Ветряки выходят в мир风能遍布世界

 　Ветроэнергетические установки - неожиданно для многих -в последние годы вплотную подошли к выполнению двух главных условий ： во-первых， мощность этих энергоисточников должна быть достаточно велика и соизмерима с мощностью традиционных электростанций и， во-вторых， приведенная стоимость получаемой электроэнергии также должна быть соизмерима с затратами на ее производство на существующих электростанциях。

　　Еще до недавнего времени ветряные турбины устойчиво рассматривались как принадлежность малой или локальной энергетики。 При этом их единичная мощность не превышала 25 - 30 киловатт， и приведенная цена производимой электроэнергии， несмотря на даровую энергию ветра， на порядок превосходила себестоимость электроэнергии современных тепловых и атомных электростанций（ТЭС и АЭС）。 Ситуация начала меняться в середине 1980-х годов с освоением в Дании производства ВЭУ единичной мощностью， измеряемой сотнями киловатт， и развитием в Дании， а затем также в Германии， Нидерландах， отдельных штатах США программ строительства ？ветроэнергетических хозяйств？ из десятков и сотен ВЭУ。

　　С тех пор， и особенно за последние несколько лет， ветроэнергетика стала одной из наиболее бурно и успешно развивающихся отраслей промышленности。 Общий оборот мирового рынка ВЭУ в 1999 году превысил 3 миллиарда долларов。 По оценкам специалистов， за два десятилетия сменилось уже семь поколений ВЭУ。 Их единичная мощность в настоящее время достигает полутора - двух с половиноймечаватт（ МВт）。 В ближайшее время можно ожидать увеличения до3-5 МВт。 При этом длина лопастей 75 м и， соответственно， диаметр ротора порядка 150 м， требуемые для достижения мощности в 5 МВт， являются， по-видимому， предельными при современных материалах и технологиях。 Наиболее мощная из ныне действующих ветроустановок（2，5 МВт） с диаметром ротора и высотой мачты в 80 м была сооружена весной 2000 года в Германии。

　　Уже существующие， сооружаемые и проектируемые ветроэнергетические хозяйства（ВЭХ）имеют установленную мощность до 200 -300 МВт， то есть соизмеримы по мощности с небольшой ТЭС。 Очень популярна идея размещения ВЭУ в прибрежных водах， где дуют сильные и устойчивые ветра。 При этом также снимаются весьма острые для развитых стран вопросы отчуждения земли и звукового воздействия ВЭХ на окружение。 Самое крупное на сегодняшний день прибрежное ВЭХ в составе двадцати ВЭУ мощностью по 2 МВт сооружается в проливе Эрезунд между Данией и Швецией。

　　В начале 1980-х годов стоимость электроэнергии， производимой ВЭХ， составляла примерно 38 центов США за киловатт-час， а в настоящее время она оценивается в 3 - 6 центов。 Эта цифра ниже для более мощных ВЭХ с более современными ВЭУ большей единичной мощности . При этом в ряде стран действуют налоговые льготы， дополнительно снижающие стоимость электроэнергии ВЭХ。 Для сравнения стоит указать， что средняя по США себестоимость электроэнергии для ТЭС и АЭС находится на уровне 1，8 - 3，5 центов за киловатт-час。 Более глубокая специализация ВЭУ， использование прогрессивных конструктивных решений и материалов позволяют рассчитывать на Дальнейшее снижение стоимости электроэнергии， производимой ВЭХ。 В результате ветроэнергетика может стать источником самой дешевой электроэнергии， производимой в промышленных масштабах。в 1999 году суммарная выработка ВЭ составила 0，2 процента

　　общего объема мирового производства электроэнергии。 Ожидается что к 2020 году доля ветроэнергетики превысит уже 1 процент。 Но и эта цифра показательна не более， чем пресловутая ？средняя температура по больнице？。 Две трети общей мощности ВЭУ в мире на конец 1999 года были сосредоточены в пяти странах： Германии， США， Дании， Испании и Индии。 И вот результат。 Уже в настоящее время Дания и земля Шлезвиг-Гольштейн в ФРГ покрывают порядка 10 процентов своей потребности в электроэнергии за счет ВЭУ。 Вместе с тем все более широко вовлекаются в развитие ветроэнергетики Китай Великобритания， Нидерланды， Швеция， Италия， Франция。 В 2000 году общий прирост установленной мощности ВЭУ в мире превысил суммарную мощность введенных новых блоков АЭС。 Для многих стран развитие ветроэнергетики имеет значение не только с позиций защиты окружающей среды， но и для повышения независимости от закупок энергетического топлива за рубежом。

　　Современные относительно мощные ВЭУ производятся сейчас в Дании， Германии， США， Швеции， Японии， Испании。 Как правило， они имеют трех-или， реже， двухлопастные роторы。 Установка обычно рассчитывается на скорость ветра， изменяющуюся в диапазоне от 3 до 25 метров в секунду； максимальная скорость ветра， которую должны выдержать лопасти и несущая мачта，- 60 метров в секунду。 Энергия вращения ротора передается на асинхронный генератор через редуктор и разъемную муфту， размещаемые в капсуле （гондоле） ВЭУ Хотя лопасти ВЭУ внешне похожи на вертолетные， условия их работы принципиально отличны， что требует применения более сложных， трехмерных с учетом эффекта срыва потока， методов аэродинамического расчета。 Лопастям придается специальная форма с сужением к концу для уменьшения шума от вращающегося ротора， капсула также имеет специальную звукоизоляцию。 В результате уровень шума в непосредственной близости от ВЭУ обычно не превышает 100 децибел。

　　Весьма перспективную концепцию， названную Windformer ， предложила фирма АВВ（ныне входящая в концерн ALSTOM） . В новой ВЭУ в отличие от традиционной， вместо обычного асинхронного генератора используется специальный генератор высокого напряжения， отсутствуют редуктор， устройство плавного запуска， разъемная муфта， трансформатор。 Все это существенно сокращает размеры капсулы ВЭУ， повышает общую надежность и ремонтопригодность， снижает уровень шума。 Генерируемый переменный ток высокого напряжения （свыше 20 киловольт） преобразуется в постоянный ток。 Несколько ВЭУ объединяются в группу（ кластер）， и энергия от них поступает по кабелям постоянного тока к общему преобразователю， подключенному к сети。 Первая такая ВЭУ расчетной мощностью 3 МВт с трехлопастным ротором диаметром 90 метров и высотой мачты 70 метров сооружается в настоящее время в Швеции。