Состояние и перспективы развития ветроэнергетики США

Экономика

В качестве основного параметра для оценки экономической эффективности ВЭУ принималась стоимость вырабатываемой ими энергии. В настоящее время эта стоимость в США все еще относительно велика по сравнению с энергосистемами, работающими на твердом топливе. Однако можно ожидать снижения стоимости единичных ВЭУ с увеличением их размеров и развитием технологии массового производства. По современным оценкам можно предполагать, что стоимость энергии, вырабатываемой ВЭУ в зонах со сравнительно высокими среднегодовыми скоростями ветра, составит от 2 до 3 цент/ (кВт *ч). Это сопоставимо со стоимостью энергии, производимой обычными дизельными электростанциями, при стоимости жидкого топлива от 6,3 до 6,9 цент/л. ВЭУ без аккумулирования энергии может работать совместно с обычной энергетической установкой, например с дизельной, и при наличии ветра использоваться для экономии топлива, а ВЭУ с соответствующими аккумулирующими устройствами может быть конкурентоспособной и заменить электростанции обычного типа. В любом случае аналогичные результаты могут быть получены при стоимости топлива 6,3—6,9 цент/л в местностях со среднегодовыми скоростями ветра около 6,7 м/с. Для достижения подобных условий при более низких среднегодовых скоростях ветра необходима разработка ВЭУ с лучшими характеристиками или меньшей стоимостью.

Общественное мнение

Общественное мнение США в отношении применения ВЭУ имеет важное значение в планировании широкого использования энергии ветра. Первоначальные исследования показали, что воздействие таких систем на окружающую среду относительно невелико по сравнению с обычными электростанциями. ВЭУ не требуют затопления больших площадей или нарушения естественных экологических условий, как это имеет место при сооружении ГЭС. Кроме того, они не имеют газовых отходов или тепловых излучений, как у систем, работающих на жидком или ядерном топливе. Ветродвигатели обычного типа мощностью в несколько мегаватт имеют ветроколеса диаметром в несколько десятков метров, установленные на высоких башнях и находящиеся под действием сильных ветров. В этом случае ветроколеса имеют малую частоту вращения и практически бесшумны. Однако необходимы специальные предупредительные меры для предотвращения помех работе близрасположенных систем радио и телевидения. Требуются также меры безопасности для предотвращения повреждений или несчастных случаев при авариях, опасность которых возникает при обледенении ветроколеса. Для применения ветродвигателей обычного типа важное значение имеют также вопросы воздействия их внешнего вида на окружающую среду. В будущем, если они будут иметь значительное распространение в энергетике США, потребуется создание большого количества ВЭУ и линий электропередачи энергосистем. Особое внимание должно быть обращено поэтому на разработку привлекательных по внешнему виду башен, ветроколес и поворотных головок таких установок, с тем чтобы избежать форм, не радующих глаз.

История развития ветроэнергетики

Первый ветродвигатель был, вероятно, простым устройством с вертикальной осью вращения, таким, например, как устройство, применявшееся в Персии за 200 лет до нашей эры для размола зерна. Использование такой мельницы с вертикальной осью вращения получило впоследствии повсеместное распространение в странах Ближнего Востока. Позже была разработана мельница с горизонтальной осью вращения, состоящая из десяти деревянных стоек, оснащенных поперечными парусами. Подобный примитивный тип ветряной мельницы находит применение до настоящего времени во многих странах бассейна Средиземного моря. В XI в. ветряные мельницы широко использовались на Ближнем Востоке и попали в Европу в XIII в. при возвращении крестоносцев. В средние века в Европе многие поместные права, включая и право отказа в разрешении на строительство ветряных мельниц, вынуждали арендаторов иметь площади для посева зерна около мельниц феодальных поместий. Посадки деревьев вблизи ветряных мельниц запрещались для обеспечения «свободного ветра». В XIV в. голландцы стали ведущими в усовершенствовании конструкций ветряных мельниц и широко использовали их с этого времени для осушения болот и озер в дельте р. Рейн. Между 1608 и 1612 гг. польдер Беемстер, находившийся на три метра ниже уровня моря, был осушен с помощью 26 ветродвигателей мощностью 37 кВт каждый. Позже известный инженер-гидравлик Лигвотер, применив 14 ветродвигателей производительностью 1000 м3/мин, перекачивавших воду в аккумулирующий бассейн, осушил за четыре года польдер Шермер. Затем 37 ветродвигателей перекачивали воду из бассейна в кольцевой канал, откуда она попадала в Северное море. Польдеры — низменные места, которые предполагается осушить.