Альманах "Эврика"-84

Как сейчас взлетают планеры? Чаще всего — на буксире за самолетом. А если без его помощи? Представьте себе: спортсмен стоит на роликовых коньках. В руках — легкий аппарат с крылом в виде буквы V. Одна плоскость крыла наклонена к земле и колесиком на конце опирается на взлетную полосу. Другая плоскость стоит почти вертикально и служит парусом для разгона. Как только скорость примерно на четверть превысит взлетную, пилот ставит крылья в нормальное полетное положение. На таком планере можно подняться на высоту 20–25 метров. И пролететь до четверти километра.

Парусники, казалось, навсегда ушедшие в прошлое, снова манят к себе корабелов. Почему? Традиционное топливо становится все дороже и дефицитнее и, сгоревшее, оно отнюдь не безвредно для биосферы. А в Мировом океане есть обширные зоны сильных, дующих в постоянном направлении ветров. В прошлые века здесь пролегали маршруты, по которым парусники ходили с точностью курьерских поездов: день в день, час в час.

Конечно, «ветряные» корабли завтрашнего дня совсем непохожи на своих предков. Они будут оснащены крыльями, как в проекте Ю. Макарова, или металлическими поворотными мачтами и полужесткими парусами. А может быть, роторами — огромными вертящимися трубами, которые позволяют кораблю плыть даже назад. Проектов много. Время и эксперименты отберут лучшие из них.

ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

Каковы перспективы развития ветроэнергетики, насколько способна энергия ветра заменить такие традиционные энергоносители, как, скажем, нефть, газ, уголь?

Чтобы ответить на эти вопросы, обратимся сначала к карте ветровых условий. Она свидетельствует об огромных ресурсах энергии ветра у нас в стране. Густо заштрихована на карте вся северная береговая линия, протяженность которой «в натуре» составляет несколько тысяч километров. Такая штриховка означает, что среднегодовые скорости ветра здесь превышают 6 метров в секунду. При рациональном использовании ветроустановок на севере СССР можно не только полностью обеспечить местные потребности, но и транспортировать часть электроэнергии в другие районы. «Богаты» ветрами также районы, прилегающие к Черному, Каспийскому и Балтийскому морям.

Однако используются они пока в незначительных масштабах, поскольку на пути освоения ветроэнергоисточника предстоит решить целый ряд проблем. Одна из главных состоит в том, что существующие конструкции ветроагрегатов достаточно сложны, дороги в производстве и тем не менее значительно уступают традиционным энергетическим установкам.

Экспериментальные ветроэлектростанции небольшой мощности уже действуют в ряде стран. В основе их конструкции — гигантских размеров ветроколесо, установленное на специальной опоре. Они не способны работать при скорости ветра, превышающей 20 метров в секунду, — может выйти из строя колесо. Естественно, не вырабатывают они электроэнергию и в штиль.

Созданием ветровых установок в нашей стране занимается научно-производственное объединение «Циклон» в подмосковном городе Истре. В состав объединения входят испытательная станция на Мархотском перевале под Новороссийском и астраханский завод «Ветроэнергомаш».

Нашими контрукторами разработан проект ветроэлектростанции мощностью 40 тысяч киловатт. В отличие от своих предшественниц новая станция сможет работать при любой скорости воздушного потока и, следовательно, дать максимум энергии. Вместо одного рабочего колеса здесь восемь роторов, на которые равномерно распределяется вся нагрузка. Другие узлы неподвижны. Высота металлических опор — 200 метров.

Но все-таки что делать в отсутствие ветра?

При сильном ветре можно накапливать энергию, вырабатывая на избыточной мощности водород путем электролиза воды. А в периоды затишья электричество даст тепловой генератор, работающий на этом топливе. Достоинство водорода в том, что при его сжигании не загрязняется окружающая среда: образуются лишь пары воды. За год такая электростанция сможет выработать более ста миллионов киловатт-часов электроэнергии. Сооружение ее намечено на Мархотском перевале.

Перспективным, по мнению специалистов, может стать совмещение ветровых с небольшими по мощности гидроаккумулирующими станциями (ГАЭС). В этом случае часть энергии, полученной при сильном ветре, используют для того, чтобы качать воду в верхний бассейн ГАЭС. А во время штиля, падая вниз, она станет вращать турбину и вырабатывать электричество. Так будет обеспечена непрерывность энергоснабжения.

Но, конечно, нужны и небольшие ветроустановки — для энергоснабжения животноводов на отдаленных пастбищах, геологов, метеорологов, работающих в труднодоступных местах. С помощью таких агрегатов можно, в частности, поднимать воду из колодцев, опреснять ее, заряжать аккумуляторы и т. д. Такие установки у нас в стране уже эксплуатируются.