Нефть XXI

Каждая башня имеет свой центр управления, а также имеется общий центр управления, откуда контролируется работа всей системы. Каждое из зеркал может изменять угол наклона и направление наклона по команде из центра. Раз в две недели зеркала омываются. Вся система состоит из 22 миллионов отдельных деталей. Максимальная мощность станции составляет 392 МВт, а ее стоимость 2,2 млрд долларов, что в несколько раз превышает стоимость тепловых электростанций аналогичной мощности. Есть и другие серьезные проблемы: более 300 тысяч зеркал очень сильно нагревают воздух (температура коллекторов достигает 540 градусов Цельсия), что приводит к смерти птиц, которые пролетают мимо. Поэтому серьезно рассматривается вопрос влияния подобных электростанций на окружающую среду, и не исключено, что Ivanpah может стать последней электростанцией данного типа. Но главное – это огромные удельные капитальные вложения и сложность используемого оборудования, многократно превышающие данные показатели для других источников, необходимость огромных площадей для его размещения и непостоянство и непредсказуемость количества производимой энергии.

3.3.3. Энергия ветра

Ветровая электроэнергетика, появившаяся еще в конце XIX века, в течение последних 6 лет была наиболее быстро развивающимся видом возобновляемой энергетики, годовые темпы роста в которой достигали почти 30 % (рис. 44). К началу 2015 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 369 ГВ, а количество произведенной ими электрической энергии достигло 3 % всей произведенной человечеством электрической энергии. Более 30 % установленных мощностей приходится на Китай, около 18 % – на США и более 10 % – на Германию. За счет этого источника, в основном установок, размещенных в море вблизи побережья (рис. 48), Дания покрывает около 40 % своих потребностей в электроэнергии. Германия покрывает за счет ветроэнергетики 8,6 % потребности в электроэнергии, а Китай – 1,3 %. Существуют планы дальнейшего развития ветроэнергетики, согласно которым к 2020 г. мощность ветроэнергоустановок только в странах Евросоюза достигнет 180 ГВт.

Рис. 44. Ветроустановки на суше и у побережья

Однако столь высокие темпы, характерные для начального этапа освоения этого источника энергии, вряд ли удастся удержать. Наиболее продуктивные с географической и потребительской точки зрения места расположения ветроэнергоустановок уже освоены, что ведет к закономерному падению темпов развития ветровой энергетики (рис. 45).

Рис. 45. Ежегодные темпы прироста мощностей в мировой ветроэнергетике (Источник: BP Statistical Review of World Energy, 2015)

В ближайшие годы ожидается заметное технологическое продвижение, в частности, разработка турбин мощностью выше 5 МВт, хотя 80 % мировой ветроэнергетики приходится на турбины класса 1,5–2,5 МВт. Мощность ветрогенератора зависит от площади, ометаемой лопастями генератора, и его высоты над поверхностью. Например, турбины мощностью 3 МВт имеют общую высоту 115 метров, высоту башни 70 метров и диаметр лопастей 90 метров. Ветрогенератор начинает вырабатывать электроэнергию при скорости ветра 3 м/с и отключается при скорости ветра более 25 м/с. Вырабатываемая энергия пропорциональна скорости ветра в третьей степени, а максимальная мощность достигается при скорости ветра ~15 м/с.

Наиболее перспективными местами для размещения ветрогенераторов считаются прибрежные зоны морских акваторий. Но при этом стоимость инвестиций по сравнению с сушей повышается в 1,5–2 раза. Офшорные ветровые электростанции (рис. 46) обычно строятся в море на расстоянии 10–12 км от берега. Их башни устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров.