На минувшей неделе, в канун проведения X Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города», чиновник красноярской мэрии Петр Кравцов сделал любопытное заявление:
— Ветровые генераторы должны стать альтернативой дизельным установкам, которые нередко используются жителями коттеджных и дачных поселков, где нет центрального отопления и электроснабжения.
Насколько это пожелание соответствует реалиям, возможно ли широкомасштабное использование силы ветра в условиях Красноярского края, попытались выяснить участники «круглого стола» «Энергоэффективность и энергоресурсосбережение», который в рамках конференции организовала Межрегиональная распределительная сетевая компания Сибири.
Пример Европы заразителен
В некоторых случаях зарубежные командировки, которые обожают российские чиновники, оказываются небесполезны, поскольку приводят к неожиданным открытиям. Подобно лесковскому Левше, который очень изумился, узнав, что «в Англии ружья кирпичом не чистят», свой «секрет» привез из Европы и высокопоставленный красноярский босс. В девяностых годах он курировал аграрный сектор и был, конечно, поражен едва ли не массовым использованием за границей обыкновенных ветряков. В условиях тотального грабежа кабеля и проводов, который, казалось, захлестнул отечественную глубинку, применение ветрогенераторов могло определенно закрыть наболевшую тему.
— Такова вкратце предыстория, объясняющая, почему мы занялись проблемой использования ветровых генераторов в сельском хозяйстве нашего края и приступили к оценке ресурсов, — рассказывает заведующий кафедрой электроснабжения Красноярского государственного аграрного университета, доцент, кандидат технических наук Андрей Бастрон.
Первое, на что обратила внимание вузовская наука, когда начала изучать европейский опыт, — ограниченность территории, где может использоваться сила ветра. В основном зарубежные энергоустановки монтируют в прибрежных районах, вглубь если и продвигаясь, то незначительно, главным образом на возвышенность. Причина — скорость ветра, которая при малых величинах может свести на нет все старания человека. Скажем, в прибрежной полосе Северного моря скорость ветра достигает 7-8 метров в секунду и делает наиболее эффективным использование ветроустановки, доводя ее коэффициент полезного действия до 30 и более процентов. Ветряки специально выносят даже в море, зная, что на континенте сила ветра, естественно, будет угасать.
Районирование территорий Красноярского края с использованием показаний метеостанций только подтвердило истину: применение энергии ветра в Сибири не может быть тотальным.
— Дальнейшие наши работы показали, — продолжает Андрей Владимирович, — что пиковые потребности в электроэнергии, которые возникают в животноводстве летом, ветровые генераторы на юге края и Хакасии не способны покрывать. В это время года у нас самая минимальная скорость ветра, а то и вовсе полный штиль.
Более того, в соответствии с данными районирования территории, проведенного кафедрой электроснабжения КрасГАУ, наш край менее всего может использовать силу ветра в качестве восполняемого источника энергии. Скорость ветра на территории края в течение 60-65 процентов годового времени от нуля до одного метра в секунду. А генератору, способному удовлетворить хотя бы минимальные энергетические запросы потребителя, нужен порыв ветра, достигающий трех метров в секунду.
Вечные «крылышки»
Значит ли это, что все усилия энтузиастов по созданию в Сибири разветвленной сети ветровых электроустановок обречены на провал? Понимая щекотливость ситуации, специалисты готовы дать вполне разумный рецепт: ветряки эффективны, если к проблеме подходить комплексно, оснащая установки резервными аккумуляторами. В альпийских лугах Горного Алтая, где применение ветровых генераторов в силу малой доступности пастбищ становится очень актуальным, эту роль выполняет фотоэлектростанция.
А сегодня есть и другие технические решения, с помощью которых ветряной двигатель способен работать даже при скорости ветра ниже трех метров в секунду. К примеру, генератор «Вин Сат» одноименной алтайской ветроэнергетической компании может сам даже усиливать ветер, как бы фантастично это ни выглядело. Соответственно, и КПД оборудования здесь выше, и срок окупаемости в пределах семи лет — очень заманчивая цифра с учетом экстремальных условий Сибири.
Безусловно, получение ветровой энергии, имеющее колоссальный исторический опыт, по-прежнему привлекает внимание самых разных изобретателей и ученых. Сравнительно недавно американцы предложили новую концепцию работы ветряка: техника уже не вращает лопастями, а машет крыльями, как порхающая бабочка. Главная цель ноу-хау — повысить КПД устройства, приблизив его к недосягаемому пока для человечества вечному двигателю.
В этом плане отнюдь не утопичными кажутся совместные проекты ученых КрасГАУ и СФУ, которые к своим разработкам постепенно привлекают студентов-дипломников. Одна из последних тем, например, затрагивает практическое использование в природном парке «Ергаки» ветряных генераторов, которые, хочется верить, станут дополнением к создаваемой здесь многоступенчатой инфраструктуре.
— Мы способны рассчитать, какое количество тепловой или электрической энергии может быть получено от ветровой, солнечной и водонагревательной установки в каждом конкретном районе, — подытоживает итоги своих исследований Быстрон. — Отсюда появляется возможность определить себестоимость энергии и сказать наперед, стоит ли использовать на данном участке какой-либо возобновляемый источник энергии.
Вот только эксперименты красноярских исследователей пока носят чисто локальный характер, а испытывается оборудование кустарным методом, на дачном участке ученого. Красноярский подвижник науки Андрей Быстрон убежден, что подход нужно менять в принципе, используя для дальнейших опытов солидный рабочий полигон, где можно было бы потрогать руками многие современные разработки и почувствовать вкус к бесхитростной новизне. Кстати, неплохо бы привлечь для этих целей и компанию «МРСК Сибири». С этим вроде бы и соглашается заместитель генерального директора МСРК Сибири Олег Лукин, акцентируя внимание на новом Законе об энергосбережении:
— Данный документ — очередной этап в рамках формирования политики энергоэффективности, который будет стимулировать потребителя и распределительные компании к использованию эффективных технологий.
Но одних деклараций мало. Да и не только энергия ветра нуждается в продвижении: сегодня требуется популяризировать, допустим, использование в качестве топлива энергии биомассы. Отходы животноводства могут в полной мере обеспечить газом не то что одну семью, но, пожалуй, и такой многопрофильный сельскохозяйственный район Красноярского края, как Ужурский. По аналогичному пути переработки биологических отходов, кстати, идут Индия и Китай, постепенно воспитывая в своих гражданах психологию рачительного пользования природными ресурсами, богатство которых, как известно, небеспредельно.
К сожалению, примеры применения восполняемой энергии в регионе единичны. Какой-то предприниматель, предлагающий шашлыки, установил на федеральной трассе «Енисей» компактную ветровую установку. Никто ему ничего не считал — он сделал все на свой страх и риск. И не суетился бы, да нужда заставила: провода к дороге не протянешь, и дизель с соляркой — дорого. А ветер — самое то, он ни при каких форс-мажорных обстоятельствах не взвинтит тарифы.
Николай ЮРЛОВ
Наша справка
Запасы ветра в России в 100 раз выше запасов гидроэнергии рек планеты, что делает его очень привлекательным для получения электричества. Не случайно к 2020 году в стране планируется выработка всех видов возобновляемой энергии в пределах 5 процентов общего энергопроизводства. В Дании, Норвегии и Германии уже сейчас этот показатель колеблется от 10 до 20 процентов. Львиную долю такой электроэнергии дают ветряки. К примеру, в Дании на одного жителя они вырабатывают 315 ватт.
Энергия ветра чрезвычайно экологичная. Работа ветряного двигателя мощностью 1 МВт за 20 лет эксплуатации сэкономит 30 тысяч тонн угля. Кроме того, на 1800 тонн сокращаются выбросы углекислого газа в атмосферу.
В суровых условиях Сибири пока реализован лишь один проект по использованию энергии ветра — Чуйская ВЭС мощностью 24 МВт.