1.3. Вітрогенератори і довкілля

Сьогодні, коли екологічні проблеми поступово стають однією з головних турбот людства, використання різних джерел енергії розглядається не тільки з точки зору їх потужності та економічності, а й впливу на навколишнє середовище.

На перший погляд вітрова енергія абсолютно чиста екологічно та не завдає шкоди природі і людям. Але це не зовсім так. Потужні вітрові електростанції з сотнями і тисячами вітрових турбін приносять чимало проблем: вони виробляють неймовірний шум, можуть служити перешкодою для радіо-і телетрансляцій. Крім того, величезні вежі нерідко перешкоджають міграції птахів. Зрозуміло, в порівнянні з тим величезним збитком природі, який наносять теплові електростанції, шкода від вітрогенераторів майже непомітний, однак якщо ми хочемо в майбутньому мати абсолютно "чистий" енергетику, проблеми впливу вітроустановок на довкілля треба вирішувати вже зараз. Одним з таких рішень - і найбільш перспективним - є установка вітрогенераторів у відкритому морі, на великому видаленні від берегів. Це підвищить не тільки безпеку, але і економічність, так як на просторах Світового океану вітри дмуть з особливою силою. Зрозуміло, установка вітрогенераторів у відкритому морі вимагає великих витрат, проте екологічна чистота коштує грошей, витрачених на неї [4, с. 19].

Перша вітряна електростанція у відкритому морі вже діє. Це установка Ебельтофф в Данії. 16 її турбін виробляють 55 кВт електроенергії - цілком вистачає для повного постачання селища з 600 будинків. Фахівці підрахували, що тільки Західна Європа, берегова лінія якої простягнулася більш ніж на 20000 кілометрів, в стані отримувати близько трильйона кіловат-годин електроенергії на рік, якщо спорудити вітрогенератори поблизу від узбережжя. А можливості нашої країни в цьому плані ще вище.

На сьогоднішній день технологія будівництва платформ для вітрогенераторів у відкритому морі відпрацьована (велику роль тут зіграв досвід будівництва морських свердловин для видобутку нафти) і вже застосовується [5, с.36].

Як вже відмічалось, головною проблемою застосування вітрової енергії є непостійність вітру. Є декілька способів акумулювати енергію на випадок безвітряних днів. Найпростіший з них це створити систему двох резервуарів, один з яких залягає нижче іншого. У вітряні дні вироблене електрику можна використовувати для закачування води з нижнього резервуара в верхній. А коли вітрогенератор не діє, досить відкрити перемичку - і вода спрямується з верхнього резервуара в нижній, обертаючи по шляху турбіну, яка даватиме електроенергію. Ще один спосіб акумулювання - використання вітрової енергії для електролізу води - отримання водню і кисню з води. Водень - ідеальне паливо, яке може замінити будь-який тип пального. Теплота його згоряння втричі вище, ніж у бензину. Якщо у вітряні дні створити достатній запас водню, його можна транспортувати в будь-яке місце по газопроводах, а потім використовувати в паливних елементах [13, с.20].

Вчені підрахували, що загальний вітроенергетичний потенціал землі приблизно в 30 разів перевершує річне споживання електрики в усьому світі. Зрозуміло, весь цей запас енергії використовувати не вдасться. Для нормальної роботи вітроустановок швидкість повітряних потоків не повинна в середньому за рік падати менше 4-5 м / с, і в той же час не повинна перевищувати 50 м / с. Втім, максимальна швидкість вітру може бути і вище. Американські інженери створили генератор з вертикальними роторами, які обертаються на зразок каруселі. За своєю ефективністю він перевершує лопатеві генератори майже втричі і здатний витримувати навіть ураганні вітри. Мабуть, з розвитком технології з'являться і більш досконалі конструкції. Швидше за все, технологія не піде шляхом підвищення розмірів вітроустановок. Майбутнє належить вітрогенераторів потужністю від 5 до 100 кіловат, які забезпечуватимуть потреби сільського господарства і невеликих поселень. Втім, є можливість застосування й більш потужних (до 5 мегават) установок, які будуть виробляти електроенергію в складі вже існуючих енергетичних систем. Крім того, вітрова енергія може бути використана для виробництво добрив, для одержання стисненого повітря, який направлятиметься до водойми для їх аерації - підвищення вмісту кисню, необхідного для його мешканців. Різні відросли промисловості все активніше роблять заявки на вітрову енергію.