Ветроэлектростанции для использования ветровой энергии на расстоянии от берега и в глубинных водахОфшорные ветротурбины, в настоящее время находящиеся на ранних стадиях разработки, дороже и труднее устанавливать, чем турбины, работающие на суше. Офшорные ветротурбины должны конструироваться таким образом, чтобы они могли выдержать нагрузку ветра и волн во время жестоких штормов. Кроме того, следует обеспечить защиту таких ветротурбин от коррозийного воздействия морской среды. Некоторые преимущества офшорной установки ветротурбин состоят в том, что последние можно делать больше размером, чем турбины, работающие на суше. Это дает возможность производить больше энергии на одну турбину, а размещение ветротурбин в океане обеспечивает наличие гораздо больших скоростей ветра и меньшей бурности. Офшорная установка ветроэлектростанции также сокращает масштабы землепользования, и могла бы вызывать меньшее беспокойство по поводу эстетической стороны дела, если ветроэлектростанция находится далеко от берега за пределами видимости. Недавние исследования показывают, что есть значительные ресурсы ветровой энергии в районах Соединенных Штатов, расположенных рядом с основными городскими территориями в средней Атлантике и на Северо-востоке. В Европе офшорные ветротурбины производят около 600 мегаватт электроэнергии, но пока там не устанавливалось турбин в водах, имеющих глубину больше 20 метров. Значительная часть потенциальных офшорных ресурсов ветровой энергии США находится в водах на глубине большей, чем предел глубины, предусмотренный для ныне применяющейся технологии, который составляет около 30 метров. Эта технология разработана в Европе для Балтийского моря. Основания одиночных свай, вбитых в морское дно, плохо подходят к более глубоким водам, имеющимся у берегов США. Для производства рентабельной ветровой энергии в глубинных водах необходимо соответствующим образом приспосабливать технологии плавучих платформ, разработанные нефтегазовыми отраслями промышленности, а затем подгонять эти платформы для их применения к энергии ветра и разрабатывать новые низкозатратные методы анкеровки. Для того чтобы получить полное представление об этой новой офшорной технологии использования ветровой энергии, нужно было бы еще построить турбины и поддерживающую платформу в сухом доке с применением местной рабочей силы, отбуксировать плавучую турбину на предназначенное ей место в море, бросить якорь и подключиться к электрическому кабелю, протянутому на берег. Вышеупомянутая программа энергии ветра производит оценку нескольких общих замыслов плавучей платформы для офшорных ветротурбин, рассчитанных на рентабельную выработку электроэнергии в водах, глубина которых составляет от 50 до 200 метров. Кроме того, эта программа ведет переговоры о заключении партнерского соглашения с одной из компаний в США на разработку первых прототипов американских ветровых турбин мощностью в несколько мегаватт, сконструированных специально для офшорного применения на мелководье. Энергия ветра и водыПрограмма энергии ветра, о которой идет речь, выясняет вопрос о том, как ветер и вода могут применяться совместно с целью налаживания стабильных поставок электроэнергии и пресной воды. Нехватка пресной воды представляет собой проблему, которая приобретает все более широкие масштабы. По оценкам ООН, к 2005 году бурный рост численности мирового населения приведет к тому, что человечеству будет необходимо иметь в своем распоряжении большее количество кубических метров пресной воды в день. Одним из имеющих большое значение решений проблемы нехватки пресной воды является опреснение имеющейся в огромном количестве соленой океанской воды. Однако опреснение представляет собой весьма энергоемкую технологию, и во многих районах носит нерентабельный характер. Среди всех технологий процесса опреснения обратный осмос обладает наибольшей эффективностью использования электроэнергии - от 3 до 8 киловатт-часов на кубический метр воды. Обратный осмос является одним из методов получения чистой воды путем процеживания соленой воды через полупроницаемую пленку (пропускающую одни молекулы и задерживающую другие), сквозь которую не могут проходить соли. Даже при высокой эффективности обратного осмоса на энергию приходится около 40 процентов общей себестоимости опресненной воды. С точки зрения себестоимости и борьбы с загрязнением окружающей среды для экономичного решения проблемы опреснения необходимо наличие недорогих и чистых альтернативных источников энергии. Ветровая энергия представляет собой наиболее перспективный и самый недорогой возобновляемый источник энергии. Однако, принимая во внимание его изменчивый характер (поскольку ветер дует не всегда), исследователи должны определить результаты, к которым приведет воздействие упомянутого источника энергии на системы опреснения и их работу. В 2004 году вышеупомянутая Программа энергии ветра профинансировала исследование конструкторской модели интегрированной системы применения ветровой энергии и опреснения. В рамках этого проекта исследуется сама концепция использования ветра для процесса опреснения, выявляются спорные технические вопросы, рассматривается осуществимость альтернативных замыслов и оценивается их экономическая эффективность. В целях обеспечения стабильного снабжения электроэнергией энергетической системы коммунальных служб эта Программа энергии ветра проводит научные исследования потенциальных выгод сочетания энергии ветра и гидроэнергетики (или гидроэнергетического потенциала), в котором используется энергия движущейся или падающей воды. В рамках этой работы Соединенные Штаты способствовали созданию одной из рабочих групп Международного энергетического агентства (МЭА), участники которой будут уделять основное внимание интегрированию ветровых и гидроэнергетических систем (Приложение XXIV МЭА по НИОКР в области применения ветровой энергии и демонстрации ее возможностей). По этому документу будут налажены обмен информацией и проведение совместных научных исследований в области выработки и передачи энергии интегрированных ветровых и гидроэнергетических систем, а также в сфере научно-экономических аспектов их объединения в единое целое. В 2005 году в формате упомянутого приложения на плотине Гувер-Дэм в шт. Невада было проведено первое заседание его участников. В последние годы в рамках Программы Министерства энергетики США по обеспечению рентабельности чистой и непрерывно пополняемой ветровой энергии и ее продажи на нескольких рынках был достигнут существенный прогресс. Все говорит о том, что будут получены новые значительные достижения. Здоровое и устойчивое развитие этого возобновляемого энергетического ресурса является одним из основных элементов стратегии США по уменьшению зависимости нашей страны от различных видов угольного топлива и сокращения масштабов выбросов парникового газа в атмосферу. Начало
По материалам статьи Роберта Трешера "Энергия ветра в наши дни" опубликованной на сайте eJournal USA
Фото: www.wikipedia.org |
 |
|
|
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||||