США. Ветровые электростанции - энергия ветра для выработки электроэнергии.

Энергия ветра - технология применения ветра для выработки электроэнергии - представляет собой самый быстрорастущий во всем мире источник электричества. Энергия ветра производится массивными трехлопастными ветротурбинами, устанавливаемыми на самом верху высоких башен и работающими подобно вентиляторам, но в обратном порядке. Вместо того чтобы использовать электричество для получения ветра, турбины используют ветер для получения электричества.

Ветер вращает лопасти ветровой электростанции, а лопасти крутят вал, который соединен с набором зубчатых колес, приводящих в действие электрогенератор. Крупные турбины для электроснабжения могут вырабатывать от 750 киловатт (киловатт = 1 000 ватт) до 1,5 мегаватт (мегаватт = 1 миллиону ватт) электроэнергии. В жилых домах, на телекоммуникационных станциях и в водяных насосах в качестве источника энергии применяются небольшие одиночные турбины мощностью менее 100 киловатт. Это, прежде всего, характерно для отдаленных районов, в которых отсутствует энергосистемы общего пользования.

В ветровых электростанциях группы ветротурбин связаны вместе с целью выработки электроэнергии для энергосистем общего пользования. Электричество подается потребителям посредством линий передач и распределительных линий.

Начиная с 1980 года, проведение научных исследований и испытаний, организуемых в США в рамках Программы энергии ветра МЭ, позволило снизить себестоимость энергии ветра с 80 центов (USD) за киловатт-час до 4-6 центов за киловатт-час в настоящее время.

Одна из целей этой программы энергии ветра состоит в том, чтобы еще больше снизить себестоимость производства ветровой энергии в масштабах коммунальных служб - до 3 центов за киловатт-час в расположенных на суше местах с низкой скоростью ветра и до 5 центов за киловатт-час в местах, находящихся на расстоянии от берега (в океане). Местом с низкой скоростью ветра считается место, в котором среднегодовая скорость ветра, измеряемая в 10 метрах от поверхности земли, составляет около 21 километра в час.

Для достижения этой и других целей два основных научно-исследовательских лабораторных центра МЭ - Национальная лаборатория возобновляемой энергии (НЛВЭ) в штате Колорадо и Национальные лаборатории в районе Сандия в штате Нью-Мексико проводят работу с партнерами в этой отрасли и исследователями из университетов, направленную на дальнейшее продвижение технологий энергии ветра. Каждая из этих лабораторий располагает уникальными научными кадрами и потенциальными возможностями для удовлетворения потребностей данной отрасли.

Национальный центр НЛВЭ по технологиям энергии ветра (НЦТЭВ) является ведущим научно-исследовательским учреждением по разработке и реализации вышеупомянутой программы энергии ветра. НЦТЭВ проводит научные исследования и оказывает поддержку партнерам в этой отрасли в проектировании и аналитическом изучении проектов, разработке компонентов технологий, проведении системного анализа и анализа регулирующих устройств, организации и проведении испытаний, интеграции коммунальных предприятий, оказании технической помощи и т.д. Национальные лаборатории в районе Сандия проводят научные исследования в таких областях, как изготовление самого современного оборудования, проверка надежности отдельных узлов, аэродинамика, структурный анализ, изношенность материала и создание систем контроля.

Благодаря подобным НИОКР за последние 10 лет глобальное производство энергии ветра увеличился в 10 раз - с 3,5 гигаватт (гигаватт = 1 миллиарду ватт) в 1994 году до почти 50 гигаватт к концу 2004 года. В Соединенных Штатах выработка энергии ветра утроилась с 1600 мегаватт в 1994 году до свыше 6700 мегаватт к концу 2004 года. Этого достаточно для того, чтобы обслуживать более 1,6 миллиона домохозяйств.

В 2005 году, в связи с возобновлением Конгрессом в 2004 году одной из налоговых льгот, ожидается, что рост производства энергии ветра в США достигнет рекордного уровня. Эта налоговая льгота предусматривает 1,9 цент на каждый киловатт-час произведенной энергии применительно к покрываемым данной льготой технологиям в течение первых десяти лет производства. Некоторые эксперты в области выработки энергии ветра предсказывают, что в результате упомянутой возобновленной налоговой льготы сооружения, использующие силу ветра для получения энергии, увеличат ее производство в 2005 году более чем на 2000 мегаватт.

За последние десятилетия масштабы отрасли по производству энергии ветра небывало возросли благодаря проведению правительством США политики поддержки этой индустрии и работе, проводимой исследователями в рамках Программы МЭ по энергии ветра в сотрудничестве с партнерами в этой отрасли промышленности с целью создания инновационных и менее дорогостоящих технологий, оказания содействия росту рынка и выявлению новых сфер применения энергии ветра.

Создание экономически выгодных ветровых электростанций

Работа, проводимая в рамках проектов Программы МЭ по энергии ветра с 1994 по 2004 годы, привела к появлению новаторских конструкторских идей, больших по размеру и мощности турбин и более высокой эффективности, что позволило весьма значительно сократить издержки. Несмотря на то, что это сокращение издержек является впечатляющим, электричество, производимое энергией ветра, все еще не может на равных конкурировать с электричеством, производимым посредством различных видов ископаемого топлива. Исследователи полагают, что понадобится дальнейшее совершенствование технологий для того, чтобы сократить себестоимость электричества, получаемого с помощью энергии ветра, еще на 30 процентов, и только тогда получение электричества путем использования ветровой энергии станет полностью конкурентоспособным и сможет соперничать с традиционными, основанными на потреблении топлива технологиями выработки электроэнергии.

Содействие росту рынка альтернативных источников энергии

В целях оказания содействия росту рынка посредством все более широкого применения технологии, связанной с использованием энергии ветра в масштабах всей страны, группа МЭ "Уинд пауэринг Америка" (УПА), которая занимается проблемой использования энергии ветра для производства электроэнергии, проводит работу с партнерами в этой отрасли, направленную на оказание им поддержки со стороны штатов, создание партнерств коммунальных служб, проведение мероприятий по охвату населения с целью разъяснения преимуществ ветровой энергии и разработки инновационных рыночных механизмов. Все эти мероприятия преследуют одну цель - способствовать применению больших и малых ветровых систем для получения электроэнергии.

Стратегия УПА, направленная на расширение применения технологии, связанной с использованием энергии ветра, включает в себя проведение масштабных мероприятий информационного характера, имеющих своей целью более эффективное доведение до сознания различных слоев населения выгод этой технологии. В 2004 году члены упомянутой группы УПА работали на 36 показах и выставках в 20 штатах и распространили 43 000 экземпляров изданий УПА среди групп, проводящих работу по разъяснению преимуществ ветровой энергии.

Прилагая усилия в этом направлении, УПА стремится к увеличению масштабов применения энергии ветра в Соединенных Штатах и при этом старается добиться того, чтобы к 2010 году не менее 30 штатов имели производительность ветровой энергии в 100 мегаватт.

Новые способы использования энергии ветра

Десятилетия работы государственно-частных партнерств превратили использование ветровой энергии из вчерашней мечты в реальность сегодняшнего дня.

Преследуя цель постоянного роста этой отрасли в 2005 году и последующие годы, в рамках Программы энергии ветра изучается возможность новаторских способов применения этой энергии, которые приведут к открытию новых рынков. Упомянутые способы применения включают в себя установку ветротурбин на расстоянии от берега как на мелководье, так и в глубинных водах, которые будут использовать энергию ветра для производства пресной воды, и разработку новых технологий, которые помогут применять ветровую энергию вместе с другими возобновляемыми энергетическими технологиями, как это делается в гидроэнергетике.

Продолжение

По материалам статьи Роберта Трешера "Энергия ветра в наши дни" опубликованной на сайте eJournal USA