Новая энергетика

Хитра, опасна и непредсказуема…

Новая энергия - Использование энергии ветра

Вокруг ветроэнергетики в Украине постоянно идет острая дискуссия. Причем точки зрения, которые высказываются при этом, совершенно полярны — от полного отрицания ее полезности на территории нашей страны, будто бы бедной ветроресурсами, до утверждения, что с помощью электроэнергии, получаемой с помощью ветра, можно обеспечить все наши потребности, да еще и продавать ее излишки за рубеж. Корреспондент «ЗН» побывал в Днепропетровске на предприятии «Ветроэнергетика», где создаются украинские ветроэлектроустановки (ВЭУ). Предлагаем нашим читателям интервью с генеральным конструктором этого предприятия Владимиром КУКУШКИНЫМ.

— Ветроэлектростанция хитра и сложна, потому что работает от ветра, а ветер — от Бога. Кроме того, она почти непредсказуема, как женщина, — так несколько поэтически Владимир Иванович начал свой рассказ об использовании энергии ветра. — Муку молоть с помощью ветра можно, но доверить ему освещать дом ненадежно — слишком часто будешь сидеть в темноте.

— Владимир Иванович, но в то же время у ВЭУ есть и немало преимуществ. В каких условиях они проявляются наилучшим образом?

— Они в наибольшей степени проявляются, когда такие ветровые энергогенерирующие станции или установки подключены к общей сети государства (и чем они больше и мощнее, тем лучше). Тогда потребление атомной энергии, угля, нефти, газа сразу сокращается. Государственная сеть является своеобразным аккумулятором, поэтому ВЭУ очень выгодна, когда дает электроэнергию в общую схему. Если «заработал» ветер, можно выключить гидроэлектростанции или блок на теплостанции (атомные блоки работают постоянно в базовом режиме). Все это дает огромную экономию исходного сырья.

При этом надо помнить, что чрезмерное увлечение ветроэнергетикой не всегда полезно — если количество энергии от ветра превышает 50% от общей вырабатываемой электроэнергии в сети, то это может стать опасно, так как внезапное прекращение ветра может повлиять на общее энергоснабжение, а значит — и на экономику государства. Поэтому выработана определенная стратегия в этом вопросе. Установлено, что доводить вклад ветроэнергетики до более чем 30% в сети не следует. Впрочем, для нас пока эти рассуждения чисто теоретические, потому что вклад ВЭУ в электроэнергетику Украины не достигает и одного процента, хотя по использованию энергии ветра мы обогнали все страны СНГ. Однако есть государства, в которых доля энергии ветра достигает 30%. Это, в первую очередь Дания. 20% электроэнергии дают ВЭУ северной части Германии (при общем показателе по стране около 7%).

На Западе энергетические сети раздельные, и это является некоторым недостатком. Так, Германия уже подходит к возможному пределу в использовании своего энергетического потенциала на севере страны. Преимущество Украины состоит в том, что в стране существует единая энергетическая сеть, а если в этом направлении работать вместе с Россией, то вклад ветроэнергетики можно поднять до 50%…

— Но разве возможно в Украине выработать такое количество электроэнергии с помощью ветра? Ведь в прессе уже не раз писалось о том, что наша страна обделена ветром…

— У нас ветрового потенциала хватит, чтобы обеспечить страну электроэнергией на все 100%. Вопрос в другом — какое качество у нее будет при этом? Ветер силой 2 м/с или 5 м/с — тоже ветер, но чтобы ветроэлектростанция работала хорошо, нужен ветер, дующий со скоростью 10 м/с. Сейчас на Западе добились, что ВЭУ становятся выгодными при 7 м/с, хотя обычно ветряки рассчитываются на скорость ветра 9 —11 м/с. Это «рабочий» ветер. 100-киловаттный ветроагрегат дает эту мощность при ветре 11 м/с.

— Сколько же электроэнергии будет вырабатывать ВЭУ при скорости ветра 20 м/с?

— Ветроэлектростанция спроектирована так, что будет давать все те же 100 кВт, но при этом угол наклона лопастей уменьшится. То есть она запрограммирована на сознательную потерю мощности. Просчитывались варианты ВЭУ с двумя генераторами, чтобы второй включался при большем ветре. Однако на сегодняшний день это оказалось невыгодно, так как 90% времени второй агрегат будет простаивать.

— В прессе не раз обсуждались ВЭУ с вертикальным расположением оси вращения. Насколько оправдались надежды, связанные с ними?

— Можно сказать, что не оправдались. В Калифорнии установлено около 30 тысяч ВЭУ, причем самой разной мощности, начиная со 100-киловаттников, которые мы поначалу покупали в США по лицензии, и заканчивая установками мощностью 1500 кВт. Все вместе они заменяют три атомных блока. Там же есть ВЭУ и с вертикально расположенной осью. Но на такие установки приходится чуть больше 5% от общего количества. Одно время ветряки с вертикальной осью быстро развивались и им прочили большое будущее. У нас, в Днепропетровске, также была изготовлена установка мощностью 420 кВт. Ее поставили в Евпатории. Однако когда лопасти ветряка начинают сильно раскручиваться, их не остановить, и в конце концов они разлетаются на куски. К примеру, канадцы поначалу с энтузиазмом отнеслись к этому направлению, но когда сразу шесть агрегатов вышли из строя, работы были остановлены.

— Недавно в смерче была зарегистрирована скорость ветра более 450 км/ч (это 125 м/с). Как ВЭУ выдерживают такие нагрузки?

— Не выдерживают они таких ветров. Но в Украине, к счастью, подобных ветров в местах расположения ВЭУ нет. В Крыму максимальная скорость ветра достигает 30 м/с. А вот в Индии ветер поломал много современных ветроэлектростанций. Поэтому при скорости ветра свыше 25 м/с агрегат переводят в нулевое положение и не эксплуатируют, чтобы он не вышел из строя. При скорости ветра 50 м/с мачта ветроустановки не выдержит, такой предел заложен в техническое задание.

— В каком районе у нас расположено наибольшее количество ВЭУ?

— Поезжайте в район Донузлава, за Евпаторией, там увидите Мироновскую ВЭУ. Недавно я возил туда польскую делегацию. Поляки, увидев 170 ритмично работающих ВЭУ, были потрясены величественным зрелищем. Есть мощные ВЭУ и в Судаке. К сожалению, возможности для развития ветроэнергетики в Украине небольшие. Государственного финансирования не хватает, а частный капитал для этого не привлекается.

Тогда как в Дании, Германии большинство ВЭУ находятся в частной собственности. Мне там довелось познакомиться с работником ветроэнергетической фирмы, который получил от банка кредит в 200 тыс. евро. На эти деньги он купил не новую, а уже работающую ВЭУ (своеобразный секонд-хенд). На деньги, вырученные от продажи электроэнергии, предприниматель вернул кредит и после этого начал получать чистую прибыль.

— Какую роль в этом играет «зеленый тариф»?

— Часто можно слышать, что сегодня самую дешевую электроэнергию дают атомные станции. Но ведь это не так! Потому что в ее стоимость не заложены затраты на хранение отходов, расходы на ликвидацию последствий аварий наподобие чернобыльской, а ведь их тоже нужно предусматривать — мало ли что еще может случиться. Да и на тепловых электростанциях делают сегодня трубу повыше, чтобы грязь и пыль рассредоточивались как можно дальше. Но ведь ТЭС загрязняют окружающую среду еще больше, чем АЭС. Тогда как «зеленый тариф», введенный в некоторых государствах, справедливо оценивает экологически чистую энергию ветра.

В 1990 году я вместе с тогдашним министром топлива и энергетики Виталием Скляровым ездил в Данию и посетил местное министерство экологии и энергетики. Кстати, обратите внимание на порядок слов в названии министерства — все начинается со слова «экология»! Мы с ним увидели ветряки, а затем отправились посмотреть, как работает тепловая электростанция в Копенгагене. Когда пришли на станцию, Виталий Федорович говорит: «Станция не работает». — «Почему?» — «Дыма совсем нет…»

Нам дали белые перчатки и показали, как взобраться на трубу высотой 160 метров. Когда мы поднялись, то почувствовали — из трубы идет теплый воздух. Значит, все-таки станция работает, но совсем не дымит и нет выбросов пыли или золы, хотя сжигается польский уголь не самого высокого качества зольностью 11% и с большим содержанием серы. И все потому, что зола тут же перерабатывается в гипс, а из оксида серы производится серная кислота. Так, заботясь об экологии, датчане одновременно производят из отходов весьма нужную продукцию. А чистота отходов на электростанции поддерживается благодаря тому, что горы угля покрыты пленкой, так что никакой ветер пыль не поднимает.

— Итак, подведем итоги: Германии ветроэнергетика нужна, Дании тоже… Я еще могу понять Россию, которая не слишком большое внимание уделяет ветроэнергетике потому что у нее достаточно и газа, и нефти, и угля. Но ведь Украина в этом отношении бедна, как церковная мышь, почему же мы так вяло развиваем это направление энергетики? Кстати, еще в 1990 году вы вместе с министром могли убедиться в преимуществах ветроэнергетики. Почему же он не стал ее сторонником?

— Конечно же, стал. Но с тех пор энергетические министры сменялись у нас, если не ошибаюсь, пятнадцать раз. При такой кадровой чехарде у нового назначенца просто не остается времени на проблемы ветроэнергетики… Я убеждал министров в том, что сейчас все страны, заботящиеся о своем будущем, движутся по пути развития ВЭУ. Вы только посмотрите, какие грандиозные усилия в этом направлении прилагают Испания, Индия, Китай. Почему же Украина ведет себя так вяло?

— Вы не одни в Днепропетровске создаете ВЭУ. Мне приходилось бывать на предприятии «Веста», на котором налаживают производство небольших (до 30 кВт) ВЭУ для ферм, дач, бригад пастухов…

— Все, кто занимается ветряками, — выходцы из «Южмаша». На «Весте» они делают пока 20-киловаттные установки, а также ВЭУ мощностью 420 кВт с вертикальной осью.

— Почему ветряки устанавливают на трубчатых опорах, а не, к примеру, на треногах?

— Интересный вопрос. Скажу сразу, что здесь ответ надо искать не у инженеров, потому что на треногах сделать проще и дешевле. Но поскольку в Германии, например, ВЭУ ставят недалеко от жилищ, то они должны выглядеть еще и эстетично. А нам это зачем, если мы устанавливаем ветроэлектроустановки в безлюдных местах? Это говорит о том, что не нужно все копировать до мелочей. Часто лучше немного подумать и трезво оценить и свои возможности, и чужие достижения.