Альтернативные источники энергии и энергосбережение

О тихом ветре

По данным метеорологических наблюдений среднегодовая ско­рость ветра на большей части территории России редко достигает даже 5 м/с. Для Подмосковья средний ветер составляет 3,2 м/с летом и 4,2 м/с зимой. Казалось бы, какие уж тут ветроустановки, — гоняться за несколькими ваттами с квадратного метра. Но не все так плохо:

♦ во-первых, по оценкам самих метеорологов скорость ветра на многих городских метеостанциях систематически занижается на 1—2 м/с;

♦ во-вторых, в приземном слое почти всегда имеется значитель­ная горизонтальная турбулентность, — те самые порывы ветра.

Примечание.

Вертикальноосевые турбины прекрасно работают в непостоян­ном по направлению потоке, а ротор Савониуса эффективно реа­гирует и на резкие скачки в силе ветра, — при внезапном падении быстроходности его крутящий момент только растет.

Нетрудно понять, что при слабом ветре его энергия в основном заключена именно в порывах. Так, ветер со средней скоростью 4 м/с, периодически на 15% времени возрастающий еще на 4 м/с (классифи­цируется в метеорологии как ровный, а не порывистый!), будет содер­жать в 2 раза больше энергии, чем ламинарный поток 4 м/с.

В условиях городской застройки, когда сильные порывы череду­ются с полным затишьем, эта разница будет еще большей. Обычное ветроколесо в подобных условиях, скорее всего, даже не сможет стар­товать, не то что выработать электроэнергию. Так же, из этих сооб­ражений установка отдельных генераторов под каждой гирляндой выглядит несколько предпочтительней механического суммирования (и тем самым усреднения) моментов.

Можно возразить, что соответствующую турбулентным возмуще­ниям пульсацию электрической мощности на выходе ветроэлектро­
станции трудно утилизировать, и даже не стоит за ней гнаться. Да, эта проблема существенна, причем для любых ветроустановок, включая и классические пропеллеры. Для ветряков в составе систем автоном­ного питания удаленных от сети централизованного энергоснабжения фермерских хозяйств и поселков обычно предусматривают разделе­ние потребителей на группы по требовательности к качеству электро­питания. По крайней мере, в зимнее время скачки мощности всегда пригодятся для отопления помещений.

Можно надеяться, что проблема запасания энергии впрок, актуаль­ная для всех установок на возобновляемых источниках энергии, все - таки обретет в недалеком будущем приемлемые по стоимости реше­ния. Технологический прогресс в этой области налицо, включая бес­численные варианты топливных элементов, тепловые аккумуляторы для коттеджей, и даже механические маховики.

Например, вот этот проект (http://www. membrana. ru/articles/ technic/2006/08/ЗО/ 133800.html) составит неплохую компанию ветро - парку гирлянд для сглаживания кратковременных пульсаций.

Относительно простой способ накопления энергии в серьезных объемах, — гидроаккумулирующие электростанции. Однако, их соо­ружение требует особых географических условий и значительных затрат.