Итоги № 2 (2013) - Итоги Итоги

Ищи ветра / Общество и наука / Технология

Ищи ветра

/  Общество и наука /  Технология

На Белом море Россия построит один из крупнейших ветропарков в Европе. Но значит ли это, что Россия переходит на «зеленую» энергию?

Привычная для Европы картинка — гигантские пропеллеры, расставленные на каждом свободном пригорке, крутятся день и ночь, превращая вольный ветер в чистое электричество. Именно таким образом получают около 20 процентов энергии в маленькой Дании и порядка трех процентов всей энергии в мире. В России же ветропарки — явление почти экзотическое. Можно отыскать несколько некрупных ветроэлектростанций, а об их вкладе в энергетику страны говорить не приходится — менее 0,1 процента. Это особенно обидно, ведь именно русские ученые стояли у истоков ветроэнергетики. Однако ситуация скоро изменится — уже этой весной на побережье Белого моря начнут строить один из крупнейших ветропарков в Европе. «Стройка века» должна разрушить два мифа: о том, что в России никто не думает о внедрении «зеленых» технологий, и о том, что энергия ветра слишком дорого обходится потребителю. Удастся ли?

Потомки ветряка

Издавна Россия, как и вся Европа, использовала ветер в своих нуждах: накануне 1917 года в России было около 250 тысяч ветряных мельниц, которые перемалывали около 33 миллионов тонн зерна. Примерно в это же время русский ученый Николай Жуковский, создатель аэродинамики, разработал теорию быстроходного ветродвигателя. Именно советские ученые и инженеры обосновали принципы новой энергетики и создали эффективные ветроэнергетические установки. Промышленный выпуск ветроагрегатов наладили уже в 20-х годах. А в 30-х в СССР заработала крупнейшая в мире ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт. После войны страна производила такие установки тысячами, а на целине даже соорудили ветроэлектростанцию, работавшую в паре с дизелем, — прообраз современных европейских ветропарков. Энергию ветра перестали активно генерировать, когда стало ясно — в стране полно угля, быстрых рек и даже мирного атома. Сейчас об энергии ветра в России заговорили снова — уж больно пугает всех призрак иссякания нефти и газа. Специалисты подсчитали: технический потенциал для ветроэнергетики в России составляет примерно 6200 миллиардов киловатт-часов в год, что в несколько раз превышает нынешнее производство электроэнергии в стране. Причем она неиссякаема, о чем позаботилась природа: вследствие неравномерного нагрева солнечными лучами земной поверхности и нижних слоев земной атмосферы в приземном слое возникают перемещения больших масс воздуха, то есть рождается ветер. Он несет колоссальное количество энергии: 96—1021 джоуль, почти два процента энергии всей солнечной радиации, попадающей на Землю. В зонах с умеренным ветровым режимом, где средняя скорость ветра составляет 5 метров в секунду, с одного квадратного километра можно получить годовую выработку электроэнергии под миллион киловатт-часов. Конечно, ветер дует не всегда и с разной силой. Когда-то это было препятствием для его промышленного использования. Современные технологии с этой проблемой справились: люди уже давно научились аккумулировать избыточную энергию ветреных дней и затем использовать ее в периоды безветрия. Однако для станций все же ищут места, где ветер дует сильно и почти постоянно. Самые благоприятные для этого — побережья морей (их по-научному называют офшорами). В России разрабатываются ветроэнергетические кадастры, в которых зафиксированы места, где ветры дуют почти всегда.

На этом берегу

Побережье Белого моря — как раз одно из таких мест. Потому в Архангельской области, недалеко от деревни Лапоминка, уже начали строить ветропарк мощностью до 200 мегаватт, который станет одним из крупнейших в Европе. Самый большой офшорный ветропарк в мире был открыт в сентябре прошлого года в британском графстве Кент — мощность его турбин составляет 300 мегаватт, что хватает для поддержания тепла и жизни в 200 тысячах домов. Наш ветропарк сможет покрыть нужды города с населением в 100 000 человек. Со временем его мощность будет увеличена до 1000 мегаватт. Проект осуществляет российская компания «Межрегионсоюзэнерго» совместно с немецкой «СоВиТек Рус». До момента, пока на побережье Белого моря закрутятся лопасти ветряков, еще далеко, но, как нам сообщили в пресс-службе российской компании, «уже проведены подготовительные работы: составлена так называемая карта ветров, измерены направления ветра и изучен ландшафт». На расстоянии километра от Лапоминки — типичной поморской рыбацкой деревеньки — заработала ветроизмерительная станция высотой 34 метра. Скорость ветра здесь 7,4 метра в секунду, что выше так называемого золотого стандарта ветроэнергетики — 5 метров в секунду. Всего на участке, отведенном под парк, будет установлено около пятидесяти генераторных установок мощностью от одного до трех мегаватт.

Что представляют собой подобные ветроэлектростанции? Они мало чем напоминают ветряные мельницы, хотя принцип работы практически не изменился: ветер вращает лопасти, передавая крутящий момент другим механизмам. Сегодня в мире широко распространены ветродвигатели двух типов: крыльчатые (пропеллерные) и карусельные. В 90 процентах ветропарков используются крыльчатые ветродвигатели традиционной схемы — они имеют более рациональную силовую схему ветроколеса и динамику опорной башни. Максимальная выработка энергии достигается, когда лопасти расположены перпендикулярно потоку воздуха.

Отбор энергии начинается, когда скорость ветра достигает 5 метров в секунду, но для максимальной мощности требуется ветер посильнее — от 14 метров в секунду. Зато если налетает ураган (25 метров в секунду), автоматика отключает лопасти. За состоянием ветряков следит бортовой компьютер. Вообще ветропарк — технически непростое сооружение. И дорогостоящее. Для строительства беломорского ветропарка «выбросят на ветер» около 16 миллиардов рублей. Стоит ли игра свеч?

Деньги — на ветер

Возникает вопрос: если ветроэнергетика столь привлекательна, то почему ветропарки не строят повсеместно? Причин несколько, и одна из них — финансовая. Дело в том, что собрать энергию ветра весьма проблематично. «Стандартное академическое заявление о неиссякаемом потенциале ветроэнергетики в России и ее гигантском объеме выглядит достаточно банально для специалистов, — комментирует исполнительный директор подкомитета РСПП по энергоэффективности и возобновляемой энергетике Евгений Коныгин. — Потенциал должен быть обоснован экономическими решениями. Районов, в которых одновременно существует высокий и устойчивый в годичном цикле ветропотенциал, не так уж много». За рубежом нетрадиционная энергетика начала всерьез развиваться после нефтяного кризиса середины 1970-х годов. Тогда ветроэнергостанции до прибыльности недотягивали. И развитые страны дотировали отрасль на государственном уровне, это только теперь она самоокупается и приносит прибыль. В России же осуществить столь дорогостоящие проекты было под силу только госструктурам или крупному бизнесу, ибо только они имели достаточный финансовый ресурс. Под такие проекты — а они содержат много рисков — банки не давали кредитов никому другому. Не говоря уже о том, что законодательная база не прописывала процедуру отвода земель под ветряки. Сергей Туркин, коммерческий директор высокотехнологичной компании Tesli, добавляет: «Еще одна проблема развития ветропарков в России — отсутствие четкого механизма закупки энергии сетевыми компаниями, хотя спрос есть. Это окупаемые проекты, и их инвестиционная привлекательность велика, если все сделано по уму». Имеется в виду то, что всякая «зеленая» энергия требует высокотехнологичных дорогостоящих решений и становится выгодной лишь тогда, когда есть некий комплексный план по ее выработке и доставке в определенном регионе.

Решение о строительстве ветропарка в Архангельской области и было принято потому, что он — составляющая глобального проекта «Энергия Белого моря», цель которого — избавление от импорта дорогостоящего привозного горючего и улучшение экологической ситуации в регионе. Глава холдинга «Межрегионсоюзэнерго» Юрий Шульгин поясняет, что столь большой проект стал возможен еще и потому, что законодательство позволило применить новую схему бизнес-взаимодействия и не только обойтись без госдотаций, но еще и привлечь инвесторов. В 2011 году вышел закон об инвестиционных товариществах, который разрешил образовывать пулы предприятий — коммерческих и некоммерческих, российских и иностранных. Допустим, цель объединения — использование новых технологий или создание современной энергосети в регионе, тогда в пул собираются соответствующие компании, каждая из которых решает свою задачу в большом проекте. Такой подход легче контролировать финансовым структурам — он прозрачнее. Энергетическая система Архангельской области давно требовала реконструкции. В течение многих лет туда вкладывались большие бюджетные средства, но задача не решалась. В 2009 году прошел Госсовет, после которого и появился проект «Энергия Белого моря». «Был проведен анализ ситуации, вложены средства и применены технологии, которые вполне успешно эксплуатируются в мире, — говорит Юрий Шульгин. — Сами условия диктовали ответ на вопрос, какой из источников энергии может быть самым эффективным в местных условиях. Но главной целью стало комплексное решение проблемы. В системе будет работать не только ветропарк, но и котельная на угле и на биоотходах. Так мы обеспечили энергетическую стабильность региону. Когда проект решается комплексно, то окупаемость его составляет 5 лет, а еще через два года система начинает приносить доход». Отсюда и интерес со стороны иностранных инвесторов — им понятен проект, направленный на использование «зеленой» энергии (Россия заявила о нем на Европейской экономической сессии ООН, где он был одобрен). Так был снят вопрос о госучастии в проекте. Но насколько дешевой получится энергия ветра? Евгений Коныгин отмечает, что в районах, особенно отдаленных, объекты возобновляемой энергии экономически выгоднее, поскольку не нуждаются в доставке топлива из других регионов. Для конечного потребителя, заявляют авторы проекта в Лапоминке, стоимость киловатта ветровой энергии обойдется на первом этапе в 0,14 евро (чуть больше 5 рублей — практически столько же, сколько в среднем стоит киловатт сейчас), при наращивании мощностей стоимость может быть и более низкой .