Ветряные электростанции и изменение климатических условий в Евразии

Ветряная электростанция – несколько ветрогенераторов, собранных в одном или нескольких местах. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов. Они применяются в странах с невысоким рельефом местности, имеющих подходящие скорости ветра и испытывающих дефицит природных ресурсов. Мировым лидером в использовании ветряных электростанций является Германия, в которой за небольшой промежуток времени построено ~9000 МВт мощности. Единичная мощность ветряных электростанций увеличилась до 3 МВт. В Германии, Дании и Англии и других прибрежных государствах Европы продолжается интенсивное строительство ветряных электростанций.

Скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому ветряные электростанции строят на вершинах холмов или возвышенностей, а генераторы устанавливают на башнях высотой 60 - 100 метров.

В сентябре 2010 года самой крупной оффшорной электростанцией стал ветропарк Horns Rev 2 в Северном море у побережья Дании. Проект воплощен датской компанией DONG Energy. Ветропарк состоит из 91 турбины производства компании Siemens мощностью 2,3 МВт каждая. Высота ветроустановки 114,5 м над уровнем моря. До 2050 года Дания планирует полностью отказаться от производства электричества путем сжигания органического топлива.

До сентября 2009 года самым крупным оффшорным ветропарком был Lynn and Inner Dowsing, расположенный в 5,2 км от береговой линии вблизи города Скегнесс в графстве Линкольншир, Великобритания. Ветропарк состоит из 54 ветротурбин компании Siemens мощностью 3,6 МВт каждая. Высота турбины 107 м. Суммарная мощность ветропарка составляет 194,4 МВт.

Крупнейшая в мире ветряная прибрежная электростанция запущена в Великобритании – 100 мощных ветряных турбин V90 компании Vestas расположились на протяжении 12 километров юго-восточного побережья Англии.

Совместно с Scottish Power Renewables руководство Vattenfall планирует беспрецедентный по своим масштабам проект ветряной прибрежной электростанции потенциальной мощностью 7,2 ГВт в Восточной Англии в Северном море возле восточного побережья.

Норвежская компания StatoilHydro разработала плавающие ветрогенераторы для морских станций большой глубины. StatoilHydro построила демонстрационную версию мощностью 2,3 МВт в сентябре 2009 года. Турбина под названием Hywind весит 5300 тонн при высоте 65 метров. Располагается она в 10 километрах от острова Кармой, неподалеку от юго-западного берега Норвегии. Компания планирует в будущем довести мощность турбины до 5 МВт, а диаметр ротора – до 120 метров.

Сегодня в активе компании Vattenfall ветряные электростанции общей мощностью 536 МВт на суше и 686 МВт в прибрежных водах, которые производят в сумме 3 - 4 ТВт-часа в год для Великобритании, Швеции, Дании, Германии, Польши, Нидерландов и Бельгии.

Европа активно старается обрести энергетическую независимость от поставщиков углеводородного топлива, и ветряная энергетика - лишь часть этого плана. Работающих ветряных установок в Европе более 26 000. Их суммарная мощность приближается к 100 ГВт.

Такой отбор кинетической энергии у атлантических циклонов приводит к резкому снижению дальности распространения циклонов и выпадению осадков в ближней зоне к линии ветряных электростанций. Этому способствует и горизонтальное вихреобразование за ветряными электростанциями, которое приводит к перемешиванию верхних холодных слоев с нижними теплыми. Кроме того, уменьшается отвод тепла у крупнейшего в Атлантике течения – Гольфстрим, и, соответственно, увеличивается вынос более нагретых теплых вод в Северный Ледовитый океан. В результате ледяной покров Ледовитого океана за последние годы значительно уменьшился.

В европейской части России задержка атлантических циклонов приводит летом к засухе от средиземноморских и среднеазиатских циклонов, а зимой – к обильным снегопадам и ледяным дождям от задержанных и потерявших мощность атлантических циклонов.

Подобная картина от использования ветряных электростанций наблюдается повсеместно, где установлены ветряные электростанции:

– Восточное побережье США. В штате Техас – город Роско – построена крупнейшая ветряная электростанция в мире, введенная в эксплуатацию в октябре 2009 года. Она состоит из 627 турбин суммарной мощностью около 780 МВт. В конце прошлого года было объявлено о строительстве нового мирового рекордсмена, мощность которого должна составить 845 МВт, пишет Prian.ru.

– Юго-восточное побережье Китая, где с 8 августа 2009 года идет строительство на побережье Желтого моря гигантской ветряной электростанции, сообщает информационная служба «Синьхуа». Предполагаемая мощность нового сооружения составит около 10 ГВт с возможностью последующего увеличения мощности до 40 ГВт. В 2010 году закончен первый этап, в результате чего мощность комплекса составила около 5,16 ГВт.

– Австралия, где периодически затапливается северо-восточная часть материка.

Строительство ветряных электростанций на побережье Китая в Желтом море коснулось и Приморья, где уже с 2009 года нет тайфунов, а лето короче и контрастнее: днем жара под сорок, а ночью всего 10, в лучшем случае 15 градусов. Муссонный климат, создававший уникальность природы Приморья, изменился.

Гигантские ветряные турбины, похоже, могут быть ответственными не только за изменение температуры в домах при помощи обогревателей, работающих на выработанной ими электроэнергии, но и за изменение температуры воздуха в ближайших окрестностях «ветряных ферм».

Исследователи обнаружили, что при определенных условиях крупные ветряные турбины могут изменять температуру окружающей среды на 1,5 градуса по Цельсию. Компьютерные модели предсказывали возможность подобного, но доказательство эффекта по реальным данным получено впервые.

«Ветряные электростанции становятся все больше и распространяются все шире, и поэтому особенно важно уметь оценивать возможные последствия их влияния на окружающую среду», – пишут исследователи в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Гигантские ветряные турбины создают своеобразный «след», подобно тому, как судно оставляет за собой след на воде, что вызывает дополнительное смешивание воздуха по вертикали. Как результат – температура воздуха немного повышается ночью и ранним утром и понижается днем.

Решением проблемы ученым видится создание турбин, образующих меньшую турбулентность. Впрочем, о создании подобных турбин стоит позаботиться и по другой причине: они будут более эффективными, чем те, что работают сейчас.

Другим решением может стать постройка ветряных электростанций в регионах с высокой турбулентностью, где дополнительным влиянием турбин можно будет пренебречь.

Семен ГОРДЕЕВ,

Виктория ВОЛОШИНА.

г. Владивосток

 

 

 



← Назад в раздел