Весь мир сегодня озабочен поиском источников безопасной и дешевой энергии. Недавние события на Фукусиме показали, как легко можно нарушить экологическое равновесие на планете Земля. Именно поэтому некоторые европейские страны отказываются от атомной энергетики, в том числе и Германия. Одним из альтернативных источников для Германии может служить ветер.
С этой целью ведутся изыскания в области сооружения так называемых ветровых парков в морских прибрежных водах. В северном море и на Балтике планируется строительство 40 таких парков в офшорных зонах. Их создание и обслуживание может обеспечить примерно 30 тысяч новых рабочих мест, потерянных в результате отказа от атомной энергетики и остановки атомных станций. Общая мощность этих ветропарков приблизительно 12 тысяч мегаватт – такое количество энергии достаточно для 12 миллионов семей-потребителей.
Ветровые парки следует располагать в открытом море, где сила ветра больше, чем на закрытом пространстве.
Высота станций должна быть как можно более значительной, поскольку сила ветра с высотой возрастает. Именно с этой целью планируемая высота — не менее 100 метров над водной поверхностью. Размах лопастей такой станции должен быть также максимальным (сейчас в разработке станции с размахом лопастей до 50 м, но это не предел). В связи со всем вышеизложенным возникают некоторые проблемы и первая из них – это управление, поскольку ветряки с вертикальной осью при сильном ветре надо отключать, иначе нарушится работа генератора, да и сами лопасти могут сломаться. Следовательно, нужно проектировать ветровые станции с горизонтальной осью.
Другая проблема — это наличие свободных водных площадей, ведь станции не должны мешать ни судоходству, ни рыболовству, а в Северном и Балтийском морях очень оживленные морские пути и трудно найти свободные участки, к тому же глубина у берегов Германии около 40 метров (в отличие, скажем, от Англии, где она составляет 10-15 м). Чтобы поставить ветряк, нужны сваи и бетонный фундамент, а чем глубже, тем труднее это сделать. В Норвегии была предложена идея крепить ветровые станции ко дну цепями, т.е. станция не будет жестко закреплена. На разработку этого проекта требуется еще несколько лет.
Еще одной проблемой является образование на лопастях ветровых установок наледи, куски которой отрываются и могут разлетаться на сотни метров, что не только опасно для окружающих (вес кусков льда составляет 2-3 кг), но и ухудшает аэродинамику установки.
Когда толщина наледи превышает несколько миллиметров, ветряк надо останавливать и очищать, а это снижает коэффициент полезного действия. Но человеческая мысль не стоит на месте и сейчас решение проблемы найдено: в лопасти встраивают системы отопления – вентиляторы по каналам внутри лопастей прогоняют теплый воздух, препятствующий образованию ледяной корки. Эта система еще проходит испытания, но уже сейчас ясно, что она может быть широко использована.
Несмотря на проблемы, связанные со строительством и эксплуатацией ветровых станций, ясно, что у ветровой энергии хорошие перспективы: ее выработка сравнительно дешева и безопасна, поэтому уже через 10 лет ветропарки в Германии могут заменить энергию, вырабатываемую на атомных электростанциях.