Потенциал ветровой энергетики (72 ТВт или 54 млрд т нефтяного эквивалента) как минимум в пять раз превышает сегодняшнее потребление энергии в мире. При этом во внимание принимались только места со средней годовой скоростью ветра свыше 6,9 м / с на высоте 80 м. Ограничением в использовании потенциала ветровой энергетики является только экономические и экологические факторы.
На сегодня в мире установлено и работают тысячи ветрогенераторов общей мощностью 73,9 ГВт, из которых 65% приходится на Европу. Ветровая энергетика из всех альтернативных источников энергии развивается быстрыми темпами. Между 2000 и 2006 годами ветровые генерирующие мощности возросли вчетверо. На США и Европу
приходится 81% ветроэлектростанций. По прогнозам Всемирной ассоциации ветроэнергетики, к 2010 году мощность ветроэлектростанций в мире вырастет до 160 ГВт.
Больше в ветровую энергетику инвестировали такие страны, как Германия, Испания, США, Индия и Дания. Кстати, в Дании 20% общего производства электроэнергии на ветровых электростанциях — наибольшая доля среди всех стран.
Крупнейшим производителем ветровой электроэнергии в мире является Германия (общая мощность — 38,5 ТВт-ч — 6,3% общего производства электроэнергии в Германии), на которую приходится 28% всего производства ветровой энергетики. В 2005 году правительство Испании одобрило план довести мощности ветровых электростанций до
20 ГВт в 2010 году.
Стоимость ветроэлектростанций «под ключ» составляет порядка 1600 долл. / кВт. По данным Британской ассоциации ветроэнергетики, в 2005 году стоимость электроэнергии, выработанной ветроэлектростанциями, составляла 3,2 пенса / кВт-час. В США стоимость ветровой электроэнергии в 2006 году достигала 55,80 долл. / МВт-ч (53,10 — для
угольной электростанции и 52,50 долл. / МВт-ч — для газовой).
Мощность ветровой электростанции является переменной во времени. Поскольку для поддержания стабильности электросети нужно, чтобы производство и потребление были одинаковыми, изменчивость мощностей ветроэлектростанций создает большую проблему для их ввода в существующие сети.
Поэтому в электросети должны быть дублирующие генерирующие мощности, например, газотурбинные установки, а также аккумулирующие системы, такие как гидроаккумулирующая электростанции, удорожающие ветроэлектроэнергию на 25%. Если доля электроэнергии в энергосистеме превышает 20-25%, в ней возникают проблемы диспетчеризации, требующих управления нагрузкой сети, выключения генерирующих мощностей и решений по хранению электроэнергии.
Некоторая угроза в ветровой энергетике
Как и любая энергогенерирующая система, ветроэнергетика таит в себе определенную угрозу. Зафиксировано крайней мере 40 смертельных случаев, связанных с ветроэнергетикой: при сооружении, эксплуатации и ремонта ветрогенераторов.Большинство смертельных случаев связано с падениями рабочих с высоты и попаданием их в работающие механизмы во время ремонта. Несколько смертельных случаев произошло из-за разрушения лопастей и падения на людей кусков льда с лопастей.
Если тормоза ветрогенератора выходят из строя, он может свободно вращаться, пока не разрушится или не сгорит. Поэтому современные ветрогенераторы оснащают специальными воздушными тормозами, лопастями со сменными углами атаки и устройствами, механизмами поворота кабины от ветра. Обычны попадание в ветрогенераторы молний, которые вызывают повреждение лопастей и их воспламенения.
Пожары часто невозможно потушить, поскольку башни слишком высоки. Во время пожара выделяются токсичные газы, а горящие остатки могут разлетаться большой площадью, вызывая пожары на земле. Во время пожара на ветрогенераторе в Австралии выгорело 80 тыс. га Австралийского национального парка.
Солнечная и ветровая энергетика дополняют друг друга
Еще одной проблемой является то, что пиковые скорости ветра могут не совпадать с пиковой нагрузкой в электросети. Например, на юго-востоке Украины в жаркие летние дни может не быть ветра, тогда как нагрузка в электросети будет очень велико, потому работать кондиционеры, вентиляторы и холодильники. Или, скажем, зимой будут и
сильный ветер, и нагрузка в электросети через использование электроотопительныхустройств.
Оказывается, что во многих случаях солнечная и ветровая энергетика дополняют друг друга — в большинстве солнечных дней нет ветра, как и в большинстве пасмурных дней дует ветер. Проблема в том, что солнечная электроэнергия значительно дороже ветровой энергетики, хотя стоимость солнечной электроэнергии постепенно уменьшается.
Итак, где здесь супертехнологии? Сейчас ученые и инженеры стоят перед задачей создать принципиально новые способы хранения и аккумуляции электроэнергии, а диспетчерам электросетей нужны достоверные прогнозы относительно силы ветра и его продолжительности. Ну а прогноз погоды — это суперкомпьютеры, метеорологические станции и спутники, разработка новых датчиков физических параметров воздуха и т.д.