27 февраля 2008 года
Энергия ветра - одно из самых перспективных направлений развития электроэнергетики
(Отрасль стремится преодолеть финансовые и технические препятствия и добиться большего успеха)
Вашингтон. Благодаря инженерным успехам энергия ветра стала одним из самых быстрорастущих в мире способов производства электроэнергии, и ветряные турбины, мощность которых измеряется многими мегаваттами, вырабатывают сегодня электричество при затратах, начинающих конкурировать с традиционными источниками энергии. Но проблемы на пути развития отрасли остаются.
В Соединенных Штатах - на лучшем рынке энергии ветра, где в 2007 году были введены в действие новые ветроэнергетические мощности общим объемом 5,2 гигаватта (1 гигаватт равен 1 миллиарду ватт), опережающем Испанию (3,5 гигаватта) и Китай (3,4 гигаватта), - росту препятствуют экономические, географические и промышленные барьеры.
В экономическом выражении "ключевое значение для сохранения импульса в отрасли имеет продление срока действия производственного налогового кредита ветровой энергетике, - сообщил America.gov исполнительный директор Американской ассоциации энергии ветра Рэндалл Суишер. - Это должно произойти, и я уверен, что так и будет, но пока мы этого не добьемся, нам будет трудно сосредоточиться на целом ряде вещей, которые будут важны в долгосрочной перспективе".
Производственный налоговый кредит представляет собой льготу по федеральным налогам, введенную в 1992 году для поощрения крупномасштабного производства ветровой энергии. По словам Суишера, за 10 лет Конгресс трижды прекращал действие кредита, так что у американских и зарубежных компаний осталось мало стимулов к инвестициям в ветровую энергетику США.
Ассоциация, добавил он, "добивается продления налогового кредита на возможно более долгий срок - по крайней мере, до пяти лет, а в идеале – на 10 лет или больше".
Более стабильный налоговый кредит мог бы способствовать дальнейшему перемещению производителей ветряных турбин и их компонентов из Европы и других регионов на бурно развивающийся американский рынок. По сравнению с остальными континентами больше всего установленных мощностей ветровой энергии - 56,5 гигаватта - имеет Европа, но с 2005 года крупнейшим в мире рынком ветряных турбин стали Соединенные Штаты.
"Европейские производители понимают: если они хотят продолжать наращивать свой бизнес, им надо участвовать в американском рынке, - отметил Суишер, - а для конкуренции по затратам с такой компанией, как "Дженерал электрик", им надо организовать производство здесь, а не завозить оборудование из Европы".
ТЕХНОЛОГИЯ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
На уровне коммунальных предприятий энергия ветра производится, в основном, массивными трехлопастными ветряными турбинами, которые устанавливаются на высоких башнях и работают подобно вентиляторам наоборот. Вместо того чтобы использовать электроэнергию для создания ветра, турбины используют ветер для выработки электроэнергии.
Ветер поворачивает лопасти, а лопасти вращают вал, который соединен с генератором. Это вращение и порождает электроэнергию. Промышленные турбины для коммунальных предприятий могут вырабатывать до 2,5 мегаватта. Дома, телекоммуникационные тарелки и водяные насосы используют отдельные небольшие турбины, производящие менее 50 киловатт.
В 1980-е годы средний диаметр ротора (лопастей и стержня) составлял 20 метров. Ширина современного ротора достигает 90 метров.
"Это важно, - рассказал America.gov Майк Робинсон, руководитель Группы исследований и разработок в Национальном центре ветровых технологий Национальной лаборатории возобновляемой энергии, - поскольку, если сделать лопасть вдвое больше, энергии захватывается в четыре раза больше".
Технологические успехи и увеличивающиеся размеры установок позволяют ветровой энергетике конкурировать с новыми угольными и газовыми электростанциями в случае действия налогового кредита на производство энергии ветра.
"20 лет назад мы рассматривали технологию с уровнем затрат порядка 30-40 центов за киловатт-час, - сообщил Робинсон. - Сейчас их легко снизить до 5-6 центов за киловатт-час".
ДВИЖУЩИЕСЯ МЕГАВАТТЫ
На ветровых станциях или фермах, использующих энергию ветра, группы турбин соединены вместе для производства электроэнергии, которая передается на коммунальные предприятия по линиям электропередачи, и такие линии являются для отрасли одной из главных проблем.
По словам Робинсона, в Соединенных Штатах 70-80 процентов спроса на электроэнергию приходится на территорию в радиусе 161 километра от Восточного и Западного побережий и от Великих озер.
"Именно там находятся все большие города, - добавил он, - поэтому экологически чистая электроэнергия производится в центральной части страны, но ее надо перебрасывать на оба побережья. Проблема в передаче энергии, и решить ее будет непросто".
Строительство новых линий электропередачи обходится дорого, и, по словам Робинсона, создание трансконтинентальной системы таких линий потребует сложной процедуры получения разрешений от каждого штата, по территории которого они будут проходить.
ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
В Национальной лаборатории возобновляемой энергии, где в рамках Министерства энергетики ведутся исследования по этой теме и в области энергетической эффективности, к числу приоритетных направлений относится повышение надежности ветряных турбин.
"Мы хотим сделать ветряные турбины похожими на холодильники, - рассказал Робинсон. - Вы покупаете эту вещь, ставите у себя дома, используете ее 15-20 лет и не думаете о ней. Многие наши технологические разработки направлены на усовершенствование цепей привода, силовой электроники, лопастей, средств управления турбинами - всего того, что необходимо для создания хорошо проработанной технологии".
Большинство установок эксплуатируется примерно 98 процентов времени, добавил он. Это означает, что в цене на энергию ветра - 5 центов за киловатт - расходы на эксплуатацию и ремонт составляют от четверти до половины цента.
"Не такая огромная сумма, - сказал Робинсон, - но и эти эксплуатационные затраты, на наш взгляд, можно снижать и дальше".
Другая первоочередная задача - сократить общие капитальные затраты на установку, "сделать ее дешевой", указал он, "а это несколько труднее". Чтобы турбина была дешевле, она должна быть легче и - неизбежно - более динамически активной.
"Если сделать нечто действительно прочное и жесткое и подвергнуть это воздействию сильного ветра, ничего страшного, - пояснил Робинсон. - Но если конструкция более гибкая, потому что она меньше весит, она будет изгибаться и гнуться, поэтому понадобятся усовершенствованные средства управления и инженерные методы для ослабления" действия ветра. Решение в том, чтобы сбалансировать вес и усовершенствованные средства управления для обеспечения минимальных затрат.
Во всей своей работе в области энергии ветра инженеры лаборатории сотрудничают с учеными всего мира - из Дании, Германии, Нидерландов и Испании.
"Ветровая технология стала предметом интенсивного международного сотрудничества, - отметил Робинсон. - Ученые и инженеры сотрудничают в области расчетов и технологий, и все мы сообща работаем, делая все возможное для того, чтобы усовершенствовать технологию и снизить затраты".
(Распространено Бюро международных информационных программ Государственного департамента США. Веб-сайт: http://usinfo.state.gov/russian/)
