В стремлении как можно быстрее обезуглерожить нашу энергетическую инфраструктуру основное внимание уделяется возобновляемым источникам энергии. И на это есть веская причина – ветряная и солнечная энергия являются самыми дешевыми новыми источниками энергии, которые можно установить, поскольку солнечная энергия превосходит ветровую. Но, конечно, как я уже говорил ранее, мы должны рассматривать всю энергетическую инфраструктуру в целом, а не только стоимость установки. У всех видов энергии есть свои преимущества и недостатки. На данный момент, я думаю, разумно отдавать предпочтение энергетике с наименьшим выбросом углекислого газа, но мы не можем игнорировать и другие факторы.
Основным недостатком ветровой и солнечной энергии является то, что они нерегулярны. Нам также нужна энергия по требованию, которая в случае использования неископаемого топлива включает в себя энергосистемы, гидроэлектростанции, ядерные и геотермальные источники. Для ветровой и солнечной энергии мы также хотим выбрать места и объемы, которые оказывают наименьшее воздействие на окружающую среду и являются наиболее функциональными для каждой энергосистемы. Например, в настоящее время мы не могли бы на 100% использовать солнечную энергию, даже несмотря на то, что солнечная энергия (если рассматривать ее отдельно) является самой дешевой. Это связано с тем, что солнце светит только днем (когда не слишком облачно), и потребовалось бы огромное количество энергосистемных накопителей, чтобы переключить все производство солнечной энергии на то время, когда это было необходимо.
Хотя ветер часто играет второстепенную роль по сравнению с солнечной энергией с точки зрения возобновляемых источников энергии, он обладает рядом существенных преимуществ и хорошо сочетается с солнечной энергией. Хотя ветер также непостоянен, он не так ограничен определенным временем суток, как солнечная энергия. Ветер дует ночью, и не во всех местах одновременно. При достаточной силе ветра, распространяющегося на достаточно большую территорию, может оказаться, что ветер дует где-то всегда.
В случае с ветром ключевым моментом является местоположение. Идеальным местом для установки ветряной турбины является место, не наносящее ущерба окружающей среде, а также с сильными устойчивыми ветрами. Возможно, наибольшее воздействие на окружающую среду ветряные турбины, если они установлены в неправильном месте, оказывают на крылатых существ. Вначале этому фактору уделялось мало внимания, и были выбраны неудачные места. Хотя, по статистике, ветряные турбины оказывают незначительное влияние на популяцию птиц, мы бы не хотели размещать их на пути полета хищных птиц. Влияние ветряных турбин на людей все еще остается предметом дискуссий, но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что существует некоторая, но низкая вероятность каких-либо последствий для здоровья и нет четких свидетельств каких-либо реальных негативных последствий, которые в основном носят субъективный характер. Тем не менее, избегая населенных пунктов, можно избежать политической оппозиции, основанной на этих опасениях, или эстетических соображений.
Все эти факторы делают морские ветровые установки идеальными. Они могут быть расположены вдали от маршрутов птиц или летучих мышей, вдали от любых домов, а мощность ветра на море выше. По этим причинам оффшорная ветроэнергетика в настоящее время находится в центре внимания новых мощностей. Однако у оффшорной ветроэнергетики есть один существенный недостаток – ее установка обходится дороже. Кроме того, их можно устанавливать только в местах, где уровень воды относительно невелик, около 100 метров или меньше, а морское дно не слишком сложное. По сути, ветряные турбины устанавливаются на платформе, которая покоится на морском дне.
Однако в последние годы компании разрабатывают плавучие морские ветряные турбины. Это может показаться сложным, учитывая, что турбины должны оставаться неподвижными при сильном ветре, чтобы лопасти преобразовали как можно больше энергии в мощность. Кроме того, ветряные турбины высокие, и кажется, что они могут опрокинуться от сильного ветра. Однако проектирование плавающей ветряной турбины — это всего лишь вопрос физики, и в настоящее время существует несколько подходящих конструкций. По сути, вам необходимо вытеснить достаточное количество воды, чтобы все устройство оставалось на плаву, и распределить вес таким образом, чтобы платформа оставалась вертикальной и была очень устойчивой. Затем платформы крепятся тяжелыми грузами к морскому дну и соединяются кабелями с подстанциями, которые доставляют электроэнергию туда, где она необходима.
Преимущество плавучих ветряных турбин в том, что они дешевле, потому что для них не нужна массивная платформа, их можно построить на берегу (опять же, дешевле), а затем переместить на рабочее место, и есть еще много вариантов их размещения. В некоторых местах морское дно быстро опускается, что не позволяет устанавливать стандартные морские ветряные установки. Но плавучие ветряные турбины могут работать. Например, Великобритания установила пять турбин в десяти милях от побережья Абердина в Шотландии, в Северном море. Такое расположение не подходит для использования в качестве стандартной морской ветровой установки.
Поскольку в таких местах ветер, как правило, сильнее, ветряные турбины работают более эффективно, и поэтому каждая турбина будет генерировать больше энергии, чем аналогичная наземная турбина.
Эта технология является лишь частью общих усилий по переводу производства энергии на более низкий уровень выбросов углекислого газа, но она может оказаться важной. Я не думаю, что существует какое-то одно решение проблем нашей энергетической инфраструктуры. Лучший подход к отказу от ископаемого топлива — использовать лучшие из различных вариантов. Используйте ветроэнергетику и солнечную энергию там, где они работают лучше всего, – как я люблю говорить, собирайте все плоды, которые низко висят. Пусть сильные и слабые стороны каждого варианта дополняют друг друга. Чем больше вариантов у нас будет, тем лучше мы сможем спроектировать инфраструктуру в целом.
