Если раньше ветряные мельницы ассоциировались с добрыми сказками, то сегодня — с математическими расчетами и мегаваттами энергии. Этот символ прошлого оказался удивительно современным и стал ключом к решению энергетических проблем будущего.
1. Ветряная турбина Mingyang (Китай)
28 августа 2024 года китайская компания Mingyang Smart Energy возвела на Хайнане поистине гигантское сооружение. Ветровая турбина мощностью 20 МВт превосходит свою предшественницу 2023 модельного года на 2 МВт. Диаметр ветрового ротора 260−292 м, а площадь обдува — 66966 кв. м, что в сумме больше 12 футбольных полей.
Такая махина сможет ежегодно вырабатывать до 80 миллионов кВтч. Этого количества хватит для питания около 96 тыс. домов в течение целого года. При этом сооружение имеет легкую модульную конструкцию и, по словам производителя, способна выдержать ураганы 17-го уровня со скоростью ветра до 80 м/с.
2. Турбина TouchWind (Нидерланды)
Это сооружение выглядит слегка неуклюже. На поверхности воды качается огромный поплавок с грузом в нижней части и одной большой лопастью. Однако в этой кажущейся простоте и заключаются плюсы этой турбины. Она умеет самостоятельно выстраиваться по ветру; ее ротор автоматически находит правильное положение, поэтому способен работать при скоростях ветра до 70 км/ч, тогда как большинство современных турбин отключаются уже при 25 км/ч.
TouchWind экономит приличные суммы, так как не требует монтажа подводной части с прокладкой фундамента и возведением несущих конструкций. И отправить такой поплавок можно в такие морские дали, где глубина не позволяет смонтировать стационарную турбину. Техническое обслуживание здесь намного проще. К обычной турбине с жесткой конструкцией не всегда обеспечен доступ, особенно в плохую погоду. TouchWind можно попросту наклонить и проводить все манипуляции прямо с лодки. Никаких кранов и вертолетов не потребуется.
Ротор поплавка состоит всего из одной детали, что обеспечивает прочность всей конструкции и отличную функциональность. Устройство с лопастью длиной 200 м может выдавать 12,5 МВт, чего вполне достаточно для обеспечения энергией около 15 тыс. домов.
3. Турбины Katrick Technologies (Шотландия)
Компания Katrick Technologies из Глазго, Шотландия, создала турбины, похожие на пчелиные соты. В то время как традиционные ветряки требуют дорогостоящего монтажа и обслуживания, да и площади для них нужно немало, эти компактные соты можно размещать даже в городских районах или вдоль эстакад.
Вместо привычных вращающихся лопастей здесь для улавливания ветра используются колеблющиеся аэродинамические поверхности, похожие на лопатки. Проще говоря, эти лопатки ловят движение ветра, а потом превращают его в энергию. Причем работают они даже при слабом дуновении.
В качестве мер безопасности вокруг таких сот легко установить сетки, чтобы внутрь не попадали птицы или мусор. И конструкция их настолько проста, что не требует дорогостоящего обслуживания. Представители компании обещают, что одного километра таких панелей будет достаточно для зарядки примерно 80 тыс. автомобилей Tesla или 760 домов в год.
4. Турбина Modvion (Швеция)
Шведская компания Modvion в буквальном смысле слова собирается возвести турбинные леса. Дело в том, что основание этого на первой взгляд обычного ветряка сделано из дерева. Для традиционных турбин основание изготавливают из стали, она долговечна. Но и минусы у этого материала немалые. В мире растет спрос на все более высокие конструкции, обеспечивающие солидную мощность. Соответственно, диаметр и длина стальных труб для поддерживающей конструкции тоже увеличивается. А доставка таких огромных кусков металла по дорогам с развязками, эстакадами и тоннелями — порой невыполнимая задача.
На заводе на окраине Гетеборга тонкие слои древесины спрессовываются в полукруглые секции, которые на месте сборки попросту склеиваются между собой. Стены конструкции состоят из 144 слоев древесины, а высота башни — 105 м. Такое производство более экологично, а монтировать сами турбины намного легче. Однако есть и печальный момент — для изготовление одной такой турбины пришлось пожертвовать 200 деревьями. Но компания уверяет, что высадила больше новых, чем уничтожила.
5. Турбина Vortex (Испания)
В этом столбике посреди поля вряд ли вообще можно заподозрить турбину. Испанская компания Vortex Bladeless представила интересную конструкцию. Ветряк работает за счет механических колебаний, которые создаются давлением ветра. Вибрировать он начинает уже при легкой скорости ветра 3 м/с. Поскольку для его работы достаточно слабого ветерка, он довольно эффективен и вырабатывает столько же энергии, сколько обычные трехлопастные турбины. Ветрогенератор оснащен предохранительным устройством, которое прекращает его работу при ураганах со скоростью ветра выше 30 м/с.
Затраты на производство таких ветряков оцениваются примерно в половину от сумм на постройку обычных лопастных. А служить такая конструкция, по заверениям производителя, может от 32 до 96 лет. Кроме того, турбина практически не издает шума, ведь у нее нет крутящихся лопастей. И абсолютно безопасна для птиц.
