Чудове видовище відкривається на під'їзді до невеликого курортного містечка Палм Спрінгс, що знаходиться в парі годин їзди від Лос-Анджелеса. Ліворуч і праворуч від шосе, весь простір пустелі до горизонту заповнюють тисячі велетенських вітряків, неспішно обертаючих своїми футуристичними лопатями.
Давно хотілося дізнатися, чому саме в цьому місці зосереджено три з половиною тисячі вітряків? Скільки енергії вони виробляють? Чому деякі з них крутяться, а деякі поруч зупинилися? Що буде якщо вітер змінить напрямок? Нещодавно випала нагода потрапити на територію цієї вітряної мегаелектростанції, де нам все докладно розповіли, а ми поділимося з вами.
2. Чому саме тут? Численні вітряки розташувалися в досить унікальному місці - це великий гірський перевал під назвою Перевал Святого Горгония (San Gorgonio Pass). Сама електростанція так і називається San Gorgonio Pass Wind Farm. Перевал утворився завдяки знаменитому розлому Сан-Андреас, і по ньому проходить фрівей №10, який з'єднує Лос-Анджелес і штат Арізона.
3. По обидва боки перевалу, піднімаються гори висотою майже в 3 кілометри. Завдяки специфічним природним умовам в цій природній трубі практично постійно дме сильний вітер, що робить це місце ідеальним для розміщення великої вітряної електростанції. Це одне з найбільш вітряних місць в Каліфорнії.
4. Всього в цій місцевості зосереджено 3200 вітрогенераторів. Сумарна потужність станції 615 МВт, що приблизно можна порівняти з потужністю звичних нам Теплових Електростанцій (ТЕС). Виявилося, що вітрогенератори зараз дуже швидко удосконалюються і їх потужність постійно зростає. Тому значення має не тільки кількість вітряків, але і потужність кожного з них. Станція San Gorgonio Pass Wind Farm виникла ще в кінці 70-х років, і багато генераторів тут вже досить старі, а тому незважаючи на їх велику кількість, станція є лише третьою за потужністю в Каліфорнії.
5. Для порівняння, на найпотужнішій Каліфорнійській вітряній станції Alta Wind Energy Center працює в п'ять з половиною разів менше генераторів, "всього" 600 штук, але її потужність набагато вище, 1600МВт, а це вже можна порівняти з великими гідроелектростанціями. Так, наприклад, найбільша гідроелектростанція Європи - Волзька ГЕС - має потужність 2600 МВт, а знаменита американська Гребля Гувера 2060 МВт. Але ще цікавіше виявилося те, що найбільша вітроелектростанція (ВЕС) світу - Ганьсу на даний момент знаходиться в Китаї. ВЕС Ганьсу вже сьогодні має потужність в 8000 МВт (!), що дорівнює по потужності найбільшій атомній станції, існуючої на даний момент на планеті (розташована в Японії). При цьому китайська вітроелектростанція Ганьсу ще тільки будується, і через 5 років повинна досягти потужності понад 20 000 МВт. Звучить неймовірно, але це зробить її другою за потужністю електростанцією світу, серед всіх типів станцій, які взагалі бувають. Як же так, адже ми звикли вважати вітроенергетику чимось екзотичним?
6. Взагалі тому стало цікаво в загальних рисах порівняти вітроенергетику з більш традиційними джерелами енергії. Особливо цікава динаміка розвитку. З'ясовувалися абсолютно приголомшливі факти. Виявляється вітроенергетика у багатьох країнах світу вже давно не вважається "альтернативною", а перейшла в розряд основної. Яскравим прикладом може служити Данія, де енергія вітру покриває вже 40% всіх енергопотреб країни. Енергетичні плани Данців просто вражають: виробляти від вітру 50% всієї енергії вже до 2020 року, і 85% до 2035-го. У 2050 році Данія повинна покривати свої потреби в електроенергії за допомогою вітру. Тобто 100% усіх потреб країни.
7. Але не тільки Данія, але і інші країни зробили ставку на вітроенергетику. Вже сьогодні 23% всієї електроенергії Португалії, 27% в Іспанії, 20% в Ірландії, 12% Великобританії, 11% у Німеччині покривається за рахунок вітру.
8. Але найбільшими виробниками енергії від вітру сьогодні є Китай і США. Піднебесна розвиває альтернативну енергетику нереальними темпами.
Читайте на Infokava.com: 80- річний житель Івано-Франківщини обігріває будинок вітрогенератором власного виробництва
9. Цікаво, що загальна встановлена потужність всіх електростанцій Китаю в 2015 році досягла 1359 ГВт. З яких: ГЕС - 268 ГВт, теплові електростанції - 935,01 ГВт, ядерна енергетика - 22,14 ГВт. Потужність вітряних електростанцій досягла 115 ГВт, збільшившись відразу на чверть за 2014 рік.
10. Ці цифри вражають! Тільки від вітру Китай виробляє 115 ГВт електроенергії, і потужність від вітру збільшується на чверть в рік. До 2020 року Китай планує ввести ще близько 100 ГВт від вітру, сумарно производа 220-230 ГВт електроенергії від вітру.
11. Виходить, що при збереженні темпів зростання, всього через 4-5 років Китай тільки від вітру буде отримувати електрики стільки ж або навіть більше, ніж можуть виробити всі електростанції будь-якої іншої країни? Так так, більше ніж теплові+гідро+атомні разом узяті. Як таке взагалі можливо? Віриться в це насилу.
12. Що стосується США, то на даний момент, потужності вітроенергетики тут складають близько 70 ГВт, і також зростають у середньому на чверть в рік. Це багато, дуже багато. За планом федерального уряду через 15 років не менше 20% всієї енергії в США має вироблятися саме від вітру. Аналогічні програми існують і для сонячної енергетики. Але повернемося до Каліфорнії, на станцію San Gorgonio Pass Wind Farm. Біля входу є невеликий музей, де можна подивитися на застарілі моделі вітряків.
13. Ось ці хлопці на фото почали будувати цю гігантську станцію в далеких 70-х. Тоді це було справою ентузіастів і експерементаторів над якими всі сміялися.
14. Ось так виглядає установка зі знятим кожухом. У сучасних установках ця частина вже розміром з велику кімнату, в якій може знаходитися кілька людей.
15. Розмах лопатей також постійно зростає. На лівому фото більш сучасна установка, розмах лопатей десятки метрів. На фото справа дуже стара, лопаті всього близько 12 метрів.
16. Тут видна різниця між старими і новими установками. Змінилося все, включаючи вежу. Старі вітряки допрацьовують свій ресурс.
17. До речі, деякий час башта була трикутною і виглядала наче вежа ЛЕП. З плюсів конструкції: зручність ремонту (вежу можна було просто скласти на землю).
18. З часом довелося створити більш ергономічну форму, бо подібні конструкції часто падали під натиском вітру і вібрації.
Читайте на Infokava.com: Львівщина отримала кредит на розвиток вітроелектростанції
19. Іноді на старі вежі встановлювали більш сучасні двигуни і лопаті. Але це проміжний етап. Сучасні турбіни настільки величезні і важкі, то для них потрібна спеціальна вежа.
20. Ось ця установка найбільша з тих що працюють на станції San Gorgonio Pass Wind Farm. Її потужність 3 мвт, а виробляє такі турбіни данська компанія Vestas. Розмах лопатей цієї красуні цілих 90 метрів (!), а вага верхньої гондоли з двигуном всередині понад 70 тонн. Вона крутиться набагато повільніше, ніж установки минулих поколінь, а виробляє значно більше енергії. .
21. Іншою особливістю сучасних установок є автоматична поворотна вежа. Іншими словами ця установка самостійно визначає напрямок вітру і повертається в його бік, зберігаючи ефективність. Все це відбувається без участі людини, в автоматичному режимі.
22. Бачите праворуч стовп з червоними кульками? Це одна з численних метеостанцій, розставлених по території станції. Вони фіксують погодні умови, швидкість та напрям вітру і передають інформацію на центральний комп'ютер, який автоматично адаптує всі вітряки під метео умови. До речі, якщо ви бачите що кілька вітряків не обертаються, в той час як інші поряд швидко крутяться, швидше за все, це означає що там проводяться якісь профілактичні роботи.
23. Вчені постійно розробляють методи підвищення ефективності як самих вітрогенераторів, так і станції в цілому. Наприклад на цій станції є зазвичай вимкнена резервна газова ТЕС, здатна запуститися всього за 10 хвилин у разі повної відсутності вітру, щоб згладити провали. ТЕС повністю автономна і використовується тільки в крайніх випадках, оскільки вітер у цій местнсти дме практично постійно.
24. Більш сучасним рішенням є створення гібридних Сонячно-Вітряних станцій. Так як сучасні установки значно збільшилися в розмірах і тепер відстань між ними досить велика, з'явилася можливість встановлювати прямо під вітряками панелі сонячних батарей.
25. Кажуть, що саме за такими гібридними рішеннями майбутнє енергетики.
Читайте на Infokava.com: У США рекордними темпами розвивається вітрова енергетика
26. Третьою складовою є вдосконалення сховищ для електроенергії, щоб станція могла накопичувати електрику на випадок спаду сили вітру або настання ночі (у разі сонячних батарей).
Джерело
