В последние годы много говорится - и как будто делается - об альтернативных источниках энергии, в частности, об использовании силы ветра. Вообще-то энергию ветра научились использовать не одну тыщу лет назад, но в последние 20-30 лет перешли на качественно другой уровень. И как всегда, неожиданно, столкнулись с новой проблемой: оказалось, ветряки могут вдруг встать все разом. Сначала это произошло в США, Техас, а теперь вот ход дошёл до Западной Европы. В чём дело?
Пока наши западные соседи ищут русский след, я возьму на себя наглость высказать своё предположение - на ваш суд. По-моему, ветроэнергетики столкнулись с той же проблемой, что и их коллеги гидроэнергетики лет 300 тому назад. Поняли давно, в чём дело, сделали выводы и успокоились.
Что? Кто сказал, что 300 лет назад не было ещё ни одной ГЭС? А разве я говорил про ГЭС? Тысячи лет назад уже были водяные мельницы, да кузницы кое-где имели огромный молот, приводимый в движение от водяного колеса. Немного таких было, и казалось, что понастроить этих водяных колёс можно сколько угодно.
Но вот грянула научно-техническая революция, водяные колёса стали крутить трансмиссионные валы, от которых через ременную передачу приводились в движение многочисленные станки. Водяных колёс понадобилось гораздо больше, и вот тут-то и оказалось, что всё не так просто.
Оказалось, что количество водяных колёс на одной реке ограничено. Ведь откуда гидроэнергия берётся? Уровень воды в некотором водоёме (озере или водохранилище) выше уровня моря на высоту h и благодаря этому вода в нём обладает потенциальной энергией M*g*h, так вот эту-то энергию и можно забрать, и ни на один киловатт*час больше не возьмёшь. На самом деле - и гораздо меньше этого, потому, что значительная часть этой энергии расходуется на преодоление трения воды об русло.
Между прочим, у непокорённой реки на это трение расходуется вообще вся энергия без остатка, но тут мы уже начинаем погружаться в тонкости другой отрасли. А Вы обратили внимание на то, что альтернативщики ничего не говорят о строительстве новых ГЭС ? Это потому, что там, где можно, ГЭС уже построены, больше не построишь по указанной выше причине. Впрочем, у нас, в России кое-где возможности ещё есть. Например, река Лена. Но это у нас, а не в Европе.
Теперь, наконец, о ветряках. Да то же самое. Ветер несёт с собой какое-то количество энергии - и больше с него не возьмёшь никак. Пока за несколько км\десятков км друг от друга стояли ветряные мельницы, они друг другу не мешали никоим образом. Забирали они у ветра какие-то тысячные доли процента его энергии, и всё было ОК. Происходило это примерно так.
Красными стрелками показано движение воздуха (т.е. ветер). (Логичнее было бы нарисовать их синими или голубыми, но они плохо смотрелись бы тут на фоне неба).
Но когда вот такое понастроили.
Тут-то и столкнулись с тем же казусом, что и гидроэнергетики когда-то: энергия ветра ограничена, больше определённого количества не возьмёшь никак. Происходит вот что.
Воздух всё равно должен как-то проходить слева направо, вот он и идёт теперь по пути, указанному здесь красными стрелками.
Всё просто на самом деле. Все мы знаем, что ветер хорошо разгуливается над обширными открытыми пространствами: над морем, равнинами. Приехали в такую местность с анемометрами
- Ого, вот это ветрюга! Здесь будем строить.
Но когда этих ветряков уже понастроили, местность перестала быть открытой. Здесь для ветра уже как бы лес.
Были в лесу, обращали внимание? Бывает так: на земле тишь да гладь, ветра нет и в помине. А на верхушки деревьев посмотришь: раскачиваются, бедные, на грани своих возможностей. Вот так и здесь.
Воздух на этих рисунках движется слева направо - это значит, что справа атмосферное давление ниже, чем слева. Причина этого - скорее всего, солнце. Справа оно нагревает землю, от неё нагревается воздух, от этого становится легче и поднимается наверх, а на его место слева приходят новые порции воздуха. С какой скоростью? Это зависит от двух причин : разницы давления слева и справа; и от величины трения воздуха о поверхность земли. Понастроив ветряков, европейцы увеличили это трение, вот скорость ветра и упала.
Вспоминается сказка о Золотой рыбке. Дала рыбка корыто - живи да радуйся. Нет, надо ещё, ещё... Вот так и здесь.
#ветроэнергетика #альтернативные источники энергии
А вы что думаете по этому поводу? Будем и на этот раз спасать европейцев от самих себя или не стОит?