Энергия ветра за шестьдесят секунд или меньше
По мере того, как наше солнце нагревает нижние слои атмосферы Земли, поднимаются карманы горячего воздуха, и более прохладный воздух устремляется внутрь, заполняя пустоту. Это создает ветер. Более двух тысяч лет люди использовали ветер для перекачивания воды, измельчения зерна и даже для трансатлантических путешествий. Фактически, энергия ветра когда-то была основным компонентом глобального энергоснабжения. Больше нет.
Промышленная революция (которую так же легко можно было бы назвать угольной революцией) свергла господство ветроэнергетики. Судостроители заменили мачты на угольные паровые машины. Фермеры отказались от ветряных мельниц в пользу насосов, работающих на удобном ископаемом топливе. В конце концов, промышленники довели хрупкое движение ветроэнергетики до могилы и толкнули его. Там оно будет лежать, мертвое и забытое, более ста лет, пока в один ясный осенний день не произойдет нечто совершенно неожиданное. Сотня лет - короткий отрезок в истории человечества, но довольно длительный период в истории индустриализации.
А когда в конечном итоге была извлечена энергия ветра, она оказалась в сильно изменившемся мире, который почти полностью работал на ископаемом топливе. Было намного больше людей, живущих с гораздо более высоким уровнем жизни. Группа из них была в панике из-за действий ассоциации под названием Организация арабских стран-экспортеров нефти (ОПЕК). Негодяи решили перекрыть кран для ископаемого топлива. Нефтяное эмбарго 1973 года ознаменовало возрождение ветроэнергетики.
Политики стряхнули пыль с энергии ветра, одели ее в рубашку с зеленым воротником, и выдвинул его в центр внимания как благосклонный спаситель энергетической независимости. Ветровой энергии поклонялись повсюду, но нигде больше, чем в Калифорнии. Во время сильного бума в начале 1980-х годов в Калифорнии находилось почти 90 процентов мировых ветроэнергетических мощностей, чему способствовали налоговые субсидии и изрядная доза солнечного оптимизма. 4
А поскольку индустрия ветряных мельниц давно исчезла, производители собрали новые турбины, очень похожие на ту, что была в моей юности, с существующей мешаниной деталей, уже имеющихся у судостроителей и других отраслей промышленности. Возможно, как и следовало ожидать, когда нефть снова начала течь, политическая поддержка субсидий на ветроэнергетику ослабла. В конце концов они исчезли совсем. Но сейчас, когда много человек используют столько энергии, не пройдет и сотни лет, как они снова обратятся к ветровой энергии. В течение первого десятилетия двадцать первого века цены на нефть резко выросли.
Но еще быстрее возникло другое явление: СМИ и политические репортажи о ветроэнергетике. 5 На каждое удвоение цен на нефть освещение ветроэнергетики в СМИ увеличивалось в три раза. Производственные мощности тоже росли - почти на 30 процентов в год. Но в конце десятилетия экономический кризис снова утих. Проекты по ветроэнергетике по всей планете были отменены, о чем прежде всего сигнализировал развевающийся хвост энергетического магната Т. Буна Пикенса, когда он отказался от своего обещания построить огромные ветряные электростанции в Техасе.
Финансовые потрясения еще больше ухудшили хрупкие балансы производителей турбин, пока в 2011 году заказы снова не начали стабилизироваться. К 2012 году мировая мощность ветроэнергетики превысила двести гигаватт - во много раз мощность солнечной фотоэлектрической энергии, но этого недостаточно для удовлетворения даже одного процента мирового спроса на энергию.
Мы трижды были свидетелями того, как ветер меняет парус в отрасли, и мы можем обнаружить, что будущее ветроэнергетики также ограничено, как нередко отмечают ее недоброжелатели. Кувыркающийся ботинок в сушилке - так жители Кейп-Кода описывают вой и стук ветряной турбины, которые не дают им уснуть ночью и вызывают головную боль днем.
Одно руководство по проектированию ветряных турбин подтверждает, что этот шум, производимый при движении лопастей на башне, может достигать ста децибел или примерно он такой же громкий, как автомобильная сигнализация. Несколько турбин могут создать аддитивный эффект, который особенно раздражает близлежащих жителей.
Тот факт, что уже существует состояние, признанное «синдромом ветровой турбины», свидетельствует о серьезности их протеста. Помимо шума, пострадавшие недоброжелатели указывают на различные другие недовольства. Например, лопасти турбины иногда покрываются льдом, роняя или бросая лед на скорости до двухсот миль(360 км) в час.
Они также могут сбросить лезвие или два, создав опасную зону в радиусе полумили(800м). 6 За пределами этой зоны жители относительно защищены от вреда, а за пределами радиуса одной мили(1,6 км) шум ветряных турбин стихает до уровня тихого разговора.
В идеале энергетические компании не должны строить ветряные турбины рядом с домами и предприятиями, но многие другие наиболее ветреные места уже заняты, геологически нестабильны, недоступны или находятся на охраняемых территориях, таких как национальные парки.
В результате отчаявшиеся разработчики ветроэнергетики уже продвигают свои турбины как ближе к людям, так и в море, что указывает на предстоящие ограничения. Противники ветряных электростанций обычно происходят из одной из двух группировок, которые не всегда так легко отличить друг от друга. Первые - это сотни активистов движения «Не за моим домом!» живут рядом с красивыми пастбищами, горными хребтами и другими достопримечательностями, которые они предпочли бы незаметно передать своим детям.
Они редко имеют экономический интерес (или что-то еще) в возведении рядов ветряных турбин на своем ландшафте, каждая из которых выше статуи свободы. Можем ли мы винить их в том, что они расстроены? Для выработки энергии одной угольной электростанции потребуется линия турбин длиной более ста миль(160км).
В редакционной статье New York Times Роберт Ф. Кеннеди-младший заявил, что я не стал бы строить ветряную электростанцию в Йосемитском парке. Я бы тоже не стал строить такую на Нантакет Саунд. . . . Сотни мигающих огней, предупреждающих самолеты о ветряках, украдут звезды и ночные виды. На берегу будет слышен шум турбин.
На трансформаторной подстанции, возвышающейся на 100 футов(30м) над уровнем земли, будут размещены гигантские вертолетные площадки и 40 000 галлонов потенциально опасного масла. 7 Кеннеди и другие жители Саунда с политическими связями отражают озабоченность, высказываемую во всем мире. Даже в Европе, жители которой обычно поддерживают ветроэнергетику, местные жители часто отказываются строить вращающиеся гиганты.
В Нидерландах, Местные отделы планирования отклонили до 75 процентов предложений по ветроэнергетическим проектам. 8 Вторая группа недоброжелателей - это неофициальная группа угольных, ядерных и коммунальных компаний, желающих сохранить все как есть. Вопреки общественному мнению, они не слишком обеспокоены тем, что ветряные турбины сокращают их долю на рынке.
Их гораздо больше беспокоит то, что законодатели передадут свои субсидии разработчикам ветряных электростанций или введут соответствующие нормативные акты. Эти основные интересы иногда высказываются через своих генеральных директоров или отделов по связям с общественностью, но их взгляды чаще передаются в средства массовой информации по менее прозрачному маршруту, в который вмешиваются аналитические центры и группы по интересам.
Институт Катона более десяти лет занимается ветроэнергетикой, и его критика была опубликована в The National Review, Marketplace, Washington Times и usa Today. Центр политических исследований, частично основанный Маргарет Тэтчер, сделал то же самое.
Зоркий глаз может определить эти корпоративные взгляды, которые исходят в форме официальных документов, газетных статей, отчетов об исследованиях, писем в редакцию и статей, потому что все они имеют одну общую черту.
Они неизменно завершаются рекомендациями по политике, призывающими к общественной и законодательной поддержке наших друзей в области ископаемого топлива и ядерной промышленности. Антиветрячники нашли странных соратников в этих корпоративных энергетических гигантах.
Каждая фракция более чем желает назвать недостатки энергии ветра, которые развивает другая. Иногда в эту смесь попадают экологи. Например, в 1980-е годы Клуб Сьерра выступил против ветряной электростанции, предложенной на перевале Теджон в Калифорнии, сославшись на риски для калифорнийского кондора, вымершей птицы в дикой природе, которую биологи планировали восстановить из небольшой популяции в неволе.
Представитель Sierra Club пошутил, что турбины - это «кузина неба», и этикетка прилипла. Наши недоброжелатели страстно называют опасность для птиц и летучих мышей от гигантских лезвий, весящих несколько тонн, их концы движутся со скоростью двести миль в час, и вращаются в пределах траектории полета.
Однако более новые модели турбин вращаются медленнее, что делает их менее опасными. Их гладкие башни менее привлекательны для гнездования, чем решетчатые башни более ранних конструкций. Согласно одному исследованию, каждая турбина убивает около 2,3 птиц в год, что, даже если умножить на десять тысяч турбин, - относительно небольшое число по сравнению с четырьмя миллионами птиц, которые ежегодно врезаются в вышки связи, или сотнями миллионов, убиваемыми домашними кошками и окнами каждый год.9
Даже Sierra Club больше не кажется чрезмерно обеспокоенным, указывая на прогресс, достигнутый в защите многих местообитаний птиц и что смерть, связанная с турбиной, «ничтожна по сравнению с количеством птиц и других существ, которые будут убиты катастрофическим глобальным потеплением». 10 Новое позитивное отношение Sierra Club к ветровым турбинам свидетельствует о смещении фокуса в рамках основного экологического движения в сторону представления о том, что такие технологии, как ветряные турбины, будут смягчать последствия изменения климата и связанных с ним экологических угроз, создаваемых угольными электростанциями.
Впереди мы рассмотрим, почему это ужасно легкомысленное предположение. Недоброжелатели также ссылаются на менее известную склонность ветряных турбин прерывать и искажать сигналы радио, телевидения, радаров и авиации точно так же, как лопасти вентилятора могут прервать голос. Соединенное Королевство заблокировало несколько предложений о морских ветряных электростанциях, сославшись на опасения по поводу электромагнитных помех. 11 Проект Nantucket Sound со 130 турбинами (известный как проект Cape Wind) потерпел неудачу в 2009 году, когда Федеральное управление гражданской авиации (FAA) заявило, что морская ветряная электростанция будет прерывать навигационные сигналы.
Регулирующие органы ФАА настояли на том, чтобы разработчик заплатил 1,5 миллиона долларов за модернизацию радиолокационной системы в военной резервации Массачусетса или, если модернизация не может решить проблему помех, заплатить от 12 до 15 миллионов долларов на строительство совершенно новой радиолокационной станции в другом месте. 12 Конечно, большие расходы, но не непреодолимая цена для крупного разработчика ветряных электростанций. С другими рисками, связанными с ветроэнергетикой, не так легко примириться.
Например, если вы посмотрите спутниковые снимки бразильского штата Пара, вы увидите странные коричневатые образования бесплодной земли, похожие на гигантские скелеты рыб, уходящие в пышный тропический лес. Это дороги. 80 процентов вырубки леса происходит в пределах тридцати миль(50 км) от дороги. Многие из самых сильных ветров на планете дуют через лесные хребты.
Чтобы транспортировать 50-тонные модули генераторов и 160-футовые(50м) лопасти к этим объектам, ветроэнергетические компании проложили новые дороги. Они также расчищают полосы земли, часто простирающиеся на большие расстояния, для линий электропередач и трансформаторов.
Они обеспечивают легкий доступ браконьерам и лесорубам, как легальным, так и нелегальным. Поскольку обезлесение ухудшает биоразнообразие, угрожает местным источникам средств к существованию, ставит под угрозу экологические услуги и составляет около 20 процентов выбросов парниковых газов, это вызывает серьезную озабоченность.