Согласно решению, принятому правительством Германии на последнем перед выборами заседании, в период до 2020 года в немецкой экономической зоне в Северном и Балтийском морях предстоит возвести 40 оффшорных ветропарков. Суммарная площадь акватории, которую займут эти ветрогенераторы, составит около 100 квадратных километров. Цифра и сама по себе внушительная, а тут еще при выборе площадей под ветропарки необходимо учитывать целый ряд ограничительных факторов: чтобы не мешали транспортному судоходству и рыболовству, чтобы не нарушали экологию и не портили морской пейзаж, и чтобы ветер дул не слишком сильно и не слишком слабо и желательно всегда. Ясно, что количество подходящих участков акватории отнюдь не безгранично. Германии их пока хватает, а вот, скажем, Дания, соорудившая свой первый оффшорный ветропарк 7 лет назад, уже испытывает дефицит прибрежного пространства. Именно это обстоятельство и побудило скандинавских инженеров задуматься над альтернативой тем стандартным башням, под которые приходится забивать сваи и заливать бетонные фундаменты.

Поплавок с грузилом

Норвежец Финн Гуннар Нильсен (Finn Gunnar Nielsen) из компании StatoilHydro так описывает предложенную им и его коллегами конструкцию: "Это длинный узкий цилиндр, плавающий вертикально в воде. Его подводная часть уходит на глубину около 100 метров. К надводной части цилиндра крепится стандартная турбина с ротором и лопастями, так что внешне такой плавучий ветрогенератор ничем не отличается от стационарного. Наше сооружение крепится к морскому дну тремя якорными тросами и подсоединяется к электрокабелю".

Нижняя часть цилиндра заполнена балластом, верхняя - воздухом. По сути дела, это Ванька-встанька или, проще, поплавок с грузилом. У компании StatoilHydro накоплен богатый опыт конструирования подобных сооружений, используемых в области нефте- и газодобычи, поэтому инженеры фирмы уверены в том, что и в области ветроэнергетики им будет сопутствовать успех. В июне первую такую плавучую ветроустановку, оборудованную генератором датской фирмы Siemens Wind Power, в смонтированном виде отбуксировали в море и принайтовили в 10 километрах от берега напротив норвежского города Ставангер. Затем установку подключили к линии электропередач, система прошла последние испытания и в середине сентября была введена в эксплуатацию. "Пилотный проект рассчитан на 2 года, - говорит Финн Гуннар Нильсен, - и все это время мы будем постоянно наблюдать за работой установки и собирать информацию. Собранные данные позволят нам усовершенствовать нашу концепцию".

Недостатки - продолжение достоинств

Сооружение норвежских инженеров - первый в мире плавучий ветрогенератор столь высокой мощности: 2,3 мегаватта. Но от конкурентных конструкций оно отличается не только этим. "Наша установка построена с таким расчетом, чтобы выдержать самый сильный шторм, какой только может быть в Северном море, с волнами высотой в 14-15 метров, - поясняет Финн Гуннар Нильсен. - Прочим конструкциим сильное волнение на море противопоказано. А это чрезвычайно существенное различие!"

Возможно, поэтому разработчики и окрестили свое детище Hywind. Правда, если ориентироваться на написание, то первый слог названия происходит от наименования самой фирмы StatoilHydro, но на слух слово Hywind воспринимается скорее как "сильный ветер". Независимые эксперты считают норвежскую концепция хоть и многообещающей, но не свободной от недостатков. "Важное преимущество установки Hywind состоит в том, что это очень стабильная система, - говорит, например, Джейсон Джонкмен (Jason Jonkman), сотрудник Национального технологического центра ветроэнергетики США. - Благодаря очень большой осадке и тяжелому балласту установка мало подвержена качке. Но большая осадка является одновременно и недостатком системы, потому что она требует больших глубин. Для Норвегии это не проблема, там много глубоких фьордов, где можно установку целиком смонтировать у берега, а потом отбуксировать в открытое море. Но в других странах, в том числе в США, таких глубоких гаваней нет. И там вам придётся отдельные элементы установки буксировать порознь и монтировать уже в море, а это очень дорого. Я думаю, что это отличная конструкция для Норвегии, но не очень удачная для США".

Однако Финн Гуннар Нильсен уверен, что его детище найдет применение и за пределами Норвегии. Тем более что в более закрытых акваториях установку можно будет эксплуатировать и с более коротким цилиндром-поплавком: "В мире имеется много густонаселенных прибрежных районов, где постоянно дуют ветры и где морское дно уходит резко вниз на глубину более 100 метров. Это и Калифорния, и Португалия, и Испания, и Япония".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева