3. Вітрова енергія
... Він занадто непостійний і не піддається контролю
К. Маркс (про вітер)
Вперше енергія вітру була використана, мабуть, для пересування вітрильних суден, а пізніше - для підйому води і розмелювання зерна. Вважається, що в Китаї, Японії та Тибеті перший вітряні двигуни були побудовані більше 2 тисяч років тому. Стародавні вавілоняни використовували їх для осушення боліт. У Єгипті і на Близькому Сході будували вітряні водопідйомники і млини. 1
Але толком вітряної енергією стали займатися набагато пізніше. У Росії цей вид енергії став об'єктом для досліджень тільки після революції. У зв'язку з початком електрифікації сільського господарства була організована робота по створенню вітроелектричних станцій (ВЕС). Вже в 1930р. була спроектована, а в 1931р. споруджена в Криму перша в світі ВЕС Д30 потужністю 100кВт. Станція пропрацювала до 1942р. і давала енергію в електричну мережу Севастопольенерго. А в 1956р. було вироблено понад 9 тисяч вітродвигунів.
За кордоном найбільш широке застосування вітроустановки знайшли в Австралії, Новій Зеландії, Латинській Америці, Греції та ін.2
Вітер - 1 з найбільш потужних енергетичних джерел, який за сприятливих умов може бути широко використаний в народному господарстві. Він виникає внаслідок постійної циркуляції переміщення повітряних мас в атмосфері, викликаної нерівномірним нагріванням сонцем земної поверхні.
Вітер - дармовий енергетичне джерело. Тому у деяких ще побутує думка, що і енергія, отримана за допомогою вітродвигунів теж практично "дешева". Особливість вітру як енергетичного джерела полягає в його непостійність, великий мінливості швидкості, а звідси й енергії (в силу ряду метеорологічних чинників (обурення атмосфери, зміна сонячної активності і кількість теплової енергії, що надходить на землю), а також через вплив рельєфних умов у даній місцевості швидкість і напрям вітру змінюються за випадковим законом).1
Незважаючи на кілька великі капітальні вкладення вітроустановки економічніше теплових установок внаслідок низької експлуатації витрат (витрати на них менше в 6 разів). Звідси витрати окупаються за 1-1,5 роки. Крім того, термін служби вітроагрегатів (щодо тихохідних машин) значно більше, ніж у теплових двигунів. Тому питомі витрати металу на одиницю виробітку за весь термін служби, а також амортизаційні відрахування у них менше.
Розвиток вітроенергетики шляхом будівництва ВЕС залежить від того, як швидко вдасться знизити вартість і металоємність двигунів, підвищити їх надійність. Для цього застосовуються залізобетонні опори, неметалеві лопаті, легована сталь і легкі сплави. Щоб ВЕС стали вигідніше конкуруючих установок капіталовкладення в їх будівництво потрібно знизити на 25-30%.
Велике державне значення має економія мінерального палива та охорона навколишнього середовища від забруднень.
У числі причин, що зумовили прагнення до розширення використання енергії вітру:
швидке зростання потреби в енергії при обмежених запасах рідкого і твердо палива та потенційних гідроенергетичних ресурсів;
різке підвищення цін на мінеральне паливо;
великі капіталовкладення при спорудженні теплових і гідравлічних електростанцій (зростають з урахуванням витрат на передачу енергії, які дуже значні тому, що доводиться забезпечувати енергією все більш віддалені від ліній передач, розосереджені і менш потужні споживачів);
розширення можливостей використання вугілля, нафти і газу (в хімічній промисловості для одержання синтетичних матеріалів);
значні досягнення в галузі аеродинаміки і механіки, літакобудування та хімії, електротехніки та ін дозволяють створити більш досконалі і економічні вітроагрегати.
Наиболее широко ветроустановки могут применяться в сельском хозяйстве для зарядки аккумуляторных батарей, опреснения минерализованных вод, откачки воды для питьевых нужд, аэрации водоемов.
Крім того, електричні вітроустановки малої потужності, поряд з зарядкою акумуляторів, можуть живити енергією маяки та бакени, захищати від корозії газу - і нафтопроводи. Автономні ВЕС, які працюють ізольовано, можуть використовуватися обмежено і лише для живлення енергією водопідйомних і меліоративних установок.
Установки оберігають від замерзання в зимовий час поверхню водойм, використовуваних для худоби. Також існують райони, де в господарствах вітроустановки економічніше використовувати (пустелі, напівпустелі, посушливі зони). 1