Если вам приходилось пройти через ужасы отключения электричества в сильные снегопады или крутой мороз, то у вас наверняка возникала мысль: а не станет ли проблема еще более страшной, когда мир полностью перейдет на возобновляемую энергетику?
В странах, где ветряные электростанции в наши дни уже вырабатывают солидную долю электроэнергии, этот вопрос часто поднимается. И это объяснимо, ведь ветрогенераторы во многих отношениях похожи на самолеты – а вылеты из аэропортов отменяют, если погода ухудшается. Не станет ли человечество уязвимым к подобным зимним коллизиям?
Осадки и мороз опасны для ВЭС – это правда
Ветрогенераторы боятся обледенения. Например, если ночью лопасти покроются инеем, а утром выглянет солнце, на ветру иней подтает и образует ледяную корку.
Еще опаснее ледяной дождь, ведь когда лед покрывает лопасти, у них ухудшается аэродинамика, а значит, падает мощность. Из-за избыточного веса лопасти испытывают повышенную нагрузку и могут сломаться. А если внутри гондолы образуется изморозь, это порой приводит к короткому замыканию и возгоранию.
Недавно это подтвердили работники белорусской Новогрудской ВЭС, расположенный на берегу Балтийского моря. Погода здесь не аховая: с холодной Балтики в зимние месяцы постоянно приносит снежные штормы. Температура часто переходит через ноль, поэтому ветрогенераторы зимой сильно обмерзают. В отдельные дни их действительно приходится выключать.
Несмотря на это, именно зимой Новогрудская ветроэлектростанция дает 2/3 своей годовой выработки электричества, а отключение не длятся долго.
Чтобы не допустить поломок и сократить периоды простоя, в зимние месяцы беларусы более тщательно обслуживают свои турбины и контролируют их состояние. Анемометры и флюгеры, с помощью которых ветряки автоматически следят за ветром, очищают от льда. Гондолы ветряков оснащены внутренними системами обогрева, чтобы исключить вред для генератора и электроники.
Можно было бы дополнительно поливать лопасти противообледенительным составом, но это неоправданно дорого, потому что проводить эту операцию приходится с вертолета.
Техасский энергетический кризис: ветряки против ТЭС и АЭС
Итак, мы выяснили, что ветрогенераторы в холодную погоду испытывают сложности. Приготовьтесь удивиться: оказывается, традиционная энергетика столь же и даже более уязвима.
Возможно, вы слышали про Техасский энергетический кризис 2021 года. В феврале на тропический штат обрушилась необычайно морозная погода и снежные шторма. В то самое время, когда электроэнергия была нужна сильнее всего, начались веерные отключения. Это событие стало настоящим бедствием со смертями и большими финансовыми потерями.
Быстро выяснилось, что техасские ветряные фермы в морозы уменьшили отдачу электроэнергии. Об этом радостно заговорили ветроскептики.
Однако потом было проведено расследование и вскрылось, что тепловые и даже атомные электростанции сократили подачу электричества еще больше. Сильнее всего погода ударила по угольным и газовым электростанциям, нарушив поставки топлива. У газовщиков обледенели и начали ломаться насосы, качающие газ по трубам. Одна из атомных электростанций была вынуждена остановить реакторы из-за пожара в обледеневшем трансформаторе.
Комиссия, расследовавшая обстоятельства кризиса, сделала вывод, что и ветряная, и традиционная энергетика Техаса равно оказались не готовы к стихийному бедствию.
Как решают проблему в северных странах
Ветряная энергетика активно развивается на севере Европы, включая Скандинавию. Только в Северном море с его капризной погодой работает около 3000 ветрогенераторов. Дания, например, 55% своей электроэнергии получает за счет ветра.
Вы слышали про блэкауты в Скандинавии в последние годы? Мы – нет.
В этих странах ветрогенераторы конструируют с учетом подобных рисков, встраивая в лопасти ветряков электрические противообледенительные системы. Судя по всему, работают они достаточно надежно. Ветроэнергетика оказывается достаточно морозоустойчивой, если все сделать по уму.
