Ветроэнергетика XIX- XX века

В XIX-XX в. научно-технический прогресс, набиравший обороты огромными темпами, в корне изменил технологическую картину мира. Сталь, нефть, газ, новые материалы и возможности отодвинули далеко на задний план достижения сотен лет человеческой цивилизации. Но человечество так активно разрабатывает месторождения нефти, угля и газа, получает так много побочных эффектов от промышленного использования земельных недр, что логика разума и здравого смысла заставила вновь обратиться к энергии ветра. Один из первых экземпляров ветродвигателя с роторами (цилиндрами) на четырех крыльях, диаметром 20 м, был установлен в 1926 г. в Берлине на башне высотой 15 м. Его крылья бы-ли сделаны из легкого металла - лоталя. Тогда же предпринимались попытки создать силовые установки на основе ветроагрегата для морских и речных судов. Работы эти, основанные на эффекте Магнуса (при вращении цилиндра в набегающем на него потоке воздуха появляется поперечная сила, действующая на него), со временем были свернуты. В 1980-е годы знаменитый океанограф Жак-Ив Кусто построил судно, работающий на том же принципе, доказав, как минимум, работоспособность идеи.
В России также заинтересовались возможностью выработки электроэнергии с помощью ветроустановок: в 1918 году ветряками занялся профессор В. Залевский, создавший теорию ветряной мельницы и сформулировавший несколько принципов, которым должна отвечать ветроустановка. В 1925 году профессор Н. Е. Жуковский разработал теорию ветродвигателя и организовал отдел ветряных двигателей в Центральном аэрогидродинамическом институте. Отрасль начала стремительно развиваться, и в 1930-х годах Советский Союз был "впереди планеты всей" в использовании энергии ветра. Тогда было освоено производство разнообразных ветроустановок мощностью 3-4 киловатта, которые выпускались целыми сериями. В 1931 году в СССР, в районе Балаклавы, заработала крупнейшая на тот момент в мире сетевая ветроэнергетическая установка. Опорная конструкция ветродвигателя (мачта) была построена по проекту В.Т. Шухова. Ветроагрегат с диаметром колеса 30 м и мощностью асинхронного генератора 100 кВт был на то время самым мощным в мире (мощность ветроагрегатов в Дании и Германии была в пределах 50-70 кВт с диаметром колеса до 24 м.). Следом на юге страны были установлены десятки подобных ветрогенераторов. В 1938-м в Крыму развернулось строительство ветроэлектростанции мощностью 5 МВт. В конце 40-х годов в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) и других организациях начались активные разработки ветроустановок. С 1950 по 1955 год страна производила до 9 тысяч ветроустановок в год единичной мощностью до 30 кВт. В годы освоения целины в Казахстане была сооружена первая многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре с дизелем, общей мощностью 400 кВт - про-образ современных европейских ветропарков и систем "ветродизель". Однако использование энергии ветра в крупномасштабной энергетике оказалось несвоевременным - нефть оставалась сравнительно дешевой, устойчиво сокращались капитальные вложения в строительство тепловых электростанций, развивалась гидроэнергетика. В 1960-1980-е годы энергетическая отрасль нашей страны была ориентирована на строительство круп-ных ТЭС, ГЭС и АЭС: ветряки не выдержали конкуренции с электроэнергетическими гиганта-ми, объединившимися в единую национальную сеть, и в конце 1960-х годов их серийное производство было закрыто. Но время вносило свои коррективы, и государство снова обратилось в сторону малой генерации. В 1986 году постановлением ЦК КПСС и СМ СССР Госплану СССР и другим министерствам и ведомствам поручалось разработать «Мероприятия по увеличению использования в 1987-1990 годах нетрадиционных источников энергии в народном хозяйстве», в 1987 году была принята Государственная научно-техническая программа «Экологически чистая энергетика». Однако ветроэнергетика осталась вне этих документов. Ее развитие определило постановление Совмина СССР «Об ускоренном развитии ветроэнергетической техники в 1988-1995 годах». По нему предполагалось ввести к 1995 году 57 тысяч ветроустановок (в 1988-1990гг. – 14,3 тысяч). При этом были предусмотрены государственные централизованные капитальные вложения на развитие производственной базы. Однако руководство головной организации «Ветроэн» оказа-лось не готово к масштабной задаче, и задания выполнены не были. Но полностью вопрос с повестки дня не снимался. Минэнерго СССР предполагал построить экспериментальные системные ветростанции общей мощностью 58,5 МВт, в том числе: Ленинградскую ВЭС на берегу Финского залива (25 МВт), Джунгарскую ВЭС в Казахстане (15 МВт), Крымскую ВЭС на восточном побережье Крыма (125 Мвт). Несколько позднее возникла идея строительства Калмыцкой ВЭС (22 МВт) в 20 км. от Элисты. Одновременно велись работы по созданию ветроустановок 16, 30, 60, 100 и 250 кВт. К работам были привлечены МКБ "Радуга" (г. Дубна), НПО "Южное" (г. Днепропетровск), Тушинский машиностроительный за-вод (г. Москва), НПО «Ветроэн» (г. Истра), «Ленподъемтрансмаш» (г. Ленинград), ассоциация «Энергобаланс» (г. Москва). Но политический и экономический кризис 1990-х годов остановил работы на этих объектах. Не менее важной причиной явилось непонимание разработчиками того факта, что, в отличие от ракетной и авиастроительной практики, у них нет возможности и средств на изготовление конструкций, требующих длительной доводки при отсутствии сервисного обслуживания. Первые же поломки приводили к длительным простоям что, в свою очередь, укрепляло скептическое отношение к ветроэнергетике в целом.