Нос по ветру

Если вы откроете книгу американского инженера Фрэнка Элдриджа «Ветровые машины» ("Wind machines"), изданную ещё в 1980 году, и внимательно её просмотрите, то обнаружите там немало конструкций, которые уже в нашем веке продвигались и до сих пор продвигаются (спустя более сорока лет!) как перспективные.

За развитием индустрии c 1980-х следит и другой специалист - Пол Гайп. Он написал на тему ветрогенерации семь книг, включая последнюю - «Энергия ветра для всех остальных» ("Wind energy for the rest of us"). В ней тоже представлен ряд моделей, которые в то или иное время захватили внимание публики. Примечательно, что Гайп задокументировал развитие проектов от первоначальной идеи до реального опыта эксплуатации. У него описаны грандиозные провалы, банкротства и даже случаи тюремного заключения изобретателей за мошенничество.

Пол Гайп приводит четыре принципа, которые он выработал для оценки проектов новых ветровых турбин.
1) необходимо убедиться, что концепция действительно новая и работает, как задумано;
2) недопустима позиция изобретателей «Пусть скептики докажут, что система не работает»;
3) как говорил астроном Карл Саган: «Экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств». Если инноватор объявил, что его творение превосходит всё известное (которое худо-бедно работает), он должен представить весомые доказательства. Только после этого политикам, инвесторам и журналистам стоит обратить внимание на прорывной проект;
4) если появляется новая ветровая турбина, никто (включая прессу) не должен заявлять о ней до тех пор, пока не будет построен прототип, его характеристики измерены по международным стандартам и результаты опубликованы. Иначе вы рискуете попасться на пустой ажиотаж и маркетинговый хайп.

Перечисленные принципы позволяют инженерам, инвесторам и студентам, изучающим ВИЭ, двигаться вперёд, не наступая на старые грабли. Как определить сомнительный проект? Вот несколько признаков.

1. Сильный хайп при малом или вообще нулевом опыте разработчиков. Весть об изобретении неожиданно захватывает Интернет и социальные сети, в то время как исходит она от стартапа, не обладающего многолетним опытом строительства ветровых турбин.

2. Агрессивный маркетинг. Ищите признаки пирамид, обещающих богатства первым инвесторам проекта.

3. Привлечение звёзд эстрады, театра или кино. Что «звёзды» знают о ветровой генерации?

4. Новые конструкции - «не как у других». Они могут быть новыми для изобретателей или маркетологов, но вряд ли для тех людей, которые давно изучают ветровую энергетику. Весьма велика вероятность, что данную конструкцию кто-то уже пытался воплотить, но отказался от своей затеи.

5. Новые патенты. Патенты мало что значат. Дарье запатентовал ветровую турбину с вертикальной осью вращения, но ни одной установки не построил. А строил он обычные ветряки, ось вращения которых горизонтальна.

6. Те или иные системы усиления тяги. Человеческому уму очень легко представить, как ветер давит на чашеобразные лопасти, и гораздо сложнее понять, как работают современные турбины. Они используют тот же принцип, что и у крыльев самолёта. Многие пассажиры летают, не понимая, как лайнер удерживается в воздухе. Лопасть современной турбины гораздо эффективнее отбирает энергию у ветра, чем какие-то причудливые чашечки или изогнутые лопаточки после концентратора потока.

7. Винт в кожухе. На конструкции с различными кожухами вокруг лопастей были потрачены миллионы. В целом они оказались менее эффективны, чем системы с открытыми лопастями.

8. У создателей ветрогенератора нет пилотных образцов, только интересный сайт. Сайты всегда обходятся дешевле, чем оборудование.

9. Заявление о работе при слабом ветре. Что оно значит - что ротор вращается? Важно убедиться в том, что установка вырабатывает электричество, и выяснить, в каком количестве. Обычно дополнительные расспросы на эту тему приносят лишь разочарование: в слабом ветре нет энергии.

10. Бесшумная работа. Ветровые турбины, взаимодействующие с воздушным потоком, по определению не могут быть беззвучными. Разбираясь в характеристиках, важно узнать уровень шума. Этот показатель получается в результате дорогой и сложной процедуры измерений при определённых условиях, которая стандартизирована и даёт результаты в децибелах. Если разработчики не могут показать результаты шумовых измерений, они сами не знают, тихая у них турбина или нет.

11. Ветряк «не убивает птиц». Это самый презренный довод, приводимый для завоевания сторонников за счёт любви к живой природе. Любая ветровая турбина может убить птицу или летучую мышь, если та залетит в крыльчатку. Малые турбины убивают меньше живности по той простой причине, что они малы. Показать реальную статистику способно только трудоёмкое, длительное и дорогостоящее исследование. Производители малых ветрогенераторов, даже успешные, не могут позволить себе заказать такое исследование. А до тех пор, пока оно не проведено, никакой маркетолог не сможет честно заявить, что ветрогенератор не убивает птиц и летучих мышей.

«Весной 2014 года компания Urban Green Energy (UGE) протрубила c фанфарами, что завершила независимое измерение эффективности своих энергоустановок VisionAIR с вертикальной осью вращения. Было заявлено, что они вдвое лучше собирают энергию ветра, чем несколько конкурирующих систем, - рассказывает Пол Гайп. - Две турбины UGE были смонтированы на Эйфелевой башне в Париже. И как они работают в сравнении с традиционными? Модель компании Bergey Windpower в стандартных условиях, используемых для тестирования малых турбин, показала вдвое больший коэффициент использования энергии ветра, чем VisionAIR, - 22% против 11%». Даже в собственных материалах UGE признаёт фундаментальный недостаток всех систем с вертикальной осью - они более материалоёмкие.

Турбина VisionAIR на Эйфелевой башне

При анализе проектов стоит помнить, что малые турбины в любом случае занимают меньше места, требуют меньше материалов для своего строительства, стоят дешевле, меньше шумят и визуально менее заметны, чем большие. Нужно ли напоминать, что они вырабатывают меньше электроэнергии?

Не следует думать, что все проекты малых ветроустановок, включая системы с вертикальной осью вращения, мошеннические. Есть немало интересных и перспективных разработок, а также готовых изделий. К сожалению, эта сфера сильно затронута недобросовестной рекламой, отчего страдают потребители. Судя по отзывам покупателей, опубликованным на сайтах многочисленных интернет-магазинов и инсталляторов, у клиентов море неудовлетворённости. Реальные изделия не отвечают ожиданиям. Обидно, что на этом обжигаются и активные энтузиасты возобновляемой энергетики, которая в результате теряет своих сторонников.