Самая высокая в мире ветряная электростанция уже построена: её высота составляет 365 метров, и она может зарядить 1 200 электромобилей в день.

Самая высокая в мире ветряная турбина уже достигла своей окончательной высоты в Германии. Эта гигантская конструкция, построенная в Шипкау в регионе Лужица, достигает 365 метров — этот показатель ставит её всего в нескольких метрах от телевизионной башни Берлина. Но помимо рекорда высоты, настоящая ценность этого проекта заключается в том, что происходит на высоте 300 метров над землёй.

Идея GICON заключается в использовании условий ветра, которые до сих пор оставались практически недоступными для обычных наземных ветряных турбин. На такой высоте ветер сильнее и, что более важно, более стабилен, что позволяет производить больше электроэнергии с использованием ротора размером, сопоставимым с роторами других установок, расположенных на гораздо меньшей высоте.

Проект только что преодолел одно из своих последних крупных препятствий. Телескопическая система, входящая в состав конструкции, позволила поднять внутренний участок до его окончательного положения, в результате чего общая высота сооружения достигла 365 метров. Запуск планируется на ноябрь, после завершения заключительных работ.

Ветрогенератор, способный производить электричество для более чем 1 200 автомобилей в день

Конструкция Schipkau не слишком похожа на традиционное представление о ветрогенераторе. Вместо огромной обычной башни компания GICON разработала стальную сетчатую конструкцию с телескопической системой, которая позволяет устанавливать турбину на гораздо большей высоте.

Высота этой установки составляет 300 метров, а диаметр ротора — около 126 метров. Наверху расположена турбина VENSYS мощностью 3,8 МВт, что эквивалентно примерно 5.167 л.с. На бумаге такая мощность может показаться скромной по сравнению с некоторыми современными крупными ветрогенераторами, но здесь она приобретает другое значение из-за высоты, на которой работает установка.

На самом деле одной из целей проекта является демонстрация того, что значительное увеличение размера турбины может изменить эффективность установки без необходимости пропорционального увеличения размера ротора. GICON утверждает, что при одинаковом диаметре ротора их технология может обеспечить примерно вдвое большее производство электроэнергии, чем у традиционной ветротурбины, расположенной на меньшей высоте, хотя окончательный результат зависит от конкретных условий каждого местоположения.

Здесь приводится один из самых интересных показателей, помогающих понять масштаб проекта. GICON оценивает, что турбина мощностью 3,8 МВт, установленная в этом прототипе, может производить не менее 18 миллионов кВт·ч в год, то есть примерно 18 ГВт·ч. Сама компания считает, что этого количества будет достаточно для покрытия годовых потребностей примерно 6.000 домохозяйств.

Если перенести этот показатель на сферу электромобилей, он также кажется впечатляющим. Если вся эта электроэнергия могла бы использоваться исключительно для зарядки автомобилей с аккумулятором ёмкостью 40 кВт·ч, то 18 ГВт·ч в год позволили бы осуществить примерно 450 000 полных зарядок в год. Это соответствует среднему показателю примерно 1 233 автомобилей в день, каждый из которых получает 40 кВт·ч.

Конечно, речь идёт о энергетическом эквиваленте, а не о реальной мощности инфраструктуры зарядки. Необходимо учитывать потери при транспортировке, преобразовании и зарядке, а также то, что произведённая электроэнергия не обязательно хранится для последующей передачи автомобилям. Тем не менее это помогает оценить масштабы производства одного установочного объекта.

Есть ещё один показатель, который может вызвать путаницу. В последние месяцы GICON говорил о 30–33 ГВт·ч в год и примерно 7 500 домохозяйствах, но это прогноз связан с будущими ветрогенераторами мощностью не менее 8 МВт, установленными на основе технологии высоких башен. Речь не идёт о производстве, предусмотренном для прототипа в Шипкау с турбиной мощностью 3,8 МВт.

Если в будущем с такой установкой удастся достичь показателя 30–33 ГВт·ч, то количество полных зарядок электромобилей с аккумуляторами емкостью 40 кВт·ч составит примерно 750 000–825 000 в год, что соответствует от 2 055 до 2 260 автомобилям в день. Это теоретические цифры, но они показывают, почему GICON считает, что у этой технологии может быть будущее за пределами первого прототипа.

Другим важным аспектом является возможность более эффективного использования участков земли, где традиционные ветрогенераторы не достигают особо высокой производительности. На высоте 300 метров ветер обычно имеет иные условия по сравнению с уровнем земли и может быть более стабильным. Компания даже предлагает интегрировать такие ветрогенераторы в уже существующие ветропарки, используя дополнительную высоту для увеличения производства без необходимости занимать большие дополнительные площади.

Структура также была спроектирована не только с учётом этого первого экземпляра. Компания GICON поясняет, что были использованы коммерчески доступные компоненты и конструкция, позволяющая впоследствии перенести эту идею на серийное производство. Проект включает более 2 000 тонн стали и состоит примерно из 22 000 деталей, что даёт представление о сложности монтажа турбины на такую высоту.

Следовательно, рекорд — это почти самая менее интересная часть проекта. То, что ветрогенератор достигает высоты 365 метров, действительно привлекает внимание, но истинная цель — доказать, что ветер на таких высотах может стать дополнительным источником возобновляемой электроэнергии с достаточно высоким уровнем производства, чтобы оправдать сложность конструкции.

Установка в Шипкау ещё должна доказать свою эффективность в реальных условиях. Запуск, запланированный на ноябрь, позволит на месте проверить, в какой степени условия ветра на высоте 300 метров способствуют достижению поставленных целей. Если результаты будут удовлетворительными, следующим шагом станет что-то гораздо более важное, чем простое установление рекорда: перенос технологии на установки с большей мощностью и производительностью.

Именно здесь и возникает сравнение с электромобилями. 18 ГВт·ч в год, которые ожидается получить от этого первого ветрогенератора, теоретически эквивалентны полному заряду примерно 1 233 автомобилей с аккумуляторами ёмкостью 40 кВт·ч ежедневно в течение целого года. Будущая установка мощностью 30–33 ГВт·ч позволит увеличить этот показатель до более чем 2 000 автомобилей в день. Энергия не появляется из ниоткуда, но способность производить больше электроэнергии на одинаковой площади может стать одним из ключевых факторов для дальнейшего увеличения производства возобновляемой энергии.