Самое время подумать
Все больше дорогостоящих и высокодотационных ветроэнергетических комплексов отключается от сети, поскольку нет возможностей для сохранения производимой там электроэнергии. Польша и Чехия закрывают доступ для германского «зеленого» электричества, которое грозит разрушить сложившийся там энергетический рынок. Германских производителей традиционной электроэнергии неуклонно отжимают на обочину, их станции останавливаются, но никакой надежной альтернативы им пока нет, как нет. Угроза локальных отключений электроснабжения возрастает, а разговоры об общенациональном блэкауте слышны все громче. Объемы субвенций растут, масштабы проблем не уменьшаются. Терпение потребителей, которым приходится платить за энергоресурсы все дороже, уже почти на исходе.
Нет, это не сценарий телефильма ужасов. Это реальность германских энергетических реформ. Кстати, она не отрицается и политиками, стоящими у кормила власти. Но все же дело явно зашло в тупик и виной этому приближающиеся выборы. Ни одна политическая сила не хочет отдать противникам лавры спасителя, выведшего насущную – да-да, ну кто же станет с этим спорить? – реформу из тупика.
На февраль намечено проведение общенациональных дебатов, в ходе которых будет выясняться вопрос о том, как надо способствовать развитию «зеленой» энергетики, точнее сказать, её возвращение на рыночные рельсы. Однако знатоки германской политической кухни уверены, что политическое большинство, которое могло бы протолкнуть эти реформы, действуя вразрез с интересами получателей «зеленых» субвенций, сможет сложиться только после сентябрьских парламентских выборов, и то не сразу.
Вот почему и предлагается использовать остающееся время для того, чтобы сориентироваться, в том числе и в техническом отношении. То есть понять, туда ли у страны уходит по 20 миллиардов евро в год? Может быть, надо их расходовать на что-то иное, более перспективное, в том числе и с экологической точки зрения? Может быть, Закон о возобновляющихся источниках энергии устарел не только потому, что он неэффективен экономически, но и потому, что субвенционировать надо куда более современные технологии?
А есть ли они, эти подлинно революционные идеи? Говорят, есть. В частности, предлагаются решения задачи о том, как лучше запасать «зеленое» электричество, к которому пока зачастую относятся как к чемодану без ручки – и бросить жалко, и нести неудобно.
Инженерное бюро Матиаса Поппа предлагает изящное гидротехническое решение, которое можно применить для местностей, где отсутствуют значительные перепады высот, проще говоря – для равнин. По сути это та же гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС). Для её работы создается искусственное озеро, лежащее за высоким – до 200 с лишним метров – кольцевым валом, а вокруг – водохранилище, играющее роль нижнего бьефа. Откосы вала можно обложить солнечными батареями и уставить ветрогенераторами, поля «электромельниц» можно расположить и по берегам нижнего водохранилища. На рисунке это выглядит иллюстрацией из известной компьютерной игры «Сим-Сити», но идея все же нащупывает подходы к решению сложнейшей задачи. Ветрогенераторы в Германии можно ставить в основном на севере, на просторных равнинах, и в море. А перепады высот и ущелья, необходимые для создания ГАЭС, есть только на юге. Можно, конечно, прогнать энергию через всю страну, но стоит ли овчинка выделки?
Честно говоря, циклопическое сооружение в 11 километров в диаметре и в 215 метров высотой не сразу укладывается в сознании, привыкшем к восприятию плоской, как стол, приморской равнины Фрисландии. Но вызывают уважение не только геометрические параметры этого сооружения. Мощность предполагаемой станции – 700 гигаватт-часов, то есть она вполне может заменить две АЭС. Позволяет запасти энергию, вырабатываемую 2 тысячами ветрогенераторов, дает работу тьме-тьмущей солнечных батарей – положительно в этом что-то есть!
Есть у разработчиков проекта ответ и еще на один болезненный вопрос. Многие крупные проекты в Германии заходят в тупик потому, что против них выступает население, не желающее жить поблизости от АЭС или тепловой электростанции. Здесь же можно найти общий язык с местными жителями, объяснив, что нижнее водохранилище будет превращено в зону отдыха – с водными лыжами, виндсерферами, яхтами и прочими увеселительными прелестями.
Если кто-то все же категорически против подобной гигантомании, то имейте в виду: Матиас Попп и его коллеги разработали запасной вариант – создание нескольких аналогичных сооружений меньшего размера. Чтобы запасти всю электроэнергию, которую сейчас вырабатывают в Германии солнце и ветер, потребуется использовать меньше 1% площади страны, уверяют авторы. Таким образом, для создания необходимого числа ГАЭС надо даже меньше площадей, чем сейчас занято под выращивание растений, которые потом перерабатываются в биотопливо или биогаз.
Энергетическая компания «Вемаг» из северогерманского Шверина провела анализ экономической целесообразности создании подобной станции за западе земли Мекленбург – Передняя Померания. Глава «Вемага» Томас Петцольд рассказывает, что были рассмотрены и просчитаны несколько вариантов размещения и во всех случаях получен сугубо положительный результат. «Если бы такая станция была построена, то у себя в Мекленбурге мы смогли бы на 100% перейти на использование энергии, получаемой из возобновляющихся источников», – уверяет он.
Между прочим, проблема складирования «зеленой» электроэнергии приобретает все большую остроту. Оператор польских электросетей компания ПСЕ объявила, что собирается построить на границе с ФРГ, где есть две основных точки входа, мощные фазорегуляторы, по сути дела – гигантские выключатели, которые будут защищать Польшу от нежелательного притока электричества из Германии.
Немцам не останется ничего иного, кроме того, чтобы еще чаще отключать «электромельницы», которые производят энергию, оказывающуюся никому не нужной. Глава Германского энергетического агентства Штефан Колер уже заявил, что избежать этого не удастся: в стране нет возможностей ни накапливать это электричество, ни его транспортировать туда, где ему найдется применение.
Еще одно перспективное решение этой проблемы предлагают в Северном Рейне – Вестфалии. Там нет недостатка в выработанных угольных шахтах, которые тоже можно было бы переоборудовать в ГАЭС. Пока рассматривается вопрос об использовании двух еще действующих шахт – «Проспер Ханиэль» в Боттропе и «Аугуста Виктория» в Марле. Добыча на них все равно будет остановлена в 2018 году, и к тому времени их можно было бы переоборудовать в «склады электричества». Дело в том, что заброшенные выработки могут быстро прийти в полную непригодность для дальнейшего использования, поэтому вестфальцы, в частности профессор геологии Дуйсбургского университета Ойген Перау, предлагают начинать сейчас, не теряя времени. Концепция подземной гидроаккумулирующей станции проходит проверку в университетских стенах.
Один из его сотрудников – геолог Ульрих Шрайбер – предлагает рассмотреть еще одну идею. Есть вероятность того, что вода, побывавшая на глубине в тысячу метров, нагреется настолько, что её можно будет использовать для отопления жилищ. «На самом деле тепла там столько, что можно обогреть весь Рур», – уверяет он.
Заметим, что эти идеи находят поддержку у местных политиков. Статс-секретарь земельного министерства охраны окружающей среды Удо Пашедаг считает, что система шахт, исторически сложившаяся в регионе, позволяет эффективно использовать имеющийся там перепад высот для сохранения электроэнергии. На исследования уже выделено 1,3 миллиона евро.
Обкатываются в Германии и другие идеи, причем некоторые из них уже доведены до уровня опытно-промышленных установок. Вот одна из них: вода подвергается воздействию электричества (в данном случае, «зеленого») и, как мы все помним еще из школьного курса химии, разлагается на составляющие – водород и кислород. Первая из них просто закачивается в газораспределительную сеть в качестве энергоносителя, а второй применение всегда найдется. Сейчас уже стоит вопрос о том, что крупные комплексы «электромельниц» надо в обязательном порядке оборудовать электролитическими установками.
Но предстоит меняться не только методам складирования электроэнергии, но и способам её производства. Инженеры считают, что большое будущее есть у летающих ветроэнергетических установок. Важно, что они могут работать круглые сутки и круглый год. По виду одни из этих конструкций, в том виде, в котором их задумали американские инженеры, напоминают вертолет, другие – наполненное гелием кольцо, в середине которого установлена турбина. Пока задача состоит в том, чтобы, как говорится в старом анекдоте, попробовать со всей этой фигней взлететь. И дальше, работая, держаться в воздухе. Собственно, и это проблема решаемая, вопрос в том, насколько экономически оправданной окажется такая затея.
Бранденбургская инженерная компания «Энеркайт» разрабатывает другую концепцию: все что можно, необходимо оставить внизу, а не тянуть в небеса. Она предлагает запустить в небо змея, да-да, такого самого, которыми когда-то все мальчишки развлекались в детстве. А развиваемое им тяговое усилие приложить к генератору, который будет работать на земле.
Понятно, что технология эта находится еще в начальной стадии разработки, но её преимущества уже очевидны. Материалоемкость по сравнению со строительством «электромельниц» составляет лишь десять процентов, а работать такой змей может в сутки вдвое большее количество часов. Важно и то, что при размещении ветряков между ними приходится соблюдать определённое расстояние. А змеев можно запускать вдвое плотнее. Если ветер утих, то их без проблем удается перетянуть туда, где они будут трудиться по-прежнему. Инженеры уверены, что реально полностью исключить возможность обрушения этой конструкции на землю.
К тому же Фраунгоферовский институт ветроэнергетики и системотехники провел исследование, показывающее, что для использования «электрозмеев» подходит 3% территории ФРГ. «Это на удивление много», – считает автор идеи Александр Борман.
Андрей НИЖЕГОРОДЦЕВ