России хватит на весь мир

Сеть ветряных электростанций может обеспечить энергией все человечество

Thinkstock/East News
Сеть ветряных электростанций может обеспечить энергией все человечество, при этом больше всего электричества должна вырабатывать Россия. Таковы результаты исследования, которое провела группа ученых из США, Великобритании и Финляндии.

Проблема нехватки энергетических ресурсов давно стоит перед человечеством. Запасы полезных ископаемых не бесконечны, и с годами людям все чаще приходится задумываться над вопросами в стиле «Что делать, когда закончится нефть?»

Выход из этой ситуации безусловно есть. Природа подарила планете Земля потрясающие условия для жизни, которыми пока человечество пользуется далеко не в полной мере. Одно из них — это ближайшая к нашей планете звезда, Солнце, которое является мощным тепловым и световым источником. Солнечные батареи уже активно используются в науке и технике, и в 2011 году, если верить сообщениям из Китая, первый в мире самолет, работающий на солнечной энергии и не использующий топлива, совершит кругосветное путешествие.

Предметом исследований группы ученых из США, Великобритании и Финляндии, результаты которых опубликованы на этой неделе в PNAS, стала энергия ветра.

Ее вполне хватит для того, чтобы удовлетворить энергетические потребности всего земного шара, доказывают в своей работе авторы.

Может, этот вывод и не является новым, но данная работа представляет собой, по сути, первое конкретное исследование возможностей использования энергии ветра в мировых масштабах, которое подтверждает, насколько ветроэнергетика недооценена в настоящее время.

Авторы рассмотрели возможность построения глобальной мировой сети ветряных электростанций с мощностью каждой из них 2,5 МВт. Для этого они виртуально разбили земной шар на участки площадью полградуса по широте и две трети градуса по долготе (в средних широтах площадь такого участка в среднем составляет порядка 3335 км2). Затем ученые определили среднюю температуру, давление и скорость ветра для слоя воздуха толщиной 100 метров и определили среднюю кинетическую энергию воздушных масс для каждого участка. В расчетах не принимались во внимание участки, которые покрыты густым лесом, скрыты постоянным снежным покровом, находятся в густонаселенных районах и, конечно же, попадающие на область мирового океана. Отдельные расчеты были проведены для расчета мощности ветра в прибрежных зонах, где учитывалась только те участки, которые отстоят от берега не далее 50 морских миль (92,6 км) при условии, что глубина в этом месте не превышает 200 метров.

Получилось, что наибольшим потенциалом по выработке ветром электроэнергии обладает самая большая страна в мире — Россия.

Теоретическая энергия, которую могу выработать российские ветряные электростанции, составляет в год 139 ПВт•ч (1 петаватт = 1015 ватт), 116 на суше и 23 в прибрежных зонах. Это почти в полтора раза больше, чем у занимающих второе место по потенциалу ветровой энергии Канады (99 ПВт•ч, 78 на суше и 21 в прибрежных зонах) и Австралии (99 ПВт•ч, 86 на суше и 13 в прибрежных зонах). Далее идут США — 88 ПВт•ч, 74 на суше и 14 в прибрежных зонах.



Распределение теоретической мощности ветряных электростанций по странам (A – на суше, B – в прибрежных зонах) // Xi Lu et al., PNAS

Распределение теоретической мощности ветряных электростанций по странам (A – на суше, B – в прибрежных зонах) // Xi Lu et al., PNAS

Согласно современным данным, среднее ежегодное потребление энергии всеми жителями Земли в год составляет около 16 ПВт•ч.

Таким образом, территории одной России с лихвой хватило бы на то, чтобы обеспечить энергией все население планеты.

Безусловно, ученые признают, что их проект в полной мере не может быть реализован, так как массовая установка ветряных электростанций имеет ряд проблем. В первую очередь, фермы с ветряками должны быть удалены от крупных городов и мест массового проживания людей, поскольку они создают достаточно большое количество шума да и, как всякое техногенное сооружение, совершенно не увеличивают комфортность проживания в ближайших окрестностях. Кроме того, еще одна причина, по которой ветряки нужно строить вдали от густонаселенных районов, заключается в том, что такая большая металлическая конструкция, как ветрогенератор, неизбежно создает помехи в радиосвязи.

В то же время именно населенные пункты являются главными потребителями энергии.

И это, безусловно, создает проблемы передачи энергии на большие расстояния, а также строительства и обслуживания ветрогенераторов в труднодоступных местах.

Да и внешний вид ветряных ферм нравится далеко не всем, а экологи часто протестуют против ветряков, утверждая, что из-за них гибнут животные, в частности птицы.

Но у этих проблем есть решения, так что эти трудности ни в коей мере не должны затмить пользу от развития ветряной энергетики, которая одна способна обеспечить необходимой энергией всю планету и позволит сократить число вредных выбросов в атмосферу от использования нефти и газа. Так что дело за малым — начать развивать эту инфраструктуру.