Енергію вітру людство застосовувало ще на світанку цивілізації: перше вітрило – майже ровесник першого колеса... Упродовж кількох тисячоліть вітер допомагав людині урухомлювати кораблі, молоти зерно, помпувати воду, виконувати інші роботи. Лише кілька століть тому теплові двигуни почали витісняти вітрила й вітряки з ужитку. Їхні вади були й лишаються доволі суттєвими. По-перше, вітер є стихією несталою й некерованою, дме часто-густо не тем і не тоді, де й коли людина зібралася варити сталь, перевозити вантажі чи виходити в Інтернет. Ще й силу та напрям змінює за власним, одному Богові відомим «графіком». А паливний «движок» працює «від і до», слухаючись при тому «команд» акселератора чи реостата. Отже, якість вітрової енергії не відповідає вимогам сучасних споживачів... По-друге, питома енергія вітру (що розвивається на одиницю робочої поверхні чи обсягу двигуна) є зазвичай доволі незначною. Для прикладу, за середньої сили вітру (близько 7 м/сек) вітряне колесо з розмахом крил 30 м розвиває не більшу потужність, ніж автомобільний мотор обсягом 0,25 м³. Як кажуть – відчуйте різницю!

Тож не дивно, що виросло кілька поколінь людей, знайомих із технічним застосуванням вітрової енергії лише з історичних романів. Але «закрити Америку» неможливо! І в епохи пари, бензину, атомної енергії, комп’ютерних технологій постійно знаходилися ентузіасти, які продовжували розробляти проекти освоєння вітру. Дослідників вабили такі переваги цього енергоресурсу, як невичерпність, повсюдна присутність, постійна відтворюваність, екологічна безпека застосування та інші, що ставали дедалі вагомішими на тлі поступового розкриття «негативів» традиційних енергоносіїв. Попри все це, вітроенергетика довго не виходила за рамки напівдослідних установок, частка її в національних енергобалансах лишалася мізерною. І 70, і 50, і 10-20 років тому говорилося й писалося про блискучі перспективи освоєння енергії повітряних потоків. Тим часом інженери будували нові теплові, атомні та гідроелектричні станції; на виробництві й транспортуванні пального збивалися мільярдні капітали; за родовища нафти й урану точилися суперечки й велися війни. Вітроенергетика явно «засиділася в дівках» .

Принцип вітрового генератора напрочуд простий – паперові вітрячки відомі кожній дитині. Та шлях від такої іграшки до промислової енергоустановки виявляється не менш складним, ніж шлях від багаття дикуна до атомного реактора. Мусимо змиритися з тим, що компактний вітрогенератор великої потужності – «річ така ж неможлива, як тепле морозиво. Пристрої для «не іграшкового» використання вітрової енергії доволі громіздкиі, їх будівництво пов’язане з великими капітальними витратами й розв’язанням складних завдань із таких «нецікавих» предметів, як аеродинаміка, опір матеріалів тощо. Далі постає проблема регулювання положення крил і цілого агрегату відносно вітрового потоку. Оскільки він постійно змінює напрямок, вітрове колесо мусить синхронно з вітром змінювати своє положення в просторі, що аж ніяк не полегшує процесів трансформації та передавання виробленої ним енергії. Ловець вітру відтак нагадує перукаря, клієнт якого крутить головою й бігає по кімнаті під час гоління...

Втім, великі габарити й висока матеріаломісткість вітроенергетичних установок – недоліки доволі відносні. Хоча самі собою тепло- та парогенератори є значно компактнішими, мусимо враховувати ще приміщення, склади енергоносіїв, під’їзні колії, термінали теплоцентралей; велетенські греблі й штучні «моря» гідростанцій; надскладні системи безпеки атомних реакторів тощо. Зрештою, стіни будівель звичайної ТЕС під ударами вітру поглинають більшу кількість енергії, ніж виробляють її агрегати, спалюючи дорогі, часто привезені за сотні кілометрів енергоносії. Чи можна постійно миритися з таким абсурдним марнотратством?

Інженерна думка плідно попрацювала над проблемою максимально ефективного використання енергії вітру в двигунах та генераторах. Однак лишається ще такий незалежний від людини чинник, як несталість продукування цієї енергії. Або, простіше кажучи, нестабільність вітру. І в наш час для деяких видів робіт рівномірність їх виконання в часі не є обов’язковою умовою: зрошення чи осушення сільськогосподарських угідь, переробка кормів, заповнення резервних водойм тощо. Тут вітроустановки важкодоступних районах. Для поодиноких малих споживачів ( лісництва, метеостанції, ферми) проблему значною мірою розв’язують акумуляторні батареї, які запасають енергію у вітряну погоду, віддаючи її під час штилів. Проте погодьмося, що наразі важко уявити місто чи великий завод, які живляться від акумуляторів. Тому фахівці пропонують подавати «повітряну електрику», вироблену в різних куточках країни у великі об’єднані енергомережі, що «функціонуватимуть... як гігантський акумулятор, готовий щомиті взяти від вітру всю енергію, яку той годен запропонувати». При цьому не зникає потреба в «традиційних» електростанціях, але зменшуються питома вага їхніх потужностей і, ще більшою мірою, – витрати пального.

Вітроенергетика довго ходила в Попелюшках. «Серйозні» політики й господарники сприймали її (нерідко сприймають і тепер) як екзотичний доважок до «великої енергетики». Але сьогодні це найдинамічніша галузь світового енерговиробництва! Вже нині вітрогенератори забезпечують електрикою сумарно 23 млн. осіб, що приблизно дорівнює населенню такої країни, як Канада. Уряд Ірландії ухвалив план спорудження найбільшої в світі офшорної вітроелектростанції, що має забезпечити 10% потреб країни в електриці. Данія збирається довести у 2010 р. частку «вітряного струму» в національній енергетиці до 30%. На наших очах Попелюшка стає принцесою, яка починає всерйоз зазіхати на корону енергетичного королівства.

Як і викопні енергоносії, ресурси вітрової енергії теж розподілені на поверхні планети нерівномірно. Але нема жодної країни, яка б терпіла через повну їх відсутність, не маючи змоги успішно розвивати національну вітроенергетику. Також із впевненістю можна стверджувати, що вітер ніколи не стане предметом біржових спекуляцій, засобом експлуатації одних народів іншими, приводом для розпалювання міжнародної напруги та розв’язування війн.

Рубрику веде Володимир ВІТКОВСЬКИЙ