Пути в незнаемое

Однако с позиций большой энергетики у ветра малообещающее будущее. Плотность энергии ветрового потока крайне низка, так что приходится ради получения приличной мощности пускаться в строительство грандиозных сооружений. Созданный у нас агрегат «Циклон» — не из самых больших в мире, но его ротор (пропеллер) имеет диаметр двадцать четыре метра, это вращающийся восьмиэтажный дом. Какова же мощность этого монстра? Всего сто киловатт, десятая доля мегаватта… Для сравнения: гидротурбина диаметром в пять с половиной метров развивает в две тысячи триста раз большую мощность. И если геотермика даже в расцвете своих сил будет способна играть в мировой энергетике лишь вспомогательную роль, то ветру суждена куда более скромная участь.

Осложняют проблему и разнообразные «довески», которыми обрастает внешне простая ветроэлектростанция. Помимо нее требуется аккумулятор той или иной конструкции (иногда рядом с ветряком ставят обыкновенную дизельную электростанцию), чтобы дать ток, когда ветер заштилел. Переменная скорость ветрового потока сказывается на частоте вращения ротора, а значит, и на частоте переменного тока, вырабатываемого генератором: ветроагрегат обзаводится еще одним устройством, ликвидирующим последствия капризов природы. Пока речь идет о незначительных мощностях, все эти дополнения выглядят просто, но стоит перейти к серьезным масштабам выработки энергии, и дело оборачивается всяческими неприятностями. Не случайно подавляющее большинство проектируемых и существующих ветроагрегатов — установки маломощные, этакие индивидуальные легковушки или даже велосипеды. Экономика и здравый технический смысл выступают решительно против гигантомании в этой отрасли энергетики.

Вот гидроэнергия, в особенности энергия рек, — иное дело. Она и достаточно концентрирована, и способна (по крайней мере, теоретически) полностью удовлетворить нынешние потребности планеты. На практике, увы, все выглядит не столь радужным. Есть масса препятствий для полного включения в оборот имеющегося потенциала гидроэнергии. Хотя бы такое: потребность в энергии растет быстро, а гидроэлектростанции строятся медленно, темп прироста их мощностей не поспевает за нуждами промышленности и городов. Или еще более серьезное «но»: полноводные реки текут в основном по равнинам, приходится строить громадные водохранилища, чтобы поднять уровень воды, — значит, приходится затапливать плодородные земли. Серьезны помехи рыболовству. Да и выработка электроэнергии оказывается неравномерной, засушливое лето пребольно бьет не только по полям, но и по водохранилищам.

Трезвый подход к рекам заставляет признать, что даже при самых благоприятных условиях ГЭС смогут дать лишь около двадцати процентов необходимой сегодня энергии, — в будущем, значит, цифра эта окажется намного меньше. В настоящее время плотины становятся символом не только электричества, а и запасов пресной воды — той самой воды, недостаток которой ощущается все острее и в промышленных и в сельскохозяйственных районах. Придет время — судя по всему, оно уже гораздо ближе, чем предполагают, — когда решающую роль в выборе места для плотины будут играть соображения уже не энергетиков, а специалистов водного хозяйства.

И если уж говорить о перспективах, то с точки зрения экономики постоянно (и очень быстро!) увеличивается роль иных гидравлических электростанций — аккумулирующих. В особенности потому, что мощнее становятся тепловые и атомные станции, энергетические системы в целом.

График потребления электроэнергии горбат: максимум мощности, например, зимой — между шестью и семью часами вечера, а в районе двух — четырех часов ночи образуется глубокая впадина, большинство людей спит, и непрерывно работающих предприятий не так уж много. Конечно, ниже какого-то определенного уровня, называемого базисом, выработка энергии не падает. Известное число электростанций всегда действует в базисном режиме, на своей номинальной мощности. Это самый экономичный режим. Затем идут полупиковые станции, которые то увеличивают свою мощность, то уменьшают, но не прекращают работы никогда. А завершают иерархию пиковые — станции, задача которых все время «молчать» и вступать в дело после того, как полупиковые исчерпают свои резервы.

Растут города, поднимаются новые заводы, увеличивается население, — все размашистее качается маятник от максимума к минимуму. Мы объединяем отдельные энергосистемы в Единую энергетическую систему страны, линии электропередачи пересекают государственные границы (объединенная система «Мир», в которой участвуют энергосистемы европейских стран — членов СЭВ, тому великолепный пример). Но чем мощнее и выгоднее такой союз, тем выше пики и глубже провалы — суточный, недельный, сезонный…