Ветряки становятся всё больше.
За последние годы в производстве ветряных турбин произошла настоящая революция.
Пару десятилетий назад длина лопастей в 40 метров казалась огромной. Благодаря более легким и прочным композитам из углеродного волокна, сегодня предел увеличился в три раза.
Поскольку мощность турбин пропорциональна квадрату длины лопастей, серьёзно увеличилась производительность. В 2004 году самые большие турбины могли вырабатывать около 2 мегаватт. Современные гиганты выдают более 15.
Правда, есть загвоздка. Длинные лопасти достигли настолько больших размеров, что стало проблематично их доставлять к наземным точкам установки электростанций. Ветряки морского базирования - в лучшем положении. Однако стоимость и электростанций морского базирования существенно выше.
Соответственно, специалисты по логистике изыскивают новые способы. Изобретены спецавтоприцепы с трейлерами, которые могут дополнительно доворачивать, преодолевая крутые повороты и развязки. За последнее десятилетие разработано высокоэффективное программное обеспечение для просчёта маршрута доставки негабарита. Умные алгоритмы учитывают высоту и расположение препятствий, расположение деревьев, зданий и инфраструктурных сооружений по пути следования. Точность калькуляций достигает нескольких сантиметров, которые могут оказаться критическими для провоза лопасти.
Несмотря на прогресс, проблемы по-прежнему имеются. В течение нескольких месяцев, которые требуются для получения разрешений на транспортировку, например, деревья могут подрасти или появится новые постройки.
По словам Чжао Фэна из Глобального совета по ветроэнергетике, отраслевого органа, базирующегося в Лиссабоне, изготовление лопастей и транспортировка их по частям со сборкой на месте, как это делается с основанием турбины, до сих пор считалось непрактичным.
Сборка на месте менее надёжна. Может привести к потере эффективности ветряка - он станет более тяжёлым и менее продуктивным. Площадь лопастей сборно-разборных турбин меньше монолитных, примерно, на 15%.
Некоторые производители генераторов предлагают клиентам 3D-печать лопастей на месте монтажа. Компания "Орбитал Композитс" из Кремниевой долины уже получила от Министерства энергетики США финансирование в размере 1,3 миллиона долларов на печать прототипа девятиметровой лопасти к концу года.
Если все пойдет хорошо, компания надеется выпускать лопасти длиною до 50 метров к концу 2025 года. Уже в 2028 году должен быть преодолён и 100-метровый барьер изделий, распечатанных на 3D-принтере. Амолак Бадеша, руководитель "Орбитал", считает, что печать на месте сократила бы общие затраты производителей лопастей на четверть.
Есть и смелые проекты. Несколько фирм разрабатывают гелиевые дирижабли для перевозки ветряков. Одной из них является "Аэрос", производитель дирижаблей в Лос-Анджелесе. Среди клиентов "Аэрос" - Министерство обороны США. В течение трех лет "Аэрос" должен запустить целый парк дирижаблей длиною 169 метров, способных перевозить 66 тонн груза. Это достаточная грузоподъёмность для транспортировки одновременно трех 85-метровых лопастей.
Успешная доставка дирижаблем - полдела: инженерам необходимо найти решение, чтобы после разгрузки облегчённый воздушный корабль не улетел в стратосферу. Простейший выход - стравить излишний гелий из оболочки дорог. Стоимость газа превышает 10 долларов США за кубометр. То есть за рейс потребуется избавиться, примерно, от 60000м3 наполнителя. Решение "Аэрос" заключается в сжатии бортового гелия забортным воздухом, поступающим извне.
Увеличенной массы было бы достаточно, чтобы обеспечить устойчивость дирижабля. Французская компания-конкурент "Флаинг Вэйлс" предлагает закачивать воду, как балласт, для стабилизации дирижабля.
Основатель "Аэрос" Игорь Пастернак скромно комментируя стоимость проекта, описывает перевозку ветряков, как "уникальный и прибыльный рынок". Плата за перемещение большой лопасти отвала может превышать 370000 долларов США. Поэтому три перевозки по воздуху зарабатывают за день 1 миллион долларов. Но не все так оптимистичны, что гигантские дирижабли с тяжёлым негабаритным грузом смогут безопасно справляться со своими обязанностями в условиях сильного ветра и непогоды.
Это одна из причин, по которой компания "Радиа", базирующаяся в Колорадо, решила построить самолет-гигант. Воздушное судно, получившее название "Винд Ранер", предназначено для перевозки 105-метровой лопасти в грузовом отсеке, который почти в 12 раз больше, чем у грузового "Боинг"-747. Самолеты "Винд Ранер" могут приземляться на грунтовых площадках длиной 1800 метров (что короче, чем большинство взлетно-посадочных полос для коммерческих авиалайнеров) непосредственно рядом со стройкой. Марк Лундстрем, исполнительный директор "Радиа", описывает требуемую ВПП, как "более качественную подъездную дорогу к стройке".
"Радиа" заявляет, что прошла уже более половины восьмилетнего процесса создания и сертификации своего детища. Как и "Аэрос", "Радиа" не разглашает расходы, но видит впереди перспективу и огромные возможности. По словам Лундстрома, ветроэнергетическая отрасль тратит на перемещение лопастей около 7% своих капитальных затрат. Таким образом, даже дорогостоящая доставка может окупаться.