Дорого и грязно: ветроэнергетика рискует стать главной угрозой для климата
Как «самая чистая энергетика» разрушает атмосферу и сама провоцирует глобальное потепление
Ветровая энергетика начиналась когда-то как энергетика малая. Фото: Shutterstock
.
Только что европейские СМИ с помпой сообщили: начала работать самая глубоководная в мире ветроэнергетическая установка. Она ловит, конечно, не подводный ветер (такого не существует): она возвышается над морем, а под ней – 59 метров воды. Стоит это все в 27 км от берегов Шотландии, и обошлось в 3 миллиарда фунтов. Очень дорого, вряд ли очень надежно, но – «зеленая повестка», «уход от ископаемого топлива», «спасем планету от глобального потепления». Тут никаких денег не пожалеешь, если надо Землю спасать.
Вот только спасаем ли? Член-корреспондент РАН, доктор физико- математических наук, руководитель лаборатории взаимодействия океана и атмосферы и мониторинга климатических изменений Сергей Гулев говорит: напротив, ветроэнергетика и есть самая страшная угроза климату.
Все дело в масштабах
Ветровая энергетика начиналась когда-то как энергетика малая. Это ведь естественно: ветер дует, колесо крутится, лампочка горит. Что-то вроде подростковой самоделки. Несмотря на то, что мегапроектов все больше, во многом «искусством малых форм» она и остается.
- Конечно, есть примеры, что четыре пропеллера могут отапливать, например, ферму. В ФРГ и Дании примерно 5 % национального потребления энергии обеспечивают ветряки. 5 % - это очень много, но они получаются из суммы генерации небольших установок, которые могут снабжать энергией поселки и хозяйства, - говорит Гулев.
Масштабировать – как мы видели, пытаются. Есть идеи пересадить «на ветер» целые страны. Но получается далеко не так успешно, как об этом говорят.
И первая проблема – земля. Она чья-то! И за землю надо платить, а она в Европе очень дорогая. Учитывая, что эти ветряки взаимодействуют друг с другом, создают собственные ветровые потоки, их надо ставить на некотором удалении друг от друга. Чтобы построить большое поле ветряков, вам надо занять очень много земли. А вам скажут, что лучше на этой земле пшеницу посеять, на вырученные деньги купить углеродных офсетов (право выбросить в атмосферу сколько-то парниковых газов, по сути «налог на СО2), и забыть о необходимости замещения энергии с помощью ваших ветряков. И будут правы!
Отсюда – идея ставить ветряки в море, говорит Гулев. Но это еще дороже. Доставка энергии от таких ветряков возможна в основном в прибрежные области. Дальше ее надо перенаправлять, а этот процесс оставляет углеродный след. Не говоря о том, что углеродный след, конечно же, остается, когла производят сами вышки.
- Ветрогенераторы состоят в основном из стали и бетонного основания, не считая стекловолоконных лопастей. Им требуется в несколько сотен раз больше материала на единицу мощности, по сравнению с современной газотурбинной установкой комбинированного цикла. Сталь производится с использованием каменного угля, цемент - частично тоже. Ветряк в два мегаватта весит 250 тонн, включая башню, гондолу, ротор и лопасти. Чтобы выплавить тонну стали, требуется полтонны каменного угля, - говорит эксперт.
Темное прошлое чистой энергии
Это вообще очень интересная тема: как надо испортить природу, чтобы получить «чистый» агрегат. Взять солнечные панели: а вы знали, что процесс производства кремния (из него панели и состоят) – едва ли не самый грязный в промышленности? С ветровыми станциями дела обстоят ничуть не лучше.
- Ты создал некий аппарат, но ты забыл, сколько тонн углекислого газа ты выбросил, сколько нефти сжег, чтобы и так далее, чтобы этот аппарат создать, - говорит Гулев, - Но тебе надо сжигать и выбрасывать парниковые газы снова и снова, если ты хочешь производить свои аппараты в промышленном масштабе. Плюс многие части установок надо время от времени заменять, они ломаются.
Вести подсчеты такого углеродного следа – сложно. Да никто особо и не ведет. Ведь есть политическое задание. И на самом деле люди не очень хотят посчитать это честно, говорит Гулев. Схема примерно такая: вот, ветер, он берется как бы из ниоткуда. Мы его используем, лопасти крутятся, получается энергия. Зачем еще какие-то придирки? Чистый источник, чистая энергия.
Как мы уже говорили, не учитывается и то, что доставка такой энергии тоже оставляет углеродный след.
Но есть кое-что похуже углеродного следа, говорит Гулев. Сами ветряки меняют климат рядом с собой. И не только рядом. И эти процессы тоже среди европейских «зеленых» изучать не спешат.
Выше мы говорили, что ветряки взаимодействуют друг с другом. Грубо говоря, лопасти сами порождают ветры. В США и Германии проводили эксперименты, рассказывает физик, и в результате выяснили, что изменяются локальные циркуляционные процессы в воздухе. Движущиеся огромные лопасти, да еще в большом количестве, меняют процессы в слоях атмосферы возле земли и воды.
- Не учитывать влияние ветряков на региональный климат нельзя, - говорит Гулев, - Они, пусть не на очень большую величину, тем не менее, нагревают атмосферу. Ветряки начинают создавать локальные микровихревые структуры, которые могут поменять всю циркуляцию региона в масштабах 10-20 километров. И в этой области могут в целом измениться характеристики ветра, которые формируются более крупномасштабными процессами. Ветра станет меньше. А чем медленнее ветер, тем медленнее крутятся лопасти. Тем меньше энергии вы получаете.
Общий знаменатель
- Если мы хотим получать энергию чистыми методами, то должны осознавать, что необходимы очень большие затраты, - говорит Гулев, - Это не какие-то шоу-румы, это мощные, технологичные, с огромными денежными инвестициями вещи. По воздействию на климатическую систему, будь то океан или атмосфера, эффекты от них становятся сопоставимыми с теми, которые обсуждаются в рамках региональных климатических изменений. Я думаю, каждый случай должен очень хорошо обсчитываться, анализироваться. В результате этих обсчетов выявится много технологий, которые окажутся или опасными с точки зрения сопоставимости с тем, что производит земная климатическая система, или выйдут очень дорогими.
К слову, чтобы обсчитывать и производить климатические эксперименты в высоком качестве, нужны очень мощные компьютеры. А это тонны выбросов СО2.
- Мы очень мало знаем, как поля ветряков, будучи масштабированными до уровня, когда они начинают значимо вкладываться в энергетику страны, влияют на термодинамику и динамику атмосферы. Это влияние может быть разным в разных регионах, - говорит ученый. В каждом случае надо считать. А пока не подсчитано, браться чохом за эти вещи – это довольно опасное дело!
Мы не затронули в разговоре другую тему: как ветряки уничтожают птиц, как влияют на рыбу. Наконец, как ветряки своим гулом буквально разрушают мозг тем, кто живет неподалеку. Ведь наш собеседник – климатолог, и мы сосредоточились на прямом влиянии ветряков на атмосферу. А это значит – мы еще вернемся к «самому чистому способу генерации энергии».
