Главная Техника Ветряки-убийцы. Страшная цена "даровой" энергии.

Ветряки-убийцы
Страшная цена «даровой» энергии

©Данилюк Анатолий Иванович
andan-1@yandex.ru

Согласно последним исследованиям большую долю ответственности за последние катастрофические климатические катаклизмы в мире несёт не только и не столько естественное глобальное потепление, сколько бесконтрольная массовая ветроэнергетика людей. Огромное количество высоких ветряков на морских берегах существенно замедляет и перенаправляет приземные потоки влажного воздуха, нарушая установившиеся веками и тысячелетиями соотношения скоростей переноса морской влаги вдоль параллелей и меридианов так называемой «розой ветров». Это ведёт к наблюдаемому значительному увеличению количества и непостоянства осадков вблизи мест размещения ветряков и уменьшению количества осадков в глубине континентов, сопровождаемому катастрофическими шквалами, наводнениями и засухами с гибелью людей и материальных ценностей.

Непосредственной физической причиной таких катаклизмов является вынужденный подъём влажных ветров над зоной их приземного торможения. Этот эффект давно и хорошо известен жителям предгорий и альпинистам. В сухих восходящих воздушных потоках температура уменьшается с высотой до -9,5 ^оС/км, несколько слабее уменьшается она только во влажных потоках в случае достаточной конденсации паров воды и образования облаков. Поэтому в солнечный день над нагретым вспаханным полем образуются облака намного чаще, чем над соседним зелёным. Поэтому же в ветренный день температура воздуха на огибаемой ветром вершине 300 метрового холма почти на 3^оС меньше температуры у его подножия. Притом, что давление насыщенных паров воды уменьшается почти в 2 раза с падением температуры на 20^оС, то есть около 5%/ ^оС. Из-за этого при частой в долине относительной влажности воздуха, равной 95%, над вершиной холма влажность может превысить 100%, и выпасть роса или начаться дождь. А если холм довольно протяжённый (протяжённая возвышенность), то такое случится обязательно, и воздух потеряет весь избыток влаги, например, все 10% из нашего примера. Опустившись вниз по другую сторону возвышенности он нагреется сжатием снова на потерянные раньше 3^оС. Но потерянной влаги это ему уже не вернёт, его относительная влажность уменьшится до 85%, и он начнёт высушивать долину за холмом. В более высоких горах этот эффект еще заметнее, поэтому на южных склонах Гималаев, Памира, Кавказа, Кордильер цветут влажные субтропики, а к северным склонам везде примыкают засушливые пустыни и полупустыни. Некоторое исключение представляют собой европейские Балканы, Карпаты, Альпы, Татры благодаря Балтийскому низинному проходу между ними и Скандинавскими горами, вместе с теплым атлантическим течением Гольфстрим формирующие преимущественно западные насыщенные влагой ветры. Вернее, представляли до тех пор, пока вдоль атлантического побережья Европы не выстроились тысячи огромных ветряков [1].
http://daypic.ru/wp-content/uploads/2011/05/5148-900x588.jpg

«Современный ветряк представляет собой стальную башню высотой от 70 до 125 м, на вершине которой установлены генератор с ротором, имеющим 56-метровые лопасти, изготовленные из композиционных материалов» [2]. http://stepandstep.ru/catalog/your-tape/135341/ogromnye-vetryaki-dlya-polucheniya-elektroenergii.html

«В мае 2009 года в Германии был запущен в эксплуатацию первый ветрогенератор, установленный на гибридной башне компании Advanced Tower Systems (ATS). Нижняя часть башни высотой 76,5 метров построена из железобетона. Верхняя часть высотой 55 метров построена из стали. Общая высота ветрогенератора (вместе с лопастями) составляет 180 метров» [3]. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ветрогенератор

«Датские инженеры планируют строить ветряки высотой почти в две сотни метров. Мощность каждой установки составит 7 МВт. Система V164 спроектирована компанией Vestas. Высота одного ветрогенератора, устанавливаемого в море неподалёку от берега, составляет 187 метров, а его 80-метровые лопасти покрывают площадь свыше 21 тыс. кв. м. Это втрое больше стандартного футбольного поля, сообщает Compulenta.ru. V164 способна производить на 30% больше энергии на тонну собственного веса, чем аналоги. Как заявляют представители компании, энергия, затраченная на производство одного такого устройства, вернётся в течение 10 месяцев. Первый образец планируется соорудить в конце 2012 года, а два года спустя турбины будут запущены в серийное производство» [4]. http://rus.err.ee/science/2786a41a-de0c-4400-98ec-64f53e5ac449

Рукотворная гора заторможенного воздуха при уменьшении ветряками скорости потока в 2 раза будет тоже в 2 раза выше ветряка, то есть, около 360-500 м. Однако есть отличия от природных гор. Потеряв 15% влаги воздух почти на 7% становится плотнее, легче сползает по противоположному склону природной горы и этим уменьшает сопротивление потоку воздуха над ней, создавая своеобразный эффект подтягивания надгорных потоков. Скорость переноса остатка влаги дальше уменьшается не так существенно, как в случае рукотворной воздушной горы. В последней же просто увеличивается атмосферное давление внутри в слое заторможенного воздуха, а без эффекта подтягивания соответственно уменьшается скорость ветров и переноса остатка влаги дальше.

Но этим неприятности не ограничиваются. Атмосфера Земли очень тонкая, и половина её массы лежит ниже 5,5 км, что намного меньше многих тысяч километров протяжённости интересующих людей территорий. Поэтому большинство важных процессов происходит в практически «плоских» и «тонких» приземных слоях. Вследствие неоднородности поверхности Земли (акватории в три раза больше территорий) и нагрева Солнцем (экватор нагревается в разы сильнее полюсов при соизмеримом охлаждении собственным тепловым излучением в космос), а также вследствие вращения атмосферы вместе с Землёй (меридиональные потоки воздуха отклоняются в широтном направлении) результатирующим преимущественным направлением приземных ветров вблизи экватора является восточное (с востока на запад). Именно это обстоятельство было одной их причин выбора Магелланом западного (на запад) направления первого кругосветнего плавания. В неэкваториальных областях потоки воздуха расслаиваются по высоте. Преимущественным направлением приземных ветров в северном полушарии является направление на юго-запад, и в южном полушарии – направление на северо-запад. Высотные ветры дуют преимущественно в противоположных приземным ветрам направлениях. Постоянство этих высотных преимущественно западных ветров в средних широтах не уступает постоянству приземных экваториальных восточных. Говорят, что предприимчивые японцы даже попытались использовать это явление природы во время второй мировой войны для бомбардировки США с помощью воздушных шаров. Правда, из многих тысяч запущенных бомб только одна взорвалась на территории США, нанеся символический ущерб, но это была вина, скорее, несовершенства техники управления, чем дарового «ветряного бомбардировщика».

Вертикальные потоки воздуха, создаваемые неравномерным нагревом поверхности, образуют своеобразные перемычки между слоями ветров, поставляющие влагу снизу вверх высотным ветрам. Поэтому влага перемещается ветрами преимущественно в меридиональном направлении от экватора к полюсам, выпадая по пути по мере охлаждения влажного воздуха в виде осадков дождя и снега. Но из-за малой толщины атмосферы, неровности и неоднородности нагрева-охлаждения земной поверхности эта плоская картина часто существенно разнообразится огромными вихрями – циклонами и антициклонами, заменяющими высотное раслоение противоположных ветров на горизонтальное, энергетически более выгодное из-за меньших градиентов скоростей и площадей трущихся поверхностей противоположных потоков. Но и в этих вихрях сохраняется упоминаемое преимущественное направление переноса влаги. Только значительно увеличивается зависимость от рельефа суши – ориентации горных гряд и вытянутых низменностей и берегов, накладывающих свои особенности на «розу ветров» и климат.

Аналогичная картина потоков наблюдается в океанах. Тёплое поверхностное течение Гольфстрим собирает у экватора тёплые воды Атлантики и уносит на север, прижимаясь вращением Земли к берегам Европы. Образующийся излишек воды Ледовитого океана частично уносится холодным Лабрадорским течением, превращающим заодно в огромный ледник огромный остров Гренландию («Зелёную страну», по иронии судьбы), а частично через Берингов пролив, поддерживая суровый климат Чукотки и Аляски.

Именно Гольфстриму принадлежит основная заслуга обогрева и обводнения почти всей Европы, превращения её в благодатное пригодное для жизни множества людей место. Местные приземные сухие северные ветры направляются довольно высокими для этого и значительно меридионально протяжёнными Скандинавскими горами вдоль тёплого Гольфстрима, долго и обильно насыщающего их влагой, а затем поворачивают через низинный Балтийский проход в низинную Восточную Европу. И именно эта низинность обеспечивала до сих пор достаточно комфортный для людей климат на всей этой огромной территории. В отличие, например, от пустынного запада Северной Америки, отгороженного от тихоокеанских влажных ветров грядой Кордильер.

Но тёплые солёные тропические воды Гольфстрима текут по поверхности только пока их плотность меньше плотности менее солёных холодных поверхностных вод Ледовитого океана. Если при глобальном потеплении растают его практически пресные льды, да ещё увеличится приток пресных атмосферных осадков, то плотность поверхностных вод станет меньше, и Гольфстрим нырнёт под них раньше, чем ныряет теперь. Насколько это скажется на климате всей Северной Европы пока однозначно сказать трудно, но есть вполне обоснованные опасения, что там может наступить новый ледниковый период. Некоторую неопределённость и слабую надежду в это опасение привносит только аномальное поведение плотности воды вблизи 4^оС и некоторое опреснение океанов тающим ледником Антарктиды. Но на таких огромных пространствах многое зависит ещё и от скорости и величины потепления. Некоторые исследователи утверждают, что вызывающим необратимые процессы критическим для всей Земли является глобальное потепление примерно на 2^оС.

В случае современной Европы локальный критический уровень пока точно неизвестен. Требуются кропотливые исследования. Но последствия построения упоминаемой ранее столь протяжённой в меридиональном и узкой в широтном направлении искусственной ветряковой воздушно-горной гряды сверх трёхсотметровой высоты оценить сравнительно легко уже сейчас. Она закрывает свободный ранее Балтийский проход влажным атлантическим ветрам и обезвоживает их даже минимальным 300-метровым приподниманием примерно на 15%. И все эти 15% выпадают на узкой полосе вблизи этой узкой искусственной гряды. Высокая пространственная локальность этих осадков приводит к высокой локальности-неоднородности и во времени, обуславливая небывалые раннее и наблюдаемые сейчас интенсивные ливни и потопы с большими материальными убытками и многочисленными человеческими жертвами летом и обильные снегопады зимой на всём Западе Европы вдоль линии ветряков. На большем удалении от линии ветряков это приводит к уменьшению влажности климата на эти же 15%, грозя превратить значительные плодородные пока ещё просторы Центральной и Восточной Европы в засушливые непригодные для земледелия и проживания людей сухие пустыни. Уменьшение облачности над ними повышает температуры грунта и воздуха летом и уменьшает зимой за счет изменения баланса нагревающего солнечного и охлаждающего земного излучения. Это дополнительно уменьшает облачность и добавляет летом в атмосферу огромное количество дополнительно поглощаемого всем восточно-европейским грунтом солнечного тепла, в то время как зимой охлаждение увеличивается несравненно меньше и за счёт закона теплового излучения (всё-таки четвёртая степень температуры), и за счет альбедо-белизны снега (более 90%). И это дополнительное количество поглощаемого Европой солнечного тепла уже сейчас несравненно больше технологического тепла всей Земли вместе с тепловым эффектом технологических парниковых газов. Например, уменьшение вдвое площади отражающего солнечный свет облачного слоя только над половиной Европы за одно летнее полугодие увеличивает нагрев грунта солнцем на 4000 триллионов кВт-часов, что почти в 200 раз превышает сейчас мировое годовое производство электроэнергии (около 20 триллионов кВт-часов [5] http://ru.wikipedia.org/wiki/Электроэнергия ) и, с учётом 40% КПД, почти в 80 раз превышает нагрев атмосферы этим производством. Для сброса этого лишнего тепла собственным излучением в космос этой части Европы понадобится поднять температуру поверхности примерно на 37^оС. О каких ещё более существенных причинах теперешнего «глобального» потепления на 0,6^оС можно вести речь? И значительная часть этого тепла будет подогревать льды Ледовитого океана, ускоряя их таяние. Немного уменьшить это потепление может образование огромного ледника в Северной Европе, но вероятность этого значительно меньше единицы, и намного ли он лучше сухой пустыни для её жителей?

Однако ухудшение ситуации в Западной Европе не ограничивается просто 15% осадков. Затруднение для западных ветров увеличивает время нахождения сухих северных ветров над Гольфстримом и дополнительно насыщает их его влагой. Возможно удваивая, что в несколько раз повысит уже существующую опасность климатических катаклизмов на Западе Европы (при меньшей общей скорости ветров в зоне осадков увеличивается и время нахождения дважды пересыщенных облаков и удвоенная сила локальных грозовых шквалов в местах осадков). Для Центральной и Восточной Европы это ничего не изменит – осушенный западными ветряками воздух останется осушенным и будет прогреваться до полной прозрачности. Разве что станет ещё суше из-за меньшей скорости доставки влаги или при той же скорости доставки вдвое увеличит скорость роста северного ледника (если тот начнёт расти, всё-таки) из-за стабилизации вертикального теплового поворота северных ветров над Восточной Европой, сейчас нестабильного. Но начало роста ледника на севере безводной пустыни зависит и от других обстоятельств. К тому же, значительное изменение ледником нагрузки на материковые плиты вблизи от их геологических горных разломов вряд ли окажется незамеченным для сейсмической активности, и так увеличивающейся из-за увеличения перепадов атмосферного давления. Землетрясения чаще происходят именно в ненастную погоду, провоцируемые резкими изменениями давления атмосферы на земную поверхность. Например, не столь уж редкие 5%-изменения атмосферного давления (38 мм. рт. ст. из 760) равны изменению нагрузки в полмиллиона тонн на кв. км. А площади циклонов и антициклонов составляют миллионы кв. км. Поэтому где тонко, там и рвётся в сейсмоопасных районах. А сейсмоопасными являются все горные районы, представляющие собой всего лишь места наползания тектонических плит друг на друга в стремлении сползти к экватору вследствие вращения Земли.

Немного лучше ситуация в Северной Америке, Юговосточной Азии, на Среднем и Ближнем Востоке. В Северной Америке замедление влажных атлантических ветров массами прибрежных ветряков только несколько увеличит количество осадков и интенсивность гроз, наводнений и шквалов на востоке и подсушит и без того сухие пустыни на западе, незначительно увеличив их площади. Примерно то же произойдёт в Азии с побережьем на Востоке Китая и пустынями Центрального и Западного Китая, а также с побережьями и пустынями Ближнего и Среднего Востока. Наиболее заметно для людей может подсушиться и стать менее пригодным для жизни только климат северной части Индостана и Иранских нагорий. Островная часть и узкое зажатое высокими горами побережье Юговосточной Азии ощутят только усиление гроз, наводнений и шквалов, засухи им не грозят, поэтому интенсивное использование ветроэнергетики там будет наносить, предположительно, меньший вред.

Таким образом, за «бесплатную» энергию ветряковых компаний уже сейчас расплачивается весь мир многими жизнями людей и материальными ценностями. Дальнейшее строительство ветряков только усугубит ситуацию, грозя проскочить точку разветвления-бифуркации линии событий и сделать их необратимыми. А проскочить может помочь любой значительный пик, например, 11-летнего цикла активности Солнца, как сейчас (предыдущее повышение температуры, например, в бассейне Дона летом до плюс 39-40 градусов Цельсия было в 1999 г. и понижение зимой до минус 35-40 градусов – в 2005 г.). Могут наложиться и другие причины. Тогда за недальновидность небольшой кучки жадных дельцов и немного более многочисленных их прикормышей придётся расплатиться жизнью всему человечеству, в лучшем случае, значительной его части. Стоит ли «бесплатная» «экологичная» ветроэнергетика такой цены?

Остаётся только гадать, почему молчат специалисты, и ветряки так усердно рекламируются неспециалистами, СМИ и правительствами как панацея от энергетического кризиса, почему считаются безусловной альтернативой несравненно более безопасным АЭС, закрываемым на волне подстрекаемых продажными СМИ народных настроений. АЭС, которые, кстати, вместе с ТЭС немного смягчают климатический вред ветряков. К сожалению, только немного из-за слишком большой локальности самих ТЭС и АЭС и, сответственно, их тепловыделения.

Некоторые ссылки:
1. http://daypic.ru/wp-content/uploads/2011/05/5148-900x588.jpg
2. http://stepandstep.ru/catalog/your-tape/135341/ogromnye-vetryaki-dlya-polucheniya-elektroenergii.html
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ветрогенератор
4. http://rus.err.ee/science/2786a41a-de0c-4400-98ec-64f53e5ac449
5. http://ru.wikipedia.org/wiki/Электроэнергия

Впервые опубликовано 21.06.2011 на www.worldphysics.narod.ru/35.doc

Главная Техника Ветряки-убийцы. Страшная цена "даровой" энергии.