Энергия волн - Дэвид Росс

Распределение плотности волновой энергии.

Существует тенденция отдавать предпочтение сооружениям уменьшенного типа перед теми, которые сегодня именуют полногабаритными; если разместить такие сооружения не за Внешними Гебридами, а в сравнительно спокойных водах, они дадут меньше, зато создание и обслуживание их обойдутся дешевле.

Медаль имеет две стороны, и можно либо удовлетвориться менее радужной перспективой, либо, — присоединив к основной производящей станции последовательность других, различных по размерам, возможностям и принципам, — расширить функциональную гибкость источника.

Сказанное, на мой взгляд, дает достаточное истолкование приемлемым вариантам, отвечающим перспективному уровню 120 ГВт, цифре, которая, будучи взятой сама по себе, может ввести в заблуждение. Следует, однако, сознавать, что, если от нее останется всего 25% или и того меньше, оценка все равно представляется состоятельной, чтобы стронуть с места энергетическую волновую программу.

Эта цифра, 120 ГВт, мне кажется, отражает реальную перспективу, и потому я уделил ей так много внимания; вернемся к статье м-ра Гленденнинга — важнейшему документу в сегодняшней полемической свистопляске, содержащему наиболее авторитетное исследование предмета. Статья появилась в то время, когда считалось хорошим тоном чернить проекты использования необычных энергетических источников. Официальная позиция министерства энергетики, провозглашенная доктором Фредди Кларком, главой исследовательского отдела в Харуэлле и ключевой фигурой в правительственных кругах, занятых энергообеспечением будущего, состоит в том, что альтернативные источники «похоже, внесут лишь небольшой вклад» в этом столетии, но возможен «взлет в использовании их в первые десятилетия следующего века». Если принять это, то трудно оспаривать заключение министерства и некоторых лиц из Электроэнергетического управления о необходимости развивать ядерную энергетику. Это принимается как стандартная мудрость большинством наших ученых, готовых повторять слушателям о том, как удобно нажимать кнопку и получать дешевую энергию.

Совсем недавно я смог сообщить некоторым ведущим специалистам, что волны в состоянии удовлетворить все наши потребности в электричестве, а также в бензине, при условии осуществления «гидрогенной экономической политики», не загрязняющей среду (об этом ниже). Ответная реакция ядерщиков из министерства энергетики варьировала от уничтожающего взгляда до угрожающего требования «повторить это еще раз». В действительности никто не настаивает на том, чтобы отказаться от всех источников энергии, кроме волнового. Можно отстаивать, конечно, точку зрения, что волны содержат такое количество энергии, что можно рассматривать их как преимущественный источник. Позвольте мне привести здесь основные тезисы статьи Гленденнинга.

М-р Гленденнинг отмечает, что первым практически важным проектом была утка Стефана Солтера с эффективностью поглощения волновой энергии, превышающей 80%. «Как уровень использования энергии, так и модульный тип конструкции означает, что появился потенциально привлекательный источник получения энергии, который может быть усовершенствован и всесторонне испытан без чрезмерных затрат, таких, например, каких требует содержательная программа строительства приливной станции». Говоря о «модульном типе конструкции», м-р Гленденнинг указывает на большое значение волновой энергетики для судостроительной промышленности. Это означает, что, выбрав подходящий тип конструкции, можно удешевить производство. В отличие от приливной плотины, построенной раз и навсегда, волновые генераторы можно воспроизводить неограниченно, начав, скажем, с некоторого типа плота и цепочки уток, и совершенствовать конструкции до получения удовлетворительных в требуемом смысле результатов.

М-р Гленденнинг уделил внимание тому, что имеет для управления принципиальное значение, — стоимости. Существует мнение, что это вторичный вопрос, когда обсуждается не то, сколько денег мы готовы вложить в электрификацию, а есть ли такие деньги вообще. Для политиков и аппарата национализированной промышленности — это область самоутверждения. М-р Гленденнинг говорит: «Предпочтительной установкой всегда будет такая, которая в состоянии встретить изменения в процессе производства при минимуме общих затрат. Следовательно, каждое новое устройство оценивается с точки зрения соотношения между стоимостью размещения, эксплуатации, содержания и общей экономией, учитывающей в первую очередь стоимость дорогостоящего топлива, — экономией, которую эта установка может обеспечить при функционировании.

Характер электроспроса приводит к появлению оптимизированной совокупности энергоустройств, которые при высоких капитальных затратах в сочетании с дешевым ядерным топливом предназначаются для длительного использования; средняя величина капитальных вложений и стоимости топлива — для умеренных энергонагрузок, а дешевые, легкосоздаваемые устройства, например газовые турбины, — для пиковых режимов, невзирая при этом на высокую стоимость топлива.

Несмотря на даровое «топливо», волновые электростанции, учитывая их установку и содержание, будут дорогостоящими, поэтому, как и в случае с другими сооружениями, требующими больших капитальных затрат, например атомными электростанциями, следует рассчитывать на их длительное использование, поскольку самоокупаемость определяется стоимостью топлива, сэкономленного за период их жизнедеятельности».

Я привел пространную цитату, превосходно выражающую взгляд, которому я не симпатизирую, и потому предоставляю ему достаточно места. Грубо говоря, аргументация м-ра Гленденнинга состоит в том, что ядерная электростанция обходится в уйму денег, но, используя дешевое «горючее», она окупится, если будет рассчитана на длительную жизнедеятельность. Производство же газовых турбин, напротив, обходится дешево, но так как топливо, используемое турбинами, сравнительно дорогое, использовать их есть смысл лишь в период максимального спроса на электричество. Исходя из этого, создавать волновые генераторы имеет смысл лишь в том случае, если они будут крутиться почти безостановочно, составляя конкуренцию дешевой ядерной энергии. Я считаю, что подобное рассуждение игнорирует социальный аспект понятия «стоимость». Мы знаем, что запасы ископаемого топлива, а также урана конечны и рано или поздно иссякнут. Мы знаем, что это топливо загрязняет среду и опасно. Нет уравнений, учитывающих эти факторы. Но как только дело доходит до денег, начинается другой подсчет.

Есть еще одно сдерживающее обстоятельство. «Большая часть электростанций, — утверждает Гленденнинг, — может работать с той мощностью, которая отвечает уровню спроса; соответствие между количеством вырабатываемой энергии и требованиями сети приближается к 100%. Однако волновая энергия, как и ветровая, зависит от капризов погоды и, следовательно, не обеспечит столь высокого соответствия, если, конечно, не производить сопоставление на весьма низком уровне потребностей». Первое, что мне пришло в голову в ответ на это замечание, это то, что ядерные электростанции 18 месяцев простаивали из-за неполадок, а остальное время их производительность составляла 40-60% нормы. М-р Гленденнинг уставился на меня, сверкнув глазами. «Ха, — сказал он, — вы говорили со Стивеном». Действительно, я видел Солтера. Семья волновых энергетиков кровосмесительна. М-р Гленденнинг продолжал настаивать, что ядерная энергия самый удобный источник, несмотря на недостаточную работу отдельных станций. И на самом деле, его замечание по поводу колебаний мощности волновой энергии покажется значительным каждому после первоначальной эйфории. Как справедливо упоминалось, море свирепее и продуктивнее зимой, когда мы более всего нуждаемся в энергии. Но при детальном рассмотрении становится ясно, что даже глубокой зимой энергии может оказаться недостаточно в силу бурного режима, которым характеризуется в этот период Северная Атлантика. Бывают и двух-трехдневные периоды неожиданного спокойствия. Решить эту проблему можно было бы, расширив районы установки сооружений, ибо редко бывает, чтобы волнение одновременно отсутствовало и в Северной Атлантике, и в Северном море, и у островов Силли, и в Ирландском море, и на подходе к Бристольскому заливу. М-р Гленденнинг сам помог ответить на этот вопрос. В июле 1977 г. в цитированной работе, опубликованной в журнале «Химия и индустрия», он представил карту дислокации генераторов за Внешними Гебридами и островами Силли. Девятью месяцами позднее он представил новую карту дислокации на северо-восточном берегу Англии и поперек Бристольского залива и Ирландского моря.