Американська компанія Clean Wind Energy збирається звести в Арізоні електростанцію полуторагігаваттной потужності висотою 1 200 метрів (найвища будівля). Передбачається, що станція буде працювати на абсолютно новому принципі.
У формулі потужності вітрогенератора швидкість вітру варто в кубі: це означає, що при 11 м / с і 22 м / с енергія, що виробляється вітром, різниться в вісім разів. Однак швидкість вітру в 22 м / с підтримувати не вдасться, оскільки вітрогенератор розрахований на «звичайні» вітри. Вирішити цю проблему було вирішено створенням "штучного" вітру.
Для ефективного функціонування вежі потрібен сухе гаряче повітря. На виході - прохолодний вітерець і електрику. Ілюстрація: Clean Wind Energy
Ідея створення подібної станції була висунута ще в середині 1960-х років Філіпом Карлсоном з Lockheed. Все просто: в пустелі будується колосальна відкрита зверху вежа заввишки більше кілометра, у верхній частині якої морська вода розпорошується в штучний туман. Насичений водою пустельне повітря охолоджується (випаровуючи краплі морської води) і, відповідно, опускається вниз, досягаючи швидкостей в 22 м / с.
Внизу знаходяться міцні лопаті конструктивно посилених вітрових турбін, готових працювати з вітром таких швидкостей. Додатково вітер нагнітається вниз вежі по периферійним каналам в її стінах ветроуловітелямі - особливої форми розтрубами на зовнішніх бортах споруди. Минувши турбіни, холодне повітря повертається в навколишнє середовище. В кінці знаходиться система по захопленню невипарених крапель. Краплі збираються в відстійниках і прямують назад в море. Конструкція вежі в основі своїй сталева, зі спеціальним покриттям зсередини, що запобігає корозії.
На зовнішній оболонці розташовані осередки ветроуловітелей, напрямних природний вітер (посилюючи його при цьому) на турбіни внизу вежі. Ілюстрація: Clean Wind Energy
У США ідея не прижилася, а в 1989-му її друге життя почалася в Ізраїльському технологічному інституті (Техніон), де було проведено моделювання системи і з'ясувалося, що вітер досягне високих швидкостей лише при висоті вежі в 1 200 м і діаметрі 400 м. До того ж конструкція повинна бути сталевий. При цьому ККД системи, за всіма розрахунками, буде дорівнює 45%; 33% піде на доставку і підйом води на кілометрову висоту; 22% «з'їсть» тертя. І все одно енергобашня буде значно ефективнішим за сучасну еолової енергетики, не кажучи вже про сонячної. Потужність цієї циклопічної вежі вітрів становитиме близько 2 500 МВт, з яких на нетто-генерацію доведеться більше 1 100 МВт.
За попередніми оцінками, вартість зведення такої електростанції дорівнює $ 2 300 за кіловат установленої потужності, тобто загалом понад $ 2,5 млрд. У будь-яку пору ми сказали б, що такі кошти на настільки божевільний проект не знайти. І справді: найвища будівля, побудоване людиною, досягає всього 828 м, і йому, зрозуміло, далеко до 400 м в діаметрі. Однак менш масштабний проект буде неефективний: вітер просто не розженеться до потрібних (для рентабельності) швидкостей. Розрахункова собівартість кіловата за такою технологією повинна бути 4 центи, а електрику на південному заході США коштує 11 центів.