Но и в этом случае масса становится больше (а значит, возрастает и стоимость). Каждая из трех лопастей 10-мегаваттного ветрогенератора Vestas будет весить 35 тонн, а гондола – почти 400 тонн (представьте шесть танков «Абрамс», подвешенных на высоте несколько сотен метров). Проект компании GE, призванный превзойти все предшествующие, будет иметь такие параметры по массе: лопасти – 55 тонн, гондола весом 600 тонн и башня – 2550 тонн. Сама транспортировка таких длинных и тяжелых лопастей – это очень сложная задача, пусть даже ее и можно облегчить, сделав конструкцию из нескольких сегментов.
Анализ возможных ограничений производственной мощности полезнее, чем предсказания максимальных значений для конкретных дат. Номинальная мощность ветряной турбины зависит от мощности воздушного потока, который рассчитывается как половина произведения плотности воздуха (1,23 кг/м>3) на ометаемую площадь (число π, умноженное на квадрат радиуса окружности, описываемой лопастями) и на куб скорости ветра. Принимая скорость ветра за 12 м/с – и коэффициент мощности за 0,4, – мы найдем, что турбина мощностью 100 МВт должна иметь ротор диаметром почти 550 м.
Чтобы предсказать, когда мы получим такую турбину, нужно всего лишь ответить на несколько простых вопросов. Когда мы сможем изготовить 275-метровые лопасти из пластика и бальзы? Когда придумаем, как их перевозить и монтировать? Когда поймем, как обеспечить их сохранность во время циклонов? Когда у нас получится гарантировать их надежную работу в течение как минимум 15 или 20 лет? Ответ на все эти вопросы один: не скоро.
Фотовольтаика: медленно, но верно
В марте 1958 г. ракета, стартовавшая с мыса Канаверал, вывела в космос спутник Vanguard 1: маленькую алюминиевую сферу массой 1,46 кг, в которой на орбите Земли впервые были использованы фотоэлементы.
В качестве страховки один из двух передатчиков спутника получал энергию от ртутных батарей, однако через три месяца батареи вышли из строя. Благодаря фотовольтаическому эффекту шесть маленьких ячеек из монокристаллического кремния, поглощающих свет (фотоны) на атомном уровне и испускающих электроны, смогли обеспечить мощность всего 1 Вт, но этого хватило, чтобы передатчик-маяк проработал до мая 1964 г.
Конечно, все это смогло произойти потому, что для космических исследований цена не имеет значения. В середине 1950-х гг. стоимость фотоэлементов составляла около $ 300 за ватт. В середине 1970-х гг. она снизилась до $ 80/Вт, в конце 1980-х – до $ 10/Вт, в 2011 г. – до $ 1/Вт, а к концу 2019 г. фотоэлементы продавались по цене всего 8–12 центов за ватт. Ожидается, что в скором времени они станут еще дешевле (разумеется, стоимость установки фотоэлектрических панелей и дополнительного оборудования для выработки электроэнергии гораздо выше, и все зависит от масштаба проекта – а они теперь варьируются от крошечных установок на крыше до гигантских солнечных электростанций в пустынях).