Дэвид Росс - Энергия волн

• Название: Энергия волн
• Автор: Дэвид Росс
• Жанр: Техническая литература

В книге увлекательно рассказывается об актуальной проблеме — получении и использовании энергии морских волн, о том, как зародились исследования в этой области, о первых проектах применения энергии волн, совершенствовании их в ходе технического прогресса.

---

Каждому совету разрешалось по своему усмотрению отпустить до 50 000 фунтов в год на любой проект. Они выделили Солтеру 64 000 фунтов, но при условии распределения суммы на два года — так можно было обойтись без санкции министра. Если вспомнить, как трудно было в это время убедить кого-нибудь в серьезности нового направления, то станет очевидно, почему необходимы были усилия, выявляющие скрежет протаскиваемых идей.

Меж тем Национальная инженерная лаборатория (НИЛ) в Восточном Килбрайде выполнила пространный обзор по волновой энергии. Текст содержал около 50 000 слов, многочисленные графики, карты, рисунки и обширную библиографию. Для большинства это была образцовая работа.

М-р Гудвин был в меньшем восторге: «Мы отпустили им 13 000 фунтов, и они имели доступ к работе Солтера. Это ужасно. Это грабеж. Это бумажные идеи. Я говорил, что их выводы неправильны, но мое мнение отклонили, и работа в НИЛ продолжалась».

Вспышка на первый взгляд кажется странной. НИЛ пользуется авторитетом, и я всегда находил, что ее инженеры, составляя коллектив блестящих изобретателей, обладают высокой технической квалификацией. Большинство студентов инженерных специальностей, особенно в Шотландии, где инженерное искусство стоит высоко, считают, что назначение на работу в НИЛ удовлетворяет самым честолюбивым притязаниям. Почему же тогда м-р Гудвин столь резок? Отчасти, наверное, из-за конкуренции и напряженности, которые возникли в сфере волновой энергетики, когда необходимо было принимать решения, критические для будущего нации. Есть и другой аспект; НИЛ сначала была сторонницей солтеровской утки, а затем переметнулась на сторону осциллирующего водного столба, известного в то время как проект Масуды. Заключение лаборатории гласило: «Для дальнейшей технической и экономической оценки». И поныне лаборатория оказывает основное внимание осциллирующему столбу, а Солтер пользуется хоть и значительной, но меньшей поддержкой.

Национальную инженерную лабораторию не озадачил накал страстей в обостряющейся борьбе за позиции новой техники. Ее сотрудники рассказывали мне об оппозиции, которую они встретили, когда, например, их призвали устранить некоторые недостатки нового заводского оборудования. Варягов не любят, и вряд ли кто верит, что пришедшие со стороны сделают то, что не могут сами аборигены. Однако лаборатория, подключив к задаче компьютер, часто в состоянии была проанализировать ее и предложить решение, ускользавшее от специалистов, непосредственно связанных с предметом.

Соображения в пользу осциллирующего столба будут детально представлены ниже. Это действительно один из самых обещающих проектов, хотя и с недостатками: например, сторонники Солтера указывают, что столб подвергнется гораздо более жестокой трепке моря, нежели утки, качающиеся на волне. В свою очередь преимущество столба в том, что он уже функционирует. Японский изобретатель Масуда поставил навигационные буи, работающие на волновой энергии. Их легко сделать и в Англии. По признанию м-ра Гудвина, факт того, что эти буи работают, и работают хорошо, «в той степени, в которой можно этому верить», было одним из поводов, заставивших его заинтересоваться волновой энергией.

Ситуация иллюстрирует то, что в промышленности называют «напряжением выхода», т.е. обстановку, стимулирующую движение проекта. Она существует, пока продвигается проект, пока злословие и внутреннее трение создают нервотрепку и опасность для новой концепции. С волновой энергетикой этого еще не случилось, но это произойдет, если уменьшится правительственное субсидирование.

Вернемся к м-ру Гудвину и к тому, как он определил будущее проекта. Он имел точное представление о темпах развития и ограничениях, которые можно поставить или снять. «Это очень большой ресурс в масштабах национальной энергетики, — сказал он. — Модульный принцип обеспечивает проекту преимущество перед приливными плотинами. Можно остановить дело. Или расширить его. Или заниматься строительством 10-20 лет. Выработка энергии растет, подчиняясь росту зимнего спроса, и падает к лету». Такова позитивная сторона вопроса. А затем, подстегнутый аргументом, что это может стать нашим основным энергетическим источником, он выдвигает другую точку зрения.

Он не считает, в отличие от Центрального энергетического управления, что установка генераторов в различных местах прибрежной зоны обеспечит почти непрерывное поступление энергии. «Генераторы следует вынести за Гебриды, — настаивает он, — в других местах они неэффективны». Я обратил его внимание на то, что даже при невысокой погонной (киловатт на метр) производительности устройств имеет смысл альтернативно использовать энергию волн в Северном море и даже в более спокойном районе островов Силли. Он не согласился со мной.

Почему это не может стать основным источником энергии? «Ненадежный источник нельзя сделать надежным, — настаивал он. — Забудьте это». Я разговаривал потом с другими инженерами, в том числе с Солтером, а также с одним из руководителей управления, — они опровергали этот довод. С помощью гидроаккумулирующих систем море можно превратить в «надежный» источник, и действительно некоторые страны уже проделали нечто подобное, построив гидроэлектростанции.

Почему бы не построить полномасштабную станцию уже сейчас? В этом вопросе м-р Гудвин особенно неуступчив. «Мы говорим о том, что, по-видимому, является наиболее грандиозным инженерным сооружением, из всех когда-либо осуществлявшихся. Не было ни одного проекта, который не порождал бы сложные реальные проблемы. Если (и когда) все системы будут полностью разработаны, то (и тогда) обнаружатся их сильные и слабые стороны. Сейчас рано, слишком рано, выбирать преимущественный подход. Я глубоко убежден в том, что если (и когда) производство волновых энергетических устройств будет развернуто, первое поколение их окажется дорогим, ненадежным и неэффективным. А если чудом это окажется не так, то они будут отличаться от всего, что доселе породило инженерное искусство».

Другой ученый, близкий к программе волновой энергетики, которого я не называю здесь ввиду его роли в выработке стратегии будущего, менее категоричен в суждениях. Он сторонник осциллирующего водного столба, практическая состоятельность которого доказана Японией. Это устройство может оказаться более дорогим и менее производительным, зато эксплуатация его будет дешевле, а производство, если использовать стандартные конструкции, будет предъявлять меньшие требования к новой технике. По мнению моего друга, весьма близким к этому устройством является плот Коккереля; другие проекты уступают этим двум. Выпрямитель Гидрологической исследовательской станции требует чудовищно прочной постройки с основанием на морском дне и клапанами размером с витрину магазина. О своих возражениях против утки мой друг говорил резко. «Солтер даже не заслуживает доверия, — говорил он, яростно стирая с доски разноцветные диаграммы, иллюстрировавшие его точку зрения. — Утку построить сложно, в то время как плот можно сделать на любом слипе страны. Как изготовить привод и устройства для передачи энергии, в которых будет нуждаться Солтер? Представьте проблемы, возникающие при нарушении работы утки! Ремонт пришлось бы вести ниже уровня моря на сооружениях размером с эту комнату, — он обвел рукой большую лабораторию. — Перед вами предстала бы система, движущаяся вверх и вниз в основном под водой, и потребовались бы водолазные работы непосредственно под взволнованной поверхностью моря».

Я указал ему на то, что горячие сторонники утки убеждены в ее неприхотливости. Он отрезал: «Покажите мне корабль, готовый отплыть, чтобы на нем не крутился все время человек с масленкой». На это последовало возражение доктора Нормала Беллами, главы отдела электричества и электроники Ланкастерского политехнического института, сказавшего, что плавающую секцию утки, ее «клюв», движущийся вверх-вниз, можно отцепить от остова за десять минут и отбуксировать. Мой друг вскочил.

Мы сидели за ленчем в большом ресторане, он вскочил со стула и зашагал из конца в конец, отсчитывая шаги. «Один, два, …, четырнадцать шагов». Затем сказал: «Вы видите, длина этой комнаты 14 м. Диаметр вала, держащего утку, составляет 15 м. К валу крепятся внешние устройства. Отдаете ли вы себе отчет в масштабах такой операции?» Я принял его сторону, хотя некоторые из собравшихся казались озадаченными.

В защиту утки следует сказать, что та ее часть, которой надлежит быть устойчивой — опорный вал, — имеет меньшие размеры, чем клюющий конус. Этим проект ее отличается от других проектов, в которых устойчивы наибольшие компоненты: внешняя рама осциллирующего водного столба, весь «блок камер» выпрямителя и тыльный понтон плота. Таким образом, обеспечение надежного раскрепления этих конструкций еще сложнее, чем опорного вала утки.