Использование энергии ветра имеет в России большую историю. За метное распространение ветряные мельницы в России получили уже в XVII - XVIII-x столетиях. В конце Х1Х-го века в мукомольном произ водстве России использовалось более 200 тысяч кустарно изготовлен

ных ветряных мельниц небольшой мощности (до 3-5 кВт), перемалы­вавших до 34 млн. т зерна в год (до 2/3 товарного зерна страны) [36].

К концу ХІХ-ГО века развитие машиностроения в России позволило создать ветродвигатель с автоматической установкой на ветер и регу­лированием числа оборотов, что обусловило массовое серийное произ­водство и расширенное применение ВЭУ в водоснабжении, деревообра­ботке и пр. В начале XX века началось серийное производство тихоход­ных многолопастных деревометаллических ветродвигателей конструк­ции инженера Давыдова, применявшихся в основном для водоподъема на железнодорожных станциях. К 1913 г. в России действовало до 1 млн. ветродвигателей различного назначения с суммарной установлен­ной мощностью до 3 ГВт.

Громадный импульс к развитию ВЭУ дала аэродинамическая теория пропеллерного ветродвигателя, созданная в 1914 - 1918 годах Н. Е. Жу­ковским [38] и его последователями — В, П. Ветчинкиным. Г. Х. Сабини­ным, Н. В. Красовским, А. Г. Уфимцевым, А. В. Винтером и др. Ряд работ зарубежных авторов, претендующих на первенство в ветроэнергетике, появились значительно позднее российских, так, часто фигурирующий в зарубежных изданиях как * коэффициент Бетеа* (1926 г.), определяю­щий максимальную долю энергии ветра, утилизируемой ВЭУ, был полу­чен Ветчинкиным В. П, еще в 1914 г., на 12 лет раньше Бетеа [42].

Особо следует отметить новаторские для мировой практики и выда­ющиеся в плане технического прогресса ВЭУ отечественные разработ­ки в областях регулирования и аккумулирования ветровой энергии. Предложенные В. П. Ветчинкиным [42], Н. В. Красовским [40], систе­мы механического стабилизаторного и инерционного регулирования ВЭУ, обеспечивали выравнивание скорости вращения ветроколеса с точностью до 2% от расчетного вне зависимости от высокочастотных (= долей минуты) пульсаций ветра и нагрузки на ветродвигатель. Раз­работка Г. Х. Сабининым лопастей с концевыми поворотными стаби­лизаторами [39], незаслуженно забытая в настоящее время, обеспечи­ла в свое время (40 - 50-е годы) надежное регулирование ВЭУ (ЦВЭИ Д - 12. ЦАГИ 1Д-18) даже при штормовых ветрах до 40 м/с и более чем 10­летний ресурс работы этих ВЭУ даже в условиях Крайнего Севера.

Перспективным и практически важным в области аккумулирования ветровой энергии оказался изобретенный А. Г. Уфимцевым инерцион­ный аккумулятор (1918 г.), эффективный, надежный и простой по ис­полнению и эксплуатации, использовавшийся впоследствии на ветродви­гателях разных типов. А. Г. Уфимцеву принадлежат также идеи тепло­вого водяного аккумулирования, а также далеко обогнавшая свое время идея и разработка в 1918 г. принципа водородного аккумулирования [32]. Российскими учеными был развит ряд перспективных схем гидравли-

ческого (совместная работа ВЭУ и ГЭС, создание наледей в зимний пери­од и пр.) и пневматического аккумулирования ветровой энергии.

В качестве важнейшего для перехода от тихоходных металлоемких ветросиловых ВЭУ на более энергетически эффективные быстроходные следует отметить изобретение и техническую реализацию в 1935 г. муф­ты конструкции С, Б. Перли, обеспечивающей автоматическое подклю­чение нагрузки (например, поршневого насоса) к валу ветродвигателя лишь при достижении последним заданного расчетного числа оборотов, обеспечивая тем самым его страгивание при малых скоростях ветра.

Развитая аэродинамическая теория вместе с экспериментальным моделированием ВЭУ в аэродинамических трубах [32, 43], положили на­чало современному этапу развития ветроэнергетики. В 20 - 30 годы за­ложены теоретические основы аэродинамики и регулирования быстро­ходных и соответственно более мощных ветродвигателей. На основе по­лученных теоретических и экспериментальных знаний в СССР были раз­работаны и построены прогрессивные образцы мощных (до 100 кВт) бы­строходных ВЭУ с малым числом лопастей, хорошо обтекаемой формы и эффективными и надежными системами регулирования.

В 1924 г. в ДАГИ под руководством Н. В. Красовского был создан быст­роходный ветродвигатель мощностью до 35 кВт с прогрессивной систе­мой механического регулирования, разработанной Г. Х. Сабининым [39].

К концу 20-х годов было разработано и налажено массовое серийное производство тихоходных ветродвигателей для водоподъема и меха - ннческого привода ряда сельхозмашин. Позднее была разработана кон­струкция быстроходного трехлопастного ветродвигатели Д-12, поми­мо сельского хозяйства использовавшегося в Арктике для электрифи­кации и системы связи Северного морского пути.

В 1931 г, в Крыму в районе г. Балаклавы была построена крупней­шая в мире ВЭС Д-30 мощностью 100 кВт с диаметром ветроколеса 30 м для параллельной работы на местную электросеть, проработавшая до 19.42 г. (взорвана в связи с немецкой интервенцией).

В Центральном ветроэнергетическом институте (ЦВЭИ) был равра ботан и в 1935 году утвержден Наркомом тяжелой промышленности СССР проект сетевой ВЭУ ЦВЭИ-Д50 мощностью 1000 кВт. Проект не был реализован в связи с началом войны, но вновь был рассмотрен и одобрен в 1945 г., применительно к созданию ВЭС из 10 агрегатов ЦВЭИ-Д50 с номинальной мощностью 10 МВт для районов с высоким ветроэнергетическим потенциалом. Разработанные проекты оказались пе реализованными в связи с трудностями организации централизо­ванного производства н послевоенный период.

яых заводов [32, 46]. Работы по созданию и практическому использо­ванию ВЭУ в эти годы активно проводились во многих республиках быв­шего СССР, особенно в Казахстане, России, Туркмении, на Украине.

Только с 1934 по 1938 годы в СССР было спроектировано и введено в эксплуатацию около 3000 ВЭУ различных типов. К 1938 г. было нала­жено крупносерийное производство ВЭУ мощностью 1,8-4 кВт, сум­марный выпуск которых в предвоенный период составил = 10 тысяч.

Наряду с активными разработками ветроэнергетической техни­ки параллельно велись активные работы по исследованию ветроэнер­гетического потенциала и созданию ветровых кадастров страны [36, 37, 24], В 1935 году был выпущен первый Атлас ветроэнергетичес­ких ресурсов СССР (ВЭР) [36], на основе многолетних флюгерных измерений скорости ветра на метеорологической сети СССР и обсто­ятельном анализе полученных данных. Важнейшим достижением отечественной метеорологии явилась разработанная в середине 30­х годов проф. М. Е. Подтягиным и впервые в мире введенная в прак­тику расчета параметров ветра и ветроэнергетического потенциала классификация открытости станций, устанавливающая 9 классов открытости для набегающего ветра и количественные зависимости измеряемых скоростей ветра от высоты установки флюгера и клас­са станции. Впоследствии В. Ю. Милевским (ГГО) была предложена более информативная классификация метеостанций, насчитывав­шая 24 класса открытости, более перспективная для моделирова­ния ВЭР на территории бывшего СССР, действующая в России по настоящее время.

В послевоенный период в короткие сроки было организовано мас­совое серийное производство ветродвигателей ТВ-5, ТВ-8, Д-12, УН - ЛИМ Д-10. Активно возобновились работы по ветроэнергетике в НАГИ, ВИЭСХ, ДНИ Л В, ЭНИН API СССР и др. Были разработаны и выпущены опытные партии ветродвигателей ВЭС Д-18, 1Д-18 мощ­ностью 30 кВт [32].

Большим достижением отечественной ветроэнергетики стала раз­работка, строительство (ЦНИЛВ, 1958 г.) и эксплуатация в районе Акмолинска, Казахской ССР, первой в мире многоагрегатной ВЭС - 400 на базе 12 ВЭУ 1Д-І8 конструкции ЦАГИ, подтвердившая воз­можность и эффективность создания кустовых ВЭС.

В 50-х годах для нужд сельского и лесного хозяйства, охотников, геологов производилось до 10 тыс, ветродвигателей в год [45, 48].

Объемы серийного производства ВЭУ в СССР по годам (1934 - 2002 гг.) приведены в табл. 1 [46].

Всего в СССР, по данным Госплана, с 1934 по 1987 годы было выпуще­но около 60 тыс, ВЭУ общей установленной мощностью до 150 МВт [32].

Серийное производство ВЭУ в СССР по годам (1934 - 2002 гг.)

Таблица 1 Годы 1930­ 1937 1938­ 1941 1950­ 1956 1957­ 1977 1978­ 1987 1987­ 2002 Количество выпущенных ВЭУ и 3 000 * 4 000 % 37 500 * 12 000 1754 s 2 000 Установленная мощность * 9 МВт * 16 МВт * 80 МВт *20 МВт * 5 МВт < 1 МВт

В 1960 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановле­ние о производстве ветронасосных установок на 1961 - 1965 гг. в коли­честве 68 тыс. штук общей мощностью около 70 МВт с распределением по годам (табл. 2) [46].

Таблица 2

План серийного производства ветронасосных ВЭУ в СССР в 1961 — 1965 гг,

Год	1961	1962	1963	1964	1965
Выпуск й тыс ВЭУ	2	6	12	20	28
Установленная мощность. кВт	2000	6000	12 000	20 000	28 000

К этому времени относится разработка высокоэффективных быст­роходных ветроагрегатов нового поколения для пастбищного водоснаб­жения: «Вихрь«Беркут», УВЭУ-4 и -6 и ВБ-ЗТ, работающих с элек­тронасосами высокой производительности и надежности.

Однако запланированные рубежи оказались недостаточными для народного хозяйства страны, ив 1961 г, в СССР был разработан перс­пективный план развития ветроэнергетики до 1980 г. со следующими ориентирами развития отечественной ветроэнергетики (табл. 3) [46].

В соответствии с приведенным планом, суммарная установленная мощность ВЭУ к 1980 г. должна была превысить 7 ГВт при ежегодном наращивании после 1976 г. * 550 МВт. Эта мощность, не являясь оп­ределяющей для страны в целом, обеспечивала бы необходимой энер­гией потребителей в тех местах, где ее получение за счет других энерго­источников было невозможно или экономически нецелесообразно.

При достижении планируемых темпов развития к 80-м годам про­шлого века, когда во всем мире возрос интерес к данной энергетической отрасли, СССР, несомненно, оказался бы одним из лидеров мировой ветроэ нергети ки.

Однако к концу 60-х годов в СССР был взят курс на ускоренное раз­витие «большой» энергетики на базе мощных гидравлических и атом­ных электростанций и создание на их основе единой энергетической системы страны. Новый курс сопровождался потерями налаженных

Таблица 3 План освоения ВЭУ на 1961 —1980 гт, погодам в тыс, штук и в тыс. кВт Год Мощность, кВт 2 а л н 5 о щ. 9 2 Н «л Г-* г* m О Щ н о со Н = £ и н с 32 = s 1961 0.5 0.5 0.09 0.2 2.0 3.1 3.2 1962 2 1 0.21 0.8 6.5 10.0 - 10.2 1963 6 1 0.33 1 11 17.0 2 0.5 25.0 - - - 42.3 1964 10 1 0.45 1 17 26.0 5 1 57.5 0.3 0.1 36.0 120.0 1965 10 1 0.45 1 22 33.5 9 2 108 0.5 0.2 70,0 - - 211.5 1966 10 1 0.45 1 27 41.0 12 2 130 0.5 0.25 80.0 - - 251.5 1967 10 1 0.45 1 27 41..0 15 2 152 0,5 0,3 90.0 - - 283.5 1968 10 1 0.45 I 27 41.0 18 2 175 0.5 о. з 90.0 306.5 1969 10 І 0.45 1 27 41.0 22 2 205 0.5 0.3 90.0 - 336.5 1970­ 1975 10 t 0.45 1 27 41.0 26 2 235 0.5 0.3 90.0 0,1 100 466,5 1976­ 1980 10 1 0.45 1 27 41.0 26 2 235 0.5 0.3 90.0 0.2 200 566.5 Ито­ го 178.5 19,5 8,28 18.7 463,5 704.6 369 33.5 3438 8.3 4,75 1446 1.6 16Ш) 7196

производственных связей промышленных предприятий, введением но­вых хозяйственных и рыночных отношений, сменой тематик НИИ и КБ, переориентацией заводов на выпуск иной продукции и, как след­ствие, оттоком из ветроэнергетики ученых и квалифицированных спе­циалистов. В результате, в период 1967 - 1977 гг. развитие ветроэнер­гетики в России существенно затормозилось, а крупносерийное произ­водство ВЭУ было практически прекращено.

Свернуты были и соответствующие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.

Наиболее существенной причиной бурного развития мировой ветро­энергетики в конце прошлого столетия явился мировой энергетичес­кий кризис 1973 - 1974 гг., приведший к активным исследовательс­ким и конструкторским разработкам и организации в 80-х годах круп­ного серийного производства ветроэнергетической техники в индуст­риально развитых странах: США, Англии, Германии, Дании.

В СССР и России осознание важности возобновляемой энергетики пришло примерно с 10-летним опозданием. Лишь на рубеже 1980 - 1990 гг., упустив стартовый технический рывок упомянутых стран, к разработкам и опытному производству ВЭУ на современном этапе при­ступили крупные отечественные, в том числе, оборонные предприятия.

Примерно с 1989 г. разработки и организацию производства систем­ных ВЭУ мощностью 250, 315 и 1000 кВт почти одновременно начали МКБ «Радуга*, НПО «Ветроэн», НПО «Южное* (Украина), ПО «Подъемтрансмаш* (Ленинград) [24, 32]. К 1994 г. НПО «Ветроэн* совместно с НПО «Южное* осуществили разработку, производство на Павлоградском машиностроительном заводе, монтаж, испытания и сдачу в опытную эксплуатацию 45 ВЭУ АВЭ-250 мощностью 200 кВт (из них 24 — на Украине и в Крыму, 16 — на территории РФ) [49].

В 1991 — 1992 гг. были смонтированы и проведены пробные пуски установок АВЭ-250 в Дагестане, в Иван-городе (Псковская обл.) и в Ге­ленджике (Краснодарский край). Большинство установленных АВЭ - 250 проработало в энергосистеме до года и более. Однако в силу финан­совых трудностей их доводку в полной мере осуществить не удалось.

В 1993 г. в Воркуте была установлена первая в мире большая Заполяр­ная ВЭС на базе 6 установок АВЭ-250, прошедших испытания и сданных в опытную эксплуатацию. Часть из них на протяжении более 10 лет нахо­дилась в опытно-промышленной эксплуатации, в результате чего накоп­лен уникальный для мировой практики опыт использования ВЭС в суро­вых ветроклиматических условиях Заполярья, использованный позднее при проектировании и строительстве Заполярной ВЭС в Анадыре.

В 1993 г. в Новороссийске были осуществлены пробные пуски экспе­риментального образца ВЭУ мощностью 250 кВт ГП-250, разработан­ного КБ Миля, ВНИИЭ, Институтом «Гидропроект* и изготовленного АО «Подъемтрансмаш*. По тем же финансовым причинам они не были доведены до конца.

Многообещающим для отечественной ветроэнергетики в случае реа­лизации мог бы стать совместный проект РАО «ЕЭС России* — МКБ «Ра­дуга* 1990 г. по разработке и организации производства ВЭУ серий «Ра­дуга* нескольких типов мощности: 1,8, 100, 250, 330 и 1000 кВт, плани­ровавшиеся объемы производства ВЭУ которых приведены в табл. 4 [49].

Таблица 4 Планы производства ветроэнергетического оборудования МКБ «Радуга* до 1994 г. Градакпн мощности ВЭУ Объем выпуска ВЭУ но одам. шт. 1990 г 1993 г 1994 г 0.14-8 кВт 5 20 30 10- 100 кВт 3 13 20 250- 1000 кВт 0 0 2 Итого установленная мощность. кВт 170 1300 1500

Установки Р-250 и Р-1000 (как и АВЭ-250 НПО «Ветроэн») проекти­ровались как для параллельной работы с энергосистемой, так и для работы на изолированную нагрузку в составе автономных ВЭС {не свя­занных с энергосистемой) без аккумулирования энергии.

Однако создание ВЭУ Р-250 кВт впоследствии было отложено на нео­пределенный срок с возможным перепроектированием ее на мощность 300 — 330 кВт» а намеченные еш 1992 г. изготовление и поставка для Элистинской ВЭС мощностью 20 МВт ВЭУ «Радуга-1 * номинальной мощностью 1 МВт производства Тушинского машиностроительного завода была реализована в виде сигнального образца лишь в конце 1994 г. Поставка и ввод второй и третьей установок повторно планиро­вались соответственно на 1995 и 1996 гг., однако по ряду причин дан­ный проект также не получил своего развития.

В 80-е годы были также разработаны проекты сетевых ВЭУ с верти­кальной осью вращения и ветроколесом с нерегулируемыми лопастя­ми ВТО-1250 мощностью 1 МВт и более.

Все указанные ВЭУ разрабатывались в расчете на любые, в том числе на суровые климатические условия, полностью автоматизированными и требующими минимального обслуживающего персонала.

Общая планируемая мощность этих ВЭС составляла более 300 МВт (табл. 5) [25].

Проектировавшиеся в 90-е годы прошлого века отечественные ВЭС

Таблица 5 ВЭС Мощное! 1., МВт Сроки стропіель - ства, года Уровень разработки Экспериментальный полигон ВИЭН. включая ВЭС 5 МВт 1989- 1995 Установка 1 ВЭУ 1- АВЭ-250 [ Магаданская 60 1995 - 1999 ТЭО Дагестанская 6 1993 - 1996 ТЭО і Ленинградская 25 1994 - 1998 тэо Приморская 30 - 50 1993 - 1996- 1998 ТЭО Морская 30 1994- 1998 тэо Калмыцкая 22 1992- 1996 1994 г. - установка ВЭУ 1 МВт Заполярная 2.5 1992- 1996 1995 г.-ввод 6 ВЭУ АВЭ-200 Новороссийская 1 2 1993 - 1996 Проект Новороссийская 2 2.5 1993 - 1996 Проект Таманская 40 1994- 1998 Проект Ростовская 20 1995- 1998 Проект Балтийская 2.5 1993 - 1996 Проект Курильская 2,5 1995- 1997 Проект Крымская 25 1993 - 1996 Проект Анапская 40 1995 - 1998 Проект Итого: | 305

При достижении запланированных рубежей СССР и Россия прочно заняли бы лидирующее положение в мировой ветроэнергетике.

На 2005 год в России действуют ВЭС суммарной установленной мощ­ности всего лишь около 14 МВт (Воркутинская — 1,5 МВт. Анадырь - с кая — 2,5 МВт, Куликовская — 5,1 МВт, ВЭС на о. Беринга — 2 МВт, Башкирская — 2,2 МВт, Саратовская — 0,3 МВт), что со­ставляет менее 1% от планировавшихся [25],