Необходимость отчуждения больших земельных площадей для сооружения ВЭС, изменение окружающего ландшафта, ограничения по эмиссии шума, ин - тенеивный поиск районов с благоприятным ветропотенциалом привели к идее размещения многоагретных ВЭС на береговой отмели в прибрежных водах.

Особенно привлекательной такая возможность оказалась для некоторых европейских стран: Дании, Нидерландов, Швеции, Германии, Великобрита­нии, государств Средиземноморья, а также США.

Специально проведенные исследования выявили общую закономерность заметного увеличения среднегодовых скоростей ветра по мере удаления от берега. Наблюдения проходили в районах, расположенных на расстоянии от 30 до 300 км от берега. Показано, что энергия ветрового потока над прибреж­ными водами шириной 5,5 км вдвое больше, чем над прилегающими к берегу участками суши той же ширины. Для Великобритании, например, над сушей ветропотенциап составляет 45 ТВт - ч в год, тогда как над прибрежными во­дами он увеличивается более чем втрое, достигая 145 ТВт - ч/год.

Меньшая турбулизация потока над морскими водами позволяет снизить высоту башни до уровня, определяемого высотой волн и прилива. Размещение ветроустановок в море требует их адаптации к новым условиям и, следова­тельно, ведет к изменениям конструкции. Морское базирование снимает огра­ничение по уровню производимого шума. Если создаваемый шум вынуждает снижать скорость конца лопасти в европейских турбинах меньше 65 м/с, то для ветроколес на агрегатах, установленных в море, этот предел можно под­нять до 100 м/с и таким образом снизить стоимость ветротурбины. При рас­чете опорной конструкции необходимо учитывать дополнительно к ветровой нагрузке влияние морских волн.

Необходимость усиления фундаментов для морских ветроагрегатов, за­щиты от воздействия соли и повышенной влажности, сложность в прокладке силового кабеля по морскому дну, создание причальных систем для обслужи­вания ветроустановок повышают капитальные затраты при их возведении. Оп­ределенная компенсация таких затрат может быть получена за счет увеличения единичной мощности ветротурбии. Эта тенденция заметна при анализе компо­новки действующих и проектируемых шельфовых ВЭС (таблица 2.2) [48,57].

В реализованных проектах глубина моря в местах установки ВЭС дости­гала 5-6 м, а удаление от берега составляло 3-6 км. Великобритания испытала ветровую турбину Р =1,4 МВт, заякоренную на плавучих бетонных оболочках 115 км от берега на глубинах до 100 м.

■ Эксплуатация ВЭС на шельфе выявила некоторые особенности этих станций. Так, 500-киловаттные ветротурбины Nedwind вырабатывают на 30% больше энергии по сравнению с такими же на суше. Почти аналогичное (на 40%) увеличение выработки электроэнергии предусмотрено в немецком про­екте для ВЭУ GROVIAN мощностью 4,5 МВт, расположенной на глубинах до 20 м. Но в то же время отмечена более высокая — до 40% стоимость отпус­каемой электроэнергии. В определенной степени удорожание объясняется вы­сокой трудоемкостью технологии строительства фундаментов. Для каждой ветротурбины возводится 1000-тонный бетонный кессон, устанавливается на месте без крепления, затапливается и засыпается гравием. По способу британ­ской фирмы Seacore установка башни ветроагрегата осуществляется проще и быстрее. В скальной породе дна бурится скважина диаметром 2,25 м и глуби­ной Юм. Туда устанавливается труба диаметром 2,1 м, а кольцевое простран­ство заполняется бетонной смесью, затвердевающей в течение 12 часов. Фун­даментная труба с фланцем возвышается над поверхностью моря на 10 м. Фланец предназначен для крепления башни ВЭУ.

Дания осуществляет строительство шельфовых ВЭС в Балтийском море. За 3-5 лет предполагается построить комплексы по 120-150 МВт, суммарной мощностью до 750 МВт, а к 2030 г. добавить еще 3300 МВт.

Германия планирует за 5-7 лет построить в прибрежных водах Северного моря и на Балтике ВЭС до 2000 МВт установленной мощности. Ветротурбины будут размещаться на расстоянии 30-35 км от берега и на глубинах 10-28 м.

Намечено комплектовать будущие ВЭС уже разработанными фирмами Energi - esysteme и Nordex ветроустановками мощностью 5 МВт.

Первый крупный проект в ветроэнергетике реализует Швеция, в которой по решению парламента все блоки АЭС должны быть выведены из эксплуата­ции к 2011 г. В соответствии с ним 37 ветроустановок единичной мощностью 1,5 МВт устанавливаются на гигантском мосту через пролив Эресунн от Да­нии до Швеции. Глубина моря в этом месте достигает 2-7 м.

Крупнейшая в Европе ВЭС, состоящая из 100 ветротурбнн, которые обра­зуют комплекс суммарной мощностью 300 МВт, выстраивается в провинции Северная Голландия (Нидерланды) по обе стороны дамбы длиной 30 км меж­ду заливами Эйселмер и Валдензе.