Чтобы лучше понять, как ветряк и водяная турбина помогают друг другу в работе, представим себе ветро-гидродвигатель в действии.
Дует ветер. Работает ветряк на поверхности земли. Водяная турбина в это время выключена, вода в нее не поступает (канал закрыт). Но вот ветер прекращается, с ним прекращает свою работу и ветродвигатель. Но тут же его сменяет турбина. Смотритель ветро-гидродвигателя пускает воду по каналу в шахту. Падая с высоты в два километра, вода приобретает огромную силу и легко приводит в движение лопасти водяной турбины. Генератор турбины начинает вырабатывать электрическую энергию, а отработанная вода стекает в подземный резервуар. Расчеты показали, что в генераторе турбины, если через нее в одну секунду проходит всего один стакан воды, будет вырабатываться более двух киловатт мощности. Так турбина работает до нового ветра. И как только вверху вновь заработает ветряк, подача воды в турбину прекращается.
Но как же быть с водой, заполнившей подземный резервуар?
Воду можно выкачать наверх с помощью насоса, работающего от ветряка во время ветра. На эту работу затрачивается лишь часть вырабатываемой ветродвигателем электроэнергии, так что остальная энергия может использоваться потребителями.
Когда вся вода из резервуара шахты будет поднята наверх, турбина снова готова к работе.
Так предполагается заставить работать ветер даже тогда, когда он прекращается.
В самом деле, выкачивая воду из шахты, ветер тем самым подготовляет работу водяной турбины; он как бы передает ей часть своих сил на случай безветрия.
Конечно, установка таких гидро-ветродвигателей практически выгодна только в том случае, если имеется готовая шахта. Рыть шахту глубиной в два — два с половиной километра специально для установки гидро-ветродвигателя — дело очень дорогое. Но это и не нужно. Для этого можно использовать готовые шахты, в которых уже прекращены работы в связи с полной выработкой полезного ископаемого. Такие заброшенные шахты имеются во многих местах.
Итак, вы видите, что современные ветродвигатели способны более или менее успешно накапливать (аккумулировать) в себе на случай прекращения ветра количества энергии, достаточные для расходования ее на всё время безветрия.
Однако запасать голубой уголь в кладовке можно и еще проще. Как указывает в своих работах инженер Фатеев, аккумулирование энергии ветра может осуществляться не только путем запасания самой энергии в том или ином виде. Можно запасать на случай безветрия и самый продукт! Пусть, скажем, у вас работают от ветросиловой установки лесопилка, камнедробилка и водяной насос. Чтобы обеспечить производство бесперебойным снабжением пиломатериалами, щебнем и водой, необходимо добиться лишь одного — организовать работу этих установок таким образом, чтобы в ветреные дни они полностью использовали всю энергию ветродвигателя. Тогда энергия ветра будет поступать в запас — на склад — не в виде какой-либо другой энергии (электрической, тепловой и т. д.), а в виде продуктов производства. Такой путь аккумулирования ветроэнергии — самый простой и дешевый. Для его осуществления не нужно никаких дополнительных затрат на переоборудование ветроустановок.
Запасать таким образом энергию голубого угля можно при самых различных хозяйственных работах: при помоле зерна, обеспечении водой, заготовке пиломатериалов, приготовлении корма для скота, заготовке брикетов и чурок для газогенераторных машин и т. д.
Но, конечно, любые ветродвигатели пригодны лишь в тех местностях, где по крайней мере 150–180 дней в году дует ветер.
Последнее обстоятельство, однако, не вызывает теперь у инженеров тревоги. Дело в том, что, когда ученые стали более внимательно изучать ветры в различных местах, выяснилось, что ветер дует не так-то уж случайно. В очень многих областях каждый год в одно и то же время дуют постоянные, изученные ветры. И если два-три дня безветрия — обычное дело, то безветренная неделя в большинстве мест почти не встречается.
Ветряки работают
В новом послевоенном пятилетием плане восстановления и развития народного хозяйства нашей родины записано:
«…Обеспечить массовое строительство в сельских местностях небольших гидроэлектростанций, ветростанций и тепловых электростанций…».