Из истории техники известно, что первые электрические машины были электростатическими, например, генератор Ван де Граафа, затем их вытеснили электромагнитные. Первопричиной послужило отсутствие на тот момент соответствующих изоляционных материалов и коммутирующих устройств.

Изложим принцип работы электростатической ВЭС без механического преобразования видов энергии. Он состоит в разности работы выхода электронов и показан но рисунке. Поверхность 1 выполнена таким образом, что работа выхода электронов для нее составляет А1, а для поверхности 2 - А2, для аэрозолей, движущихся в воздушном потоке между поверхностями со скоростью V, работа выхода равна АЗ. При условии А1»АЗ»А2 на поверхностях будут образовываться электрические заряды: отрицательный на поверхности 1 и положительный на поверхности 2. Конденсатор С1 накапливает заряд и снижает потенциал поверхностей. Его емкость должна быть достаточной для предотвращения нарушения неравенства и запирания поверхностей. Инвертор преобразует высоковолтньй заряд в переменный ток низкого напряжения и отдает его в нагрузку. Современные полупроводниковые приборы позволяют выполнить инвертор с входным напряжением в несколько киловольт и реализовать данную идею. Лет 20 назад реализовать данный принцип было невозможно из-за отсутствия соответствующих полупроводниковых приборов.

Эффективность электростатической ветроэлектростанции (ветрогенератора) зависит от скорости воздушного потока и характеристик рабочих поверхностей. Конструкция ВЭС выполняется таким образом, чтобы скорость воздушного потока у рабочих поверхностей была как можно большей. Рабочие поверхности должны быть защищены от попадания влаги. Практическое решение статической ВЭС должно быть разнообразным. Здесь есть над чем поработать энтузиастам ветроэнергетики.

У этой идеи есть и существенный недостаток. Работа выхода АЗ не остается постоянной и сильно зависят от температуры воздуха (по этой причине зимой не бывает грозы). Эту проблему необходимо решать.

Д.А. Дуюнов, А.И. Шапаренко, А.В. Ануфриев