По принципу реактивного двигателя
- 17 мая 2013
- 0+
- administrator
Иркутские учёные разработали принципиально новую ветросолнечную установку
Малошумная ветросолнечная установка мощностью 65 МВт, способная выдерживать шквалистый ветер и ураган. Звучит фантастически, но не для учёных из Иркутска, разработавших новую концепцию для ветроэнергетики, в основе которой лежит принцип работы воздушно-реактивного двигателя. Аэродинамическую турбину уже испытывали в ЦНИИ имени А.Н. Крылова и тестировали на побережье Байкала, доказав её работоспособность и преимущества перед традиционными трёхлопастными ветряками.«Всем известно, что Россия – мировой лидер по запасам нефти и газа, но мало кто знает, что наша страна ещё мировой лидер по запасам энергии вет-ра» – с этой фразы начинается наш разговор с техническим директором ЗАО «Аэроэнерготех» Юрием Криулиным. Действительно, на конференции в 2010 году заместитель генерального директора Института энергетической стратегии Павел Безруких говорил о том, что при использовании существующих современных технологий выработка ветряков может превышать 6,5 трлн. кВт-ч, если ими будет занято 2% территории государства. Для сравнения: все электростанции Единой энергосистемы России в 2012 году выработали 1,053 трлн. кВт-ч. Впрочем, экономичес-кий ресурс ветрогенераторов эксперты оценивают гораздо скромнее – 32,6 млрд. кВт-ч. Потенциальная мощность таких установок, по расчётам Мировой ассоциации ветроэнергетики, может достигать 90 ГВт. При этом возможности Казахстана оцениваются в 350 ГВт. Но даже в том случае, если мы уступаем пальму первенства юго-восточному соседу, задел под развитие ветроэнергетики поистине огромен: к Единой энергетической системе России подключены станции общей мощностью немногим более 10 МВт.
Технологический потолок трёх лопастей
Это порождает определённые технические и конструктивные ограничения. Например, размах лопастей крупнейшего на сегодняшний день немецкого ветрогенератора Enercon E-126 составляет 128 м. Не нужно быть специалистом в аэродинамике, чтобы понять, что на каждую его лопасть приходится огромная нагрузка, выдержать которую могут лишь недешёвые композитные материалы. Отсюда возникает ещё один недостаток существующих в настоящее время традиционных ветрогенераторов – их дороговизна. К тому же единичная мощность установок пока невелика – у того же «Энеркона» она составляет лишь 7,58 МВт.
Американская компания Clipper Windpower пыталась разработать генератор на 10 МВт, но в 2011 году была вынуждена приостановить работы из-за тяжёлого финансового состояния, усугублённого мировым экономическим кризисом. Однако для создания установки на 15 МВт объединились испанцы – предприятия Gamesa, ACCIONA Windpower, Iberdrola Renovable, Acciona Energia, Tecnicas Reunidas, Ingeteam, Ingeciber, Imatia, Tecnitest Ingenieros и DigSILENT Iberica. В проекте, в рамках которого разрабатывается офшорный, то есть предназначенный для размещения в море, генератор, также участвует Alstom Wind – подразделение концерна Alstom.
Всё-таки она вертится
Так и родилась идея ветросолнечной установки принципиально новой аэродинамической схемы. Конструкция состоит из корпуса переменного сечения с похожим на шляпку гриба обтекателем (в будущем на него планируется устанавливать гибкие солнечные панели), внутри которого и находится турбина, подключённая к генератору. Её рабочие колёса изготовлены из лёгкого пластика, причём в качестве материала могут быть использованы даже переработанные полимерные отходы. Попадающий на них воздух разгоняется по классической схеме организации воздушного потока – сначала ветер попадает в установку и устремляется вверх за счёт разрежения в обтекателе, а затем проходит через конфузорные и диффузорные каналы. В результате работать генератор может в более широком диапазоне ветровой нагрузки – вращаться турбина начинает при скорости ветра 1 м/с, а на 2 м/с выходит на устойчивый набор крутящего момента и выработку электроэнергии. Для сравнения: трёхлопастной ветряк начинает работать со скорости 2-3 м/с, а «потолок» для него – 15–20 м/с, т.к. при более сильном ветре можно попросту сломать лопасти. Инновационный ветрогенератор, который разработали иркутские учёные, может устойчиво функционировать при скорости 30 м/с и выше, ведь воздушный поток не оказывает столь сильного лобового воздействия на его конструкцию.
«Сколково» ищет таланты
«Но пока всё упирается в деньги и в стратегического профильного партнёра, – заканчивает беседу Юрий Валентинович. – Я слышал такое высказывание со стороны руководства Российской венчурной компании: «Нет идей, нет разработок!» Да разработок более чем предостаточно! Зарубежные компании уже сделали нам несколько предложений по сотрудничеству – ведём с ними переговоры, и вот они ставят нас в тупик одним вопросом: «Ваша разработка актуальна и интересна, но почему в вашей стране на её развитие не дают денег?» Мы объяснить этот парадокс не можем».
Егор Щербаков