Государственный ракетный центр разрабатывает и выпускает современные ветроэнергетические установки с вертикальной осью вращения.
Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru
Укрощение ветра
Такую задачу поставили перед собой специалисты Государственного ракетного центра и успешно ее решают, разрабатывая современные автономные ветроэнергоустановки.
Солнце. Ветер. Волны…
Нет, это не поэтические синонимы жаркого и беззаботного лета. А вполне конкретные и совершенно прозаичные источники для выработки… электрический энергии. Получаемую из самой природы, специалисты называют ее одним словом – «возобновляемая». И, конечно, возникает она не сама по себе, а с помощью технических устройств, придуманных человеком.
Новый век напомнил об экономии
Представить себе жизнь современного человека без электроэнергии невозможно. Даже и пытаться не стоит: воображения не хватит. Более того, потребление энергии постоянно растет. Во всех странах. А вместе с этим и ее стоимость. Наша страна тут не исключение.
Но ресурсы планеты не беспредельны, они заметно начали истощаться. И все большую тревогу у людей, способных задумываться о будущем, вызывают экологические проблемы. Все это и повышает интерес специалистов к нетрадиционным, экологически чистым источникам энергии – ветру, солнцу, волнам.
До 80-х годов прошлого столетия широкомасштабное использование энергии силы ветра сдерживалось почти искусственно. Причины тут были исключительно технико-экономического характера: высокая степень зависимости от природного фактора, еще недостаточно совершенные имеющиеся технологии, большие первоначальные капитальные вложения. Свою роль здесь играли и достаточно низкие мировые цены на органическое топливо.
Однако 21-й век заставил всерьез задуматься об очевидных преимуществах природных источников энергии – их практической неисчерпаемости, отсутствии затрат на топливо и, что в последнее время стало особенно актуальным, их экологической безопасности. Даже инвесторы стали понимать, что ветровая энергетика сулит им достаточно быструю окупаемость. И Миасс в этом деле оказался, что называется, «впереди планеты всей».
«Родителем» стала конверсия
Заниматься ветроустановками первыми в нашем городе начали специалисты Государственного ракетного центра. Случилось это еще в доперестроечные – горбачевские – времена, когда нынешний ОАО «ГРЦ Макеева» назывался просто КБ машиностроения. И привела к этому сама жизнь.
В конце 80-х годов прошлого века в наступившем хаосе, когда оборонные заказы стали резко сокращаться, а вместе с этим в обиход прочно вошел ранее мало кому известный термин «конверсия», на военных предприятиях стали лихорадочно искать возможности выпуска мирной продукции. Хоть какой! Кто помнит, на наших предприятиях дело дошло даже до швейных мини-машин и эректоров…
Вот тогда-то специалисты КБМ и предложили заняться направлением, которое было хоть как-то близко профилю предприятия. Руководство разработкой ветроэнергетической техники было поручено главному конструктору этого направления Владимиру Павловичу Кривоспицкому.
Деньги – на «ветер»
– Деньги на разработку, – рассказывает Владимир Павлович, – были выделены небольшие. Мы объединились с Уфимским авиационно-техническим госуниверситетом и создали первую 100-киловаттную пропеллерную установку. И дело, несмотря на скудость средств, вроде бы пошло. И пошло неплохо. Но тут рухнул большой и могучий Советский Союз, а вместе с ним рухнуло и финансирование разработок. Министерства стали распадаться, делиться.
Начатые работы по ветроэнергетической технике удалось возобновить только в 2000-е годы, и уже – по собственной инициативе. Просто жаль, да и не по-хозяйски было бы оставлять то, что удалось наработать в предыдущие тяжелые конверсионные годы. Разработчики уже хорошо понимали всю привлекательность вет-роэнергетики. Работы проводились без отвлечения специалистов ГРЦ от основной тематики.
Ветроустановки вырабатывают электроэнергию, которую можно аккумулировать и использовать во время безветрия. Они помогают обеспечить электроэнергией труднодоступные районы, а также избавляют от прокладки дорогостоящих газопроводов и линий электропередач. Словом, целый ряд неоспоримых и очевидных преимуществ.
В сотрудничестве с коллегами из США
К тому времени у нас в стране и за рубежом уже хорошо были известны обычные пропеллерные вет-роустановки – с горизонтальной осью вращения. «Мы же, – рассказал Владимир Кривоспицкий, – решили сделать принципиально совсем другую – вертикально-осевую конструкцию. Информация о наших проектах сообщалась на разного рода симпозиумах, конференциях и к ним проявили интерес зарубежные специалисты».
На группу миасских разработчиков из ГРЦ вышли американцы и предложили сотрудничество. Так с 2003 года началась совместная работа миасских конструкторов с коллегами из американской лаборатории Беркли. За эти годы был выполнен целый ряд разработок, соответствующих мировому стандарту. Это отмечают не только сами разработчики, но и эксперты как в России, так и за рубежом – в США, Германии, Италии. Аналогов в мире нет, что подтверждено патентами.
Первопроходцы по вертикально-осевым
За последнее десятилетие в ОАО «ГРЦ Макеева» разработаны автономные ветроустановки с вертикально-осевым ротором мощностью в 1; 3; 5 и 30 киловатт. Специалисты отмечают, что при таком же КПД, как у традиционных горизонтально-осевых, вертикально-осевые разработки миасских ракетостроителей имеют целый ряд преимуществ. А именно: независимость выработки энергии от направления ветра; полнота отбора ветровой мощности, независимое от ротора расположение оборудования; возможность стабилизации оборотов ротора за счет аэродинамических тормозов. И одно из главных преимуществ – простота конструкций лопастей и их высокая технологичность. Это уж не говоря об экологической чистоте созданных установок, которые не генерируют опасных вибраций, не создают ни шума, ни инфра- и ультразвука и вообще никак не влияют на окружающую среду.
Подобные ветроэнергетические агрегаты и комплексы на их основе могут размещаться непосредственно на инженерных сооружениях, гарантируя их бесперебойное электроснабжение. И это не просто голословное предположение. Убедиться в том смогли многие испытатели установок, причем – в реальных условиях на действующих объектах.
Разработки специалистов ГРЦ в области ветроэнергетики отмечены рядом наград российского и международного уровней.
Дошли до серийного производства
Сейчас, по словам Владимира Кривоспицкого, наступил период коммерциализации проекта. До серийного производства доводится документация ветроустановок. Трехкиловаттные уже довели до промышленного состояния. В небольшом пока количестве они изготавливаются у нас, в Миассе. На очереди – тридцатикиловаттные установки. Сейчас они проходят опытную отработку в Челябинске.
Несколько установок работают и в США, – как опытные образцы.
А «сапожник» без «сапог»…
В родном же Миассе в работу пока не принята ни одна ветряная станция. «Сапожник», как говорится, без «сапог». Хотя нужда в подобных установках очевидна. Вся, особенно северная сторона Миасского округа, остро нуждается в дополнительных источниках энергии. Жители тех же поселков Тургояк, Северные Печи, Новоандреевка, Тыелга знают об этом лучше других. В нынешнем году из-за перегрузки электросетей им даже пришлось без света встречать Новый год…
Но прежде, чем устанавливать ветроэнергетическую технику, надо тщательно исследовать ветровую обстановку в том месте, где ей предстоит работать. Мощность установки зависит от ветра в кубе. И, по словам специалистов, важно иметь стабильную скорость ветра хотя бы шесть метров в секунду. То есть для эффективной работы ветростанции надо найти определенный ветровой коридор для ее установки.
Подобные исследования, как рассказал Владимир Кривоспицкий, готовы проводить на кафедре автоматики миасского филиала Южно-Уральского государственного университета. Возглавляет кафедру и эти работы доктор технических наук Лариса Михайловна Читошникова.
О Миассе узнали в Ирландии
И все же, несмотря на то, что процессы отработки серийного производства ветроустановок идут не столь быстро, как бы хотелось, их разработчики в завтрашний день смотрят с оптимизмом и продолжают совершенствовать свое детище.
Ветроустановками нового образца всерьез заинтересовалось российское правительство, поставившее задачу модернизации всей энергетики страны. И когда в рамках делового сотрудничества с Россией интерес к ветроэнергетическим установкам проявила далекая от нас Ирландия, в составе российской делегации, отправлявшейся в эту страну, оказался и главный конструктор направления ветроэнергетики ГРЦ Владимир Кривоспицкий. Встреча проходила в столице Ирландии – городе Дублине.
Чем же вызван такой интерес ирландцев к нашим ветроустановкам?
У них свои сложности…
– У Ирландии свои сложности с электрообеспечением, – рассказал Владимир Кривоспицкий. – Страна полностью живет за счет привозного топлива, то есть является энергозависимой. Но при этом у них почти к каждому «сараю» подведено электричество. По размерам страна небольшая, сети хорошо налажены и находятся они в государственной собственности.
Если судить с точки зрения такого климатического явления, как ветер, то в Ирландии он достаточно стабильный и хороший – от 10 до 20 метров в секунду, в зависимости от места. На восточном побережье располагаются высокие, обрывистые скалы, от 30 до 100 метров высотой. Береговая линия буквально изрезана гранитными фиордами. Отсюда и родилась в стране идея – перегородить часть фиордов плотинами, закачать туда воду и при необходимости использовать эти сооружения как гидростанции. А задача закачки воды возложена на ветроустановки.
Ветроустановки предполагается установить в море на понтонах. С их помощью круглые сутки будут работать насосы и подавать воду в перегороженные фиорды. Таким образом будут созданы гидроаккумуляторы. Ирландцы предложили нам вместе с ними поработать над этой идеей. Сейчас мы ждем от них исходные данные, по которым оценим свои возможности.
Вот так: ни больше, ни меньше. Уже после первой встречи ирландцы изъявили открытую готовность к сотрудничеству. У нас же, где вет-роэнергоустановка с вертикально-осевым ротором изобретена, запатентована, одобрена учеными и экспертами – казалось бы, бери, применяй на практике – пока еще думают. Хотя…
В правительстве области подул «ветер перемен»
В команде нового губернатора считают, что подобные формы малой энергетики станут большим подспорьем для тех районов и городских округов, где недостаток в энерго-снабжении есть, а возможностей для крупных проектов нет. В горнозаводской зоне небольшие ГЭС должны способствовать оживлению местной промышленности, строительству новых туристических объектов, а вет-роустановки на юге – развитию сельскохозяйственных предприятий.
Электричество при таком подходе будет значительно дешевле. Ведь использоваться оно будет большей частью в месте получения. И стоимость его из-за отсутствия накладных расходов на передачу снизится на порядок.
Уже подсчитали, что, к примеру, стоимость одного киловатт-часа в Нязепетровске сегодня составляет 4,2 рубля, а в Сатке 3 рубля. Аналогичный же показатель для мини-ГЭС в действующих ценах – 27 копеек.
Всего уже к 2020 году в Челябинской области может быть построено 25 объектов малой энергетики производительностью в 50 миллионов киловатт-часов в год.
Юрий Клепов, заместитель губернатора Челябинской области:
– На Южном Урале возможно строительство 25 малых гидроэлектростанций в различных районах области. В настоящее время наиболее подготовленными к реализации считаются Аргаяшский район, Куса, Сатка, Нязепетровск, Юрюзань.
Одной из приоритетных задач для муниципальных образований в случае перехода на альтернативные источники энергии становится поиск инвесторов для строительства на условиях государственно-частного партнерства.
Такую задачу поставили перед собой специалисты Государственного ракетного центра и успешно ее решают, разрабатывая современные автономные ветроэнергоустановки.
Солнце. Ветер. Волны…
Нет, это не поэтические синонимы жаркого и беззаботного лета. А вполне конкретные и совершенно прозаичные источники для выработки… электрический энергии. Получаемую из самой природы, специалисты называют ее одним словом – «возобновляемая». И, конечно, возникает она не сама по себе, а с помощью технических устройств, придуманных человеком.
Новый век напомнил об экономии
Представить себе жизнь современного человека без электроэнергии невозможно. Даже и пытаться не стоит: воображения не хватит. Более того, потребление энергии постоянно растет. Во всех странах. А вместе с этим и ее стоимость. Наша страна тут не исключение.
Но ресурсы планеты не беспредельны, они заметно начали истощаться. И все большую тревогу у людей, способных задумываться о будущем, вызывают экологические проблемы. Все это и повышает интерес специалистов к нетрадиционным, экологически чистым источникам энергии – ветру, солнцу, волнам.
До 80-х годов прошлого столетия широкомасштабное использование энергии силы ветра сдерживалось почти искусственно. Причины тут были исключительно технико-экономического характера: высокая степень зависимости от природного фактора, еще недостаточно совершенные имеющиеся технологии, большие первоначальные капитальные вложения. Свою роль здесь играли и достаточно низкие мировые цены на органическое топливо.
Однако 21-й век заставил всерьез задуматься об очевидных преимуществах природных источников энергии – их практической неисчерпаемости, отсутствии затрат на топливо и, что в последнее время стало особенно актуальным, их экологической безопасности. Даже инвесторы стали понимать, что ветровая энергетика сулит им достаточно быструю окупаемость. И Миасс в этом деле оказался, что называется, «впереди планеты всей».
«Родителем» стала конверсия
Заниматься ветроустановками первыми в нашем городе начали специалисты Государственного ракетного центра. Случилось это еще в доперестроечные – горбачевские – времена, когда нынешний ОАО «ГРЦ Макеева» назывался просто КБ машиностроения. И привела к этому сама жизнь.
В конце 80-х годов прошлого века в наступившем хаосе, когда оборонные заказы стали резко сокращаться, а вместе с этим в обиход прочно вошел ранее мало кому известный термин «конверсия», на военных предприятиях стали лихорадочно искать возможности выпуска мирной продукции. Хоть какой! Кто помнит, на наших предприятиях дело дошло даже до швейных мини-машин и эректоров…
Вот тогда-то специалисты КБМ и предложили заняться направлением, которое было хоть как-то близко профилю предприятия. Руководство разработкой ветроэнергетической техники было поручено главному конструктору этого направления Владимиру Павловичу Кривоспицкому.
Деньги – на «ветер»
– Деньги на разработку, – рассказывает Владимир Павлович, – были выделены небольшие. Мы объединились с Уфимским авиационно-техническим госуниверситетом и создали первую 100-киловаттную пропеллерную установку. И дело, несмотря на скудость средств, вроде бы пошло. И пошло неплохо. Но тут рухнул большой и могучий Советский Союз, а вместе с ним рухнуло и финансирование разработок. Министерства стали распадаться, делиться.
Начатые работы по ветроэнергетической технике удалось возобновить только в 2000-е годы, и уже – по собственной инициативе. Просто жаль, да и не по-хозяйски было бы оставлять то, что удалось наработать в предыдущие тяжелые конверсионные годы. Разработчики уже хорошо понимали всю привлекательность вет-роэнергетики. Работы проводились без отвлечения специалистов ГРЦ от основной тематики.
Ветроустановки вырабатывают электроэнергию, которую можно аккумулировать и использовать во время безветрия. Они помогают обеспечить электроэнергией труднодоступные районы, а также избавляют от прокладки дорогостоящих газопроводов и линий электропередач. Словом, целый ряд неоспоримых и очевидных преимуществ.
В сотрудничестве с коллегами из США
К тому времени у нас в стране и за рубежом уже хорошо были известны обычные пропеллерные вет-роустановки – с горизонтальной осью вращения. «Мы же, – рассказал Владимир Кривоспицкий, – решили сделать принципиально совсем другую – вертикально-осевую конструкцию. Информация о наших проектах сообщалась на разного рода симпозиумах, конференциях и к ним проявили интерес зарубежные специалисты».
На группу миасских разработчиков из ГРЦ вышли американцы и предложили сотрудничество. Так с 2003 года началась совместная работа миасских конструкторов с коллегами из американской лаборатории Беркли. За эти годы был выполнен целый ряд разработок, соответствующих мировому стандарту. Это отмечают не только сами разработчики, но и эксперты как в России, так и за рубежом – в США, Германии, Италии. Аналогов в мире нет, что подтверждено патентами.
Первопроходцы по вертикально-осевым
За последнее десятилетие в ОАО «ГРЦ Макеева» разработаны автономные ветроустановки с вертикально-осевым ротором мощностью в 1; 3; 5 и 30 киловатт. Специалисты отмечают, что при таком же КПД, как у традиционных горизонтально-осевых, вертикально-осевые разработки миасских ракетостроителей имеют целый ряд преимуществ. А именно: независимость выработки энергии от направления ветра; полнота отбора ветровой мощности, независимое от ротора расположение оборудования; возможность стабилизации оборотов ротора за счет аэродинамических тормозов. И одно из главных преимуществ – простота конструкций лопастей и их высокая технологичность. Это уж не говоря об экологической чистоте созданных установок, которые не генерируют опасных вибраций, не создают ни шума, ни инфра- и ультразвука и вообще никак не влияют на окружающую среду.
Подобные ветроэнергетические агрегаты и комплексы на их основе могут размещаться непосредственно на инженерных сооружениях, гарантируя их бесперебойное электроснабжение. И это не просто голословное предположение. Убедиться в том смогли многие испытатели установок, причем – в реальных условиях на действующих объектах.
Разработки специалистов ГРЦ в области ветроэнергетики отмечены рядом наград российского и международного уровней.
Дошли до серийного производства
Сейчас, по словам Владимира Кривоспицкого, наступил период коммерциализации проекта. До серийного производства доводится документация ветроустановок. Трехкиловаттные уже довели до промышленного состояния. В небольшом пока количестве они изготавливаются у нас, в Миассе. На очереди – тридцатикиловаттные установки. Сейчас они проходят опытную отработку в Челябинске.
Несколько установок работают и в США, – как опытные образцы.
А «сапожник» без «сапог»…
В родном же Миассе в работу пока не принята ни одна ветряная станция. «Сапожник», как говорится, без «сапог». Хотя нужда в подобных установках очевидна. Вся, особенно северная сторона Миасского округа, остро нуждается в дополнительных источниках энергии. Жители тех же поселков Тургояк, Северные Печи, Новоандреевка, Тыелга знают об этом лучше других. В нынешнем году из-за перегрузки электросетей им даже пришлось без света встречать Новый год…
Но прежде, чем устанавливать ветроэнергетическую технику, надо тщательно исследовать ветровую обстановку в том месте, где ей предстоит работать. Мощность установки зависит от ветра в кубе. И, по словам специалистов, важно иметь стабильную скорость ветра хотя бы шесть метров в секунду. То есть для эффективной работы ветростанции надо найти определенный ветровой коридор для ее установки.
Подобные исследования, как рассказал Владимир Кривоспицкий, готовы проводить на кафедре автоматики миасского филиала Южно-Уральского государственного университета. Возглавляет кафедру и эти работы доктор технических наук Лариса Михайловна Читошникова.
О Миассе узнали в Ирландии
И все же, несмотря на то, что процессы отработки серийного производства ветроустановок идут не столь быстро, как бы хотелось, их разработчики в завтрашний день смотрят с оптимизмом и продолжают совершенствовать свое детище.
Ветроустановками нового образца всерьез заинтересовалось российское правительство, поставившее задачу модернизации всей энергетики страны. И когда в рамках делового сотрудничества с Россией интерес к ветроэнергетическим установкам проявила далекая от нас Ирландия, в составе российской делегации, отправлявшейся в эту страну, оказался и главный конструктор направления ветроэнергетики ГРЦ Владимир Кривоспицкий. Встреча проходила в столице Ирландии – городе Дублине.
Чем же вызван такой интерес ирландцев к нашим ветроустановкам?
У них свои сложности…
– У Ирландии свои сложности с электрообеспечением, – рассказал Владимир Кривоспицкий. – Страна полностью живет за счет привозного топлива, то есть является энергозависимой. Но при этом у них почти к каждому «сараю» подведено электричество. По размерам страна небольшая, сети хорошо налажены и находятся они в государственной собственности.
Если судить с точки зрения такого климатического явления, как ветер, то в Ирландии он достаточно стабильный и хороший – от 10 до 20 метров в секунду, в зависимости от места. На восточном побережье располагаются высокие, обрывистые скалы, от 30 до 100 метров высотой. Береговая линия буквально изрезана гранитными фиордами. Отсюда и родилась в стране идея – перегородить часть фиордов плотинами, закачать туда воду и при необходимости использовать эти сооружения как гидростанции. А задача закачки воды возложена на ветроустановки.
Ветроустановки предполагается установить в море на понтонах. С их помощью круглые сутки будут работать насосы и подавать воду в перегороженные фиорды. Таким образом будут созданы гидроаккумуляторы. Ирландцы предложили нам вместе с ними поработать над этой идеей. Сейчас мы ждем от них исходные данные, по которым оценим свои возможности.
Вот так: ни больше, ни меньше. Уже после первой встречи ирландцы изъявили открытую готовность к сотрудничеству. У нас же, где вет-роэнергоустановка с вертикально-осевым ротором изобретена, запатентована, одобрена учеными и экспертами – казалось бы, бери, применяй на практике – пока еще думают. Хотя…
В правительстве области подул «ветер перемен»
В команде нового губернатора считают, что подобные формы малой энергетики станут большим подспорьем для тех районов и городских округов, где недостаток в энерго-снабжении есть, а возможностей для крупных проектов нет. В горнозаводской зоне небольшие ГЭС должны способствовать оживлению местной промышленности, строительству новых туристических объектов, а вет-роустановки на юге – развитию сельскохозяйственных предприятий.
Электричество при таком подходе будет значительно дешевле. Ведь использоваться оно будет большей частью в месте получения. И стоимость его из-за отсутствия накладных расходов на передачу снизится на порядок.
Уже подсчитали, что, к примеру, стоимость одного киловатт-часа в Нязепетровске сегодня составляет 4,2 рубля, а в Сатке 3 рубля. Аналогичный же показатель для мини-ГЭС в действующих ценах – 27 копеек.
Всего уже к 2020 году в Челябинской области может быть построено 25 объектов малой энергетики производительностью в 50 миллионов киловатт-часов в год.
Юрий Клепов, заместитель губернатора Челябинской области:
– На Южном Урале возможно строительство 25 малых гидроэлектростанций в различных районах области. В настоящее время наиболее подготовленными к реализации считаются Аргаяшский район, Куса, Сатка, Нязепетровск, Юрюзань.
Одной из приоритетных задач для муниципальных образований в случае перехода на альтернативные источники энергии становится поиск инвесторов для строительства на условиях государственно-частного партнерства.
Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈
Источник: http://makeyev.ru/infores/news/309
