Energy Fresh September by SBCD Expo

№2 сентябрь 2010

www.energy-fresh.ru

8 проблемы разВИтИя солнечной ЭнергетИкИ В россИИ

14 ЭнергИя Ветра для осВещенИя

24 «ноВый Ветер» В локальной ЭнергетИке

32 ЭкологИя тепла

44 ВИЭ россИйскИе реалИИ

в номере:

маркетинговый аспект разВИтИя альтернатИВной ЭнергетИкИ 6 В номере | 8 солнечная энергетика | 8 Проблемы развития солнечной энергетики в россии | 12 SUN-ECO.RU - поставщик чистой энергии | 14 Ветроэнергетика | 14 энергия ветра - для освещения |20 Ветроэнергетика в россии: проблемы и перспективы развития | 24 «новый ветер» в локальной энергетике |30 энергосбережение | 28 Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность - залог регионального развития | 32 экология тепла | 38 специальные аккумуляторы производства концерна EXIDE Technologies для систем с использованием энергии солнца и ветра | 42 Дуэт солнца и ветра как двигающее и освещающее устройство для современной наружной рекламы | 44 Пути разВития | 44 развитие Виэ - российские реалии | 48 «мы готовы способствовать решению национальных задач в сфере энергосбережения и перевода транспорта на экологически чистые двигатели»| 50 маркетинговый аспект альтернативной энергетики | 56 технологии | 56 энергоэффективные трансзвуковые технологии | 58 Royal Nooteboom Group| 60 автономный источник электрической энергии для газораспределительных станций микротурбодетандерный генератор мДг-20

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

сентябрь, 2011, москВа, цВк “Экспоцентр”

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 мы можем честно и ответственно делить мировой экологический рынок со всеми видами и формами жизни на земле

издается ооо «SBCD Expo»

119992, москва, ул. льва толстого, д. 5/1 тел.: +7 (495) 788-88-91 Факс: +7 (495) 788-88-92 ef@sbcdexpo.ru Периодичность: 4 раза в год.

содержание: 6

в номере

8 12

солнечная энергетика Проблемы развития солнечной энергетики в россии SUN-ECO.RU - поставщик чистой энергии

14 20 24

ветроэнергетика энергия ветра - для освещения Ветроэнергетика в россии: проблемы и перспективы развития «новый ветер» в локальной энергетике

осноВатель

эдвард ли Издатель

эльчин гулиев над номером работалИ

алена бузуева андрей максимов Юлия Фрай ольга остапенко ирина ключко ирина христенко екатерина анохина

28 32 38 42

Верстка

ирина христенко фотографИя на обложке

Sefora Delli Rocioli Carlos G. Vallecillo Michel Gunther WWF Russia

отпечатано в типографии ооо «тисо Принт» 127018, москва, ул. складочная, д. 3, корп. 6 тел.: +7 (495) 504-13-56

44 48 50

56 58 60

энергоэффективность Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность залог регионального развития экология тепла специальные аккумуляторы производства концерна EXIDE Technologies для систем с использованием энергии солнца и ветра Дуэт солнца и ветра как двигающее и освещающее устройство для современной наружной рекламы тенденции развитие Виэ - российские реалии «мы готовы способствовать решению национальных задач в сфере энергосбережения и перевода транспорта на экологически чистые двигатели» маркетинговый аспект альтернативной энергетики технологии энергоэффективные трансзвуковые технологии Royal Nooteboom Group автономный источник электрической энергии для газораспределительных станций микротурбодетандерный генератор мДг-20

Подписано в печать 17.09.2010. тираж 999 экз. мнение авторов статей не всегда отражает мнение редакции. редакция не несет ответственности за текст статей и предоставленные авторами материалы, а также за содержание рекламных объявлений. материалы, опубликованные в журнале Energy Fresh, не могут быть воспроизведены без согласия редакции.

4 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

в номере энергоэффективность

ветроэнергетика

энергия ветра для освещения

экология тепла

нестабильная и быстроменяющаяся экономическая ситуация заставляет нас искать новые решения в привычных вопросах. Проблемы экономии, безопасности и экологии остро стоят не только перед тепловые насосы но и перед нами, простыми смертсовременными правительствами, BuDERuS LoGatHERm WpS назад в деревню, ближе к ными. Поэтому многие сейчас тянуться природе и собственным овощам и фруктам. это и экономично, и экокомпания «будерус отопительная техника» расширяет ассортимент логично и безопасно. а как обогревать загородный дом по тем же энергоэффективного оборудования и начинает поставку на российский трем золотым принципам? Ведь газ не бесконечен, леса надо беречь, рынок рассольно-водяных тепловых насосов Buderus Logatherm WPS. а солярка и дизельное топливо загрязняют окружающую среду.

энергоэффективность

возобновляемые источники энергии и энергоэффективностьзалог регионального развития «мысли глобально, действуй локально» девиз всех тех, кто уверен, что телекоммуникационные технологии и мобильность стирают границы и сближают. этот факт открывает невероятные возможности, но в то же время вызывает страх.

Во многих странах для освещения улиц и даже магистралей применяются светильники на солнечных батареях. но в россии дело пока не пошло дальше декоративного освещения. одна из причин – в нашем климате, с малым количеством солнечных дней в году. Выходом может быть совместное использование энергии ветра и солнца.

технологии

RoYaL NootEBoom GRoup -

европейский лидер рынка в проектировании и производстве транспортных средств для перевозки негабаритных и тяжеловесных грузов с полезными нагрузками от 20 до 1.000 тонн. чтобы удержать лидерские позиции, Nooteboom непрерывно стремится улучшить качество и обслуживание. ветроэнергетика

развитие виэ - российские реалии на конференции оон по изменению климата в копенгагене Президент россии Д.а.медведев подчеркнул намерение выполнять обязательства по снижению выбросов парниковых газов «в объёме более 30 миллиардов тонн в период с 90-го по 2020 год». По мнению WWF россии, прирост выработки электроэнергии должен быть обеспечен за счет повышения кПД тэЦ и грэс и возобновляемых источников, что требует пересмотра инвестиционных программ тгк и огк.

6 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 тенденции

маркетинговый аспект альтернативной энергетики

тенденции

глобальная конкуренция и задача стать энергетической сверхдержавой ставят перед россией ряд проблем, одной из которых является проблема дефицита энергоресурсов. Данная проблема имеет особое значение, поскольку от ее решения зависит дальнейшее развитие экономики страны. энергия, являясь движущей силой любого производства, может обеспечить качественный подъем промышленности и, таким образом, создать необходимые условия для роста ВВП.

«мы готовы способствовать решению национальных задач в сфере энергосбережения и перевода транспорта на экологически чистые двигатели»

солнечная энергетика

энергоэффективность

проблемы развития солнечной энергетики в россии

огромные просторы россии, обширные степные и горные территории, где получение электроэнергии возможно только за счет солнца и ветра, т.к. тянуть туда линии электропередачи не только экономически нецелесообразно, но и физически очень трудно. Все это говорит в пользу необходимости широкого и активного применения мощных комплексов на базе возобновляемой альтернативной энергии, способных вырабатывать электроэнергию в промышленных масштабах. солнечная энергетика

SuN-ECo.Ru поставщик чистой энергии

специальные аккумуляторы производства концерна ExIDE tECHNoLoGIES для систем с использованием энергии солнца и ветра

ветроэнергетика

недалеко то время, когда источники возобновляемой энергии появятся в каждом доме. Две основные тенденции в энергетике ххI века - рост цен на традиционные энергоносители и снижение стоимости альтернативных источников энергии, в конечном счете сделают свое дело. но уже сейчас множество людей, которые живо интересуются этой темой, готовы внедрять новые технологии в свою жизнь или в свой бизнес.

www.ENERGY-FRESH.Ru

ветроэнергетика в россии: проблемы и перспективы развития согласно данным мирового совета по ветроэнергетике (WWEA) за 2009 год установленная мощность ветроэнергетических установок (Вэу) достигла 159,2 гВт, из которых 38,3 гВт были введены в 2009 году. По данным компании Emerging Energy Research (EER) в 2008 году инвестиции на рынке ветроэнергетики составили более 30 млрд евро, а товарооборот в 2009 году составил 50 млрд евро

в номере | 7

солнечная энергетика

проблемы развития солнечной энергетики в россии М.И. Черкасов, Генеральный директор ООО «ЭКО МИР»

Совместная Российско-итальянская компания «ЭКО МИР» была создана почти год назад с целью продвижения передовых европейских технологий в области солнечной энергетики в Россию и другие заинтересованные страны.

громные просторы россии, обширные степные и горные территории, где получение электроэнергии возможно только за счет солнца и ветра, т.к. тянуть туда линии электропередачи не только экономически нецелесообразно, но и физически очень трудно. Все это говорит в пользу необходимости широкого и активного применения мощных комплексов на базе возобновляемой альтернативной энергии, способных вырабатывать электроэнергию в промышленных масштабах. ошибочно считать, что в россии мало территорий с высокой солнечной радиаци-

8 | ENERGY FRESH

ей, позволяющей использовать солнечные панели. нам говорят, что италия, являющаяся 3 страной в европе по ежегодному вводу в строй мощностей солнечной энергетики, по широте находится на уровне краснодарского края. но при этом наши оппоненты забывают, что такая северная страна, как Швеция, приняла государственную программу достичь за 10 лет доли производства электроэнергии за счет солнца в 29 % от общегосударственного энергетического баланса. и только, к сожалению, россия не имеет каких-либо планов на этот счет.

По моему убеждению, основными проблемами для россии является, c одной стороны, наличие в стране очень сильного нефтегазового лобби. не отрицая необходимости решения общехозяйственных задач в этой области, хотелось бы, чтобы у руководства страны и ведомств сложилось мнение о серьезной необходимости срочно и причем быстрыми темпами кардинального решения вопроса всестороннего развития именно альтернативной возобновляемой энергетики. с другой стороны, в россии отсутствуют стимулирующие тарифы для электроэнергии, произведенной установками возобновляе-

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 мой энергетики при сдаче ее в электросеть, без чего развитие этой области энергетики вообще невозможно. мне бы хотелось обратить внимание правительства и министерства энергетики, что их министр год назад на форуме, посвященном вопросу развития ветроэнергетики, обещал решить этот вопрос и сообщил, что такая работа в министерстве уже ведется. но прошел год, а воз и ныне там! Доволь-

однократно заявляли о необходимости развития альтернативной энергетики, формально даже была принята специальная Программа, правда, ориентированная только на ветроэнергетику. но, к сожалению, дальше слов дело не идет. россия по-прежнему ориентируется на сырьевые и традиционные источники энергии – нефть, газ и гидро! мы не пошли по пути еэс, сШа и других стран, где государство с целью

«считаю, что большое будущее ожидает наш последний проект передвижную установку, которая имеет возможность монтироваться на грузовиках или железнодорожных платформах. их можно будет использовать там, где из-за высокой стоимости невозможно провести линии электропередачи и подвезти дизельное топливо для генераторов, а также для решения чрезвычайных ситуаций»

но странное отсутствие контроля над работой своих чиновников. До сих пор в россии остается нерешенной еще одна проблема - высокая стоимость производимой электроэнергии. но решение ее зависит только от позиции государства. До тех пор, пока в россии, как в европейских странах, не будет установлена система стимулирующих тарифов для электроэнергии, сдаваемой в общую сеть, что создаст систему конкуренции в этой области, решить данную проблему невозможно! необходимо подчеркнуть, что и Президент россии Дмитрий медведев, и Премьер–министр Владимир Путин не-

www.ENERGY-FRESH.Ru

ускоренного развития альтернативной энергетики и, главное, для привлечения в эту сферу частных инвестиций в течение нескольких лет закупает у производителей «альтернативную» энергию по тарифам, в 3 - 4 раза выше, чем само продает ее потребителям! По истечению «стартового» периода тарифы постепенно уравниваются с общепринятыми. именно этим и объясняется бурное развитие фотовольтаики в европе за последние 5 - 6 лет. так что, я считаю, что отсутствие необходимой реакции чиновников в россии не означает отсутствия проблемы! необходимо воспользоваться уни-

кальной ситуацией, когда нам впервые предлагают мощные фотоэлектрические установки с паспортной мощностью в 1 мВт и более по вполне конкурентоспособной цене, а иногда и ниже ее, на условиях «под ключ», с возможностью организации производства ряда комплектующих в россии! кстати, помимо мощных фотоэлектрических комплексов, могущих «сливать» всю производимую энергию в государственные сети, в россии есть возможность применения и менее крупных установок, которые также предлагаются нами и могут быть спроектированы под требования заказчика. они подойдут для потре-

солнечная энергетика | 9

солнечная энергетика бителей в отдаленных степных и горных регионах, на пограничных заставах, населенных пунктах, нефтегазодобывающих и перекачивающих станциях и т.д. эти комплексы монтируются не только на открытых площадях, но и на плоских крышах зданий и над гаражами. считаю, что большое будущее ожидает наш последний проект - передвижную установку, которая имеет возможность монтироваться на грузовиках или железнодорожных платформах. их можно будет использовать там, где из-за высокой стоимости невозможно провести линии электропередачи и подвезти дизельное топливо для генераторов, а также для решения чрезвычайных ситуаций. с помощью наших модульных панелей можно легко решить вопрос, например, подъема воды из скважин для орошения полей и снабжения водой отдаленных поселков и водопоя животных в степных и засушливых районах. В виду вышеизложенного представляется не случайным, что наша компания, «эко мир», за почти прошедший год так и не смогла «пробить серьезную брешь в стене бюрократического равнодушия» в россии, и лишь только с одной из государственных структур - концерном росатом начинаются робкие контакты. на этом фоне рельефно видна разница в реакции на наши предложения со стороны ряда стран Центральной азии и африки. многие их них поняли, что диверсификация рынка энергетики, снижение нагрузки на углеводородную составляющую за счет альтернативной

энергетики, имеют не только экономический и экологических характер, т.к хорошо вписывается в киотское соглашение, но имеют и огромное политическое значение, способствует стабилизации в регионе, нивелируя противоречия между странами региона и нефте/газо производящими государствами. В этих странах подсчитали, что, даже заплатив значительные суммы всего один раз, после они будут иметь электроэнергию совершенно бесплатно в течение многих лет, ведь жизнь установки превышает 25-30 лет. но, тем не менее, совершенно очевидно, что без помощи международного сообщества, таких организаций, как ЮниДо, евразэс, ебрр, азиатского банка развития и других, решить стратегическую проблему энергообеспечения многих стран невозможно! тем не менее, не дожидаясь, пока т.н. развитые страны придут им на помощь, многие государства пытаются сами решить этот вопрос с помощью инвестиций из своего частного сектора. так, например, островная страна маврикий, получающая основные доходы только от туризма, и тратящая огромные средства на импорт нефтепродуктов, приняла государственную Программу по замене дизель-генераторов на солнечные панели с установкой их на крышах отелей, больниц, жилых и административных зданий и т.д. и связалась с нами на предмет ее реализации. Даже страны сахеля Центральной африки намерены в ближайшее время с помощью международных организаций начать широкое внедрение солнечных панелей в своих странах. и не случайно, как выясни-

ли мы на встрече с новым Послом республики сенегал, совсем недавно там был учрежден пост министра по альтернативной энергетике, который будет заниматься внедрением фотовольтаики, причем не только в своей стране, но и в соседних странах региона. идя навстречу африканским и азиатским странам и стремясь сократить стоимость комплексов, мы совместно с нашим основным партнером – итальянской фирмой «экоВар», готовы рассмотреть возможность создания, скажем в Дакаре и на маврикии, региональных центров по производству сборочных заводов фотоэлектрических комплексов по итальянской технологии. мы готовы оказать содействие как развивающимся странам в решении проблем их энергообеспечения, так и странам, образовавшимся на так называемом «постсоветском» пространстве, в первую очередь тем из них, которые находятся в средней азии и на кавказе. При этом мы надеемся на понимание и помощь ведущих международных и региональных экономических и финансовых организаций. хотелось бы, что наши проекты были бы включены в программы евразэс, евразийского банка сотрудничества и в стратегию нового партнерства ес и Центральной азии. интересно, что к нам начали обращаться российские организации и лица, желающие проинвестировать установки солнечной энергетики, но мы можем предложить им только зарубежные проекты. будет очень жалко, если нашими деньгами будет развиваться солнечная энергетика где угодно, но не в россии.

ООО «ЭКО МИР» Россия, 117198 Москва Ленинский проспект, 113/1, офис 403Д Бизнес-центр «Парк Плейс Москоу» Тел: +7 (495) 510-6107 Факс: +7 (495) 510-6120 ecomirrussia@mail.ru

10 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

www.ENERGY-FRESH.Ru

солнечная энергетика | 11

солнечная энергетика

SuN-ECo.Ru - поставщик

чистой энергии

Недалеко то время, когда источники возобновляемой энергии появятся в каждом доме. Две основные тенденции в энергетике ХХI века - рост цен на традиционные энергоносители и снижение стоимости альтернативных источников энергии, в конечном счете сделают свое дело. Но уже сейчас множество людей, которые живо интересуются этой темой, готовы внедрять новые технологии в свою жизнь или в свой бизнес.

олодая и динамично развивающаяся компания «Suneco» предлагает Вашему вниманию самые современные инновационные технологии, позволяющие частично или полностью решить проблему энергоснабжения Вашего дома и бизнеса. В зависимости от Ваших потребностей мы сможем предложить различные по мощности и принципу своего действия современные высокотехнологичные устройства, которые используют экологически чистые, возобновляемые источники энергии: солнечные вакуумные водонагреватели, ветрогенераторы, светодиодные лампы, фотоэлектрические батареи и товары на их основе.

12 | ENERGY FRESH

В настоящее время «Suneco» формирует разветвленную сеть региональных дилеров для внедрения эффективных технологий энергосбережения конечным потребителям в различных регионах россии. Для Вас это еще и великолепная возможность начать свой очень перспективный и прибыльный бизнес, так как рынок энергосберегающих технологий поистине неисчерпаем и в дальнейшем будет только расширяться. что же конкретно SuNECo может предложить вам сегодня?

1. солнечный водонагреватель «универсал» емкостью 250 литров. это универсальная солнечная водонагревательная установка обеспечивает круглогодичное горячее водоснабжение за счет заполнения бака антифризом. «универсал» может использоваться для снабжения горячей водой коттеджей, загородных домов, санаториев, пансионатов и других объектов, он применяется и для отопления. Водонагреватель имеет все достоинства солнечных установок с вакуумными коллекторами: быстрый нагрев, высокую температуру воды. «универсал» надежен, очень прост в эксплуатации, мало зависит от сезонных климатических изменений и

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 не требует покупки никакого дополнительного оборудования.

комплект поставки системы освещения включает в себя:

солнечные водонагреватели этой серии изготовлены специально для российского климата, а широкий модельный ряд способен удовлетворить любые потребности в горячем водоснабжении Вашего объекта.

а) автономный ветрогенератор марки Air X мощностью 400 Вт;

работа солнечного водонагревателя полностью автоматизирована, расчетный срок его службы – 15 лет. затраты на покупку «универсала» окупятся и начнут приносить прибыль через 1-3 года. 2. Ветрогенераторы серии UNIAIRX-M изготовлены по передовым технологиям. микропроцессорный контроллер, встроенный в корпус ветрогенератора, отвечает за заряд аккумулятора, безопасность оборудования при сильном ветре. установка монтируется на трубу диаметром 50 мм, может устанавливаться на крыше дома, телекоммуникационной вышке. 3. автономная система уличного освещения, построенная на базе современного ветрогенератора и светодиодной уличной лампы мощностью 30 Вт.

б) солнечную панель мощностью 80 Вт, закрепляемую на ветрогенераторе и работающую параллельно с ним; в) светодиодную уличную лампу мощностью 30 Вт., рассчитанную на работу в любых климатических условиях; г) электронный контроллер, управляющий работой оборудования; д) аккумулятор и монтажный столб. это наш демонстрационный комплект, который может быть легко размещен как на выставочной площадке, так и в офисе; устройства отличаются современным дизайном и привлекательным внешним видом. на все оборудование предоставляется гарантия изготовителя сроком до двух лет. Выбранный демонстрационный комплект не случаен. он наиболее наглядно показывает все сильные стороны нашей продукции: простоту и удоб-

ство эксплуатации, безопасность, полную автоматизацию, безотказность. Важно и то, что описанные модели доступны достаточно широкому кругу лиц, ведь их стоимость находится на уровне качественной бытовой техники. клиенты компании «Suneco» – в основном частные лица и небольшие организации, в частности объекты отдыха и туризма: кафе, турбазы, пансионаты. наш успешный опыт говорит о том, что альтернативная энергетика несомненно пользуется спросом. именно поэтому компания «Suneco» развивает дилерскую сеть и предоставляет уникальную возможность расширить Ваш бизнес очень перспективным направлением - альтернативной энергетикой. мы готовы предложить свои партнерам лучшие условия сотрудничества. работая напрямую с производителями, мы обеспечиваем минимальные цены на нашу продукцию. Для постоянных и оптовых покупателей мы предоставляем солидные скидки. у компании имеется автоматизированный склад. мы производим монтаж и обслуживание реализованных нами установок, а также несем гарантийные обязательства за нашу продукцию. количество людей, активно интересующихся возобновляемыми источниками энергии, постоянно растет. со временем наши товары будут становиться еще совершеннее и доступнее, а благодаря повышению цен на традиционное источники энергии – все нужнее для населения и организаций. заниматься альтернативной энергетикой становится выгоднее с каждым днем. и начать этот бизнес сегодня с компанией «Suneco» – значит получить хорошие дивиденды уже в ближайшем будущем.

Республика Бурятия, г.Улан-Удэ ул.Хахалова, 6 тел.\факс(3012)67-70-67 Сайт:www.sun-eco.ru Эл.адрес info@sun-eco.ru Скайп: suneco Icq: 395885544

www.ENERGY-FRESH.Ru

солнечная энергетика | 13

ветроэнергетика

энергия ветра — для освещения Алексей Васильев, «Журнал «Магазин свет» www.magazine-svet.ru»

Во многих странах для освещения улиц и даже магистралей применяются светильники на солнечных батареях. Но в России дело пока не пошло дальше декоративного освещения. Одна из причин – в нашем климате, с малым количеством солнечных дней в году. ханическую энергию вращения вала ветродвигателя называется ветроколесом. ось вращения ветроколеса может быть расположена как вертикально, так и горизонтально. наибольшее распространение получили ветряки с горизонтальной осью. главный недостаток таких устройств – необходимость ориентации «колеса» по ветру. В маломощных ветряках «колесо» с генератором свободно поворачиваются вертикальная или в горизонтальной плоскости и оригоризонтальная ось? ентируются при помощи хвостового оперения. более мощные системы устройство для превращения кинети- используют для ориентации по ветру ческой энергии поступательно дви- моторы, управляемые весьма сложжущегося воздушного потока в ме- ной электроникой.

Преимуществом ветряков с вертикальной осью является отсутствие необходимости ориентировать их по ветру. До недавнего времени ветровое колесо в такой установке не могло само начать вращаться от движения воздушных масс, нужно было предварительно его раскрутить. Для этого на короткий промежуток времени электрический генератор включается в режиме электродвигателя. сейчас уже созданы ветряки, лишенные данного недостатка. Ветрогенераторы с вертикальной осью вызывают большой интерес у специалистов, однако пока их широкое распространение сдерживается сложностью конструкции. их использование выгодно при выработке

В голландском городе хелмонд на 5 сентября 2010 года намечено открытие моста через реку, освещение которого будет полностью получать энергию от двух ветрогенераторов. эти ветрогенераторы относятся к типу с вертикальной осью. Ветроколеса размещаются на мачтах высотой 20 м. разрабочикам удалось создать устройства, которые выглядят как архитектурные украшения.

14 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

Фотографии из газеты Eindhovens Dagblad

ыходом может быть совместное использование энергии ветра и солнца. Для этого на мачту светильника, кроме солнечной батареи, устанавливается и ветрогенератор. При хорошей погоде большую часть энергии дает солнце, при плохой – воздушные потоки. мало того, ветры дуют не только днем, но и ночью, что позволяет практически круглосуточно заряжать аккумулятор.

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

электроэнергии для группы светильников, но в случае отдельного светильника они не подходят. В дальнейшем под ветрогенератором мы будем подразумевать систему с горизонтальной осью. мощность ветрогенератора мощность, которую дает ветрогенератор, определяется скоростью ветра, а также площадью ометания (т.е. площадью геометрической фигуры, которую «рисуют» вращающиеся лопасти ветроколеса). В установившемся режиме максимальная мощность, ветрогенератор, не зависит от количества лопастей. мощность идеального ветрогенератора вычисляется по формуле: P = 0,5QSоV3сpNgNb, где Q — плотность воздуха, равная 1,23 кг/м3, Sо — площадь ометания, V — скорость ветра, Cp — коэффициент использования энергии ветра, зависит от конструкМощность ветрогенератора в установившемся ции ветряка, режиме не зависит от числа лопастей Ng — кПД электрогенератора, Nb — кПД мультипликатора (о том, что это за узел, пойдет речь дальше). от количества лопастей, их формы и площади зависит такой параметр веу идеального ветряка Cp составля- тряка, как быстроходность. она равна ет 0,593, в реальности при грамотном отношению линейной скорости конпроектировании может достигать 0,35 цов лопастей к скорости ветра. обыч– 0,45. кПД электрогенератора лежит но значение быстроходности лежит в в пределах 0,6 – 0,8. мультипликатор пределах 2 — 10. имеет кПД 0,7 – 0,9. При большом значении быстроходиз приведенной выше формулы следу- ности частота вращения вала велика, ет, что, чем больше скорость ветра, тем, но крутящий момент мал. и, наоборот, соответственно, больше мощность ве- при малом значении быстроходности тряка. но это имеет отношение только ветряк крутится медленно, но имеет к механической мощности. что каса- больший крутящий момент. это скается электрогенератора, то у него есть зывается на легкости запуска ветряка. оптимальное значение скорости вра- как правило, чем выше быстроходщения ротора, при превышении кото- ность, тем выше коэффициент испольрого мощность начинает падать. зования энергии ветра.

Электрогенератор с мультипликатором

конструкция ветряка

скорость вращения самых быстроходных ветровых колес не превышает 400 об/ мин. В то же время в ветряках используются электрогенераторы, для эффективной работы которых нужна скорость вращения не менее 1000 об/мин. Повышеноминальная скорость ветра — это таким образом, важной задачей при ние скорости вращения осуществляетскорость, при котором 1 мощность проектировании ветряка является на- ся при помощи механического устройэлектрогенератора максимальна. со- хождение оптимального значения бы- ства, именуемого мультипликатором. его ответственно, мощность, выдаваемая строходности, чтобы, с одной стороны, не используют лишь в маломощных моветрогенератором при номинальной ветряк достаточно легко запускался, делях ветряков, где можно поступиться скорости, называется такой (хотя фак- а с другой стороны, эффективно ис- кПД электрогенератора во имя удешевтически она является максимальной). пользовал энергию ветра. ления всей конструкции.

www.ENERGY-FRESH.Ru

ветроэнергетика | 15

ветроэнергетика В ветряке к электрогенератору подключается контроллер, стабилизирующий напряжение и управляющий подачей энергии на аккумулятор. контроллеры для ветрогенераторов, как правило, имеют дополнительный вход для подключения солнечных батарей. если аккумулятор полностью заряжен, а нагрузка не подключена, то контроллер подключает к электрогенератору балластное сопротивление. совсем без нагрузки ветрогенератор включать нельзя, поскольку тогда скорость вращения ветрового колеса может стать недопустимым, что в итоге приведет к разрушению устройства. но даже если подключена нагрузка, при очень сильном ветре также возможно разрушение генератора. когда скорость ветра превышает допустимый предел, работа устройства прекращается и срабатывает система защиты. В маломощных генераторах просто тормозится ветроколесо, в более мощных системах ветроколесо вместе с хвостом принимает вертикальное положение. аккумулятор выполняет роль буфера, сглаживающего колебания выходной мощности генератора. Преобразование постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В осуществляется инвертором. светодиодный светильник можно питать от постоянного напряжения 12 В без инвертора, напрямую, что удешевляет устройство и упрощает его эксплуатацию.

только вместо жидкого электролита используется гель. В результате аккумулятор не требует обслуживания, а именно периодического подливания дистиллированной воды. срок службы гелевого аккумулятора достигает 12 лет. он способен работать при температурах до -40C.

ленных местах, встает вопрос вандалоустойчивости. Проще говоря, что произойдет, если хулиганы или злоумышленники закидают устройство камнями? сравним по этому параметру солнечную батарею мощностью 430 Вт и комбинацию ветряк 300 Вт + солнечная батарея 130 Вт.

стоимость оборудования

стоимость солнечной батареи 430 Вт составляет около 64000 руб. она состоит из 2 – 4 отдельных модулей. При попадании камня большого размера (такого, который разбивает защитное стекло) в модуль он выходит из строя и подлежит замене. В наихудшем варианте все модули выходят из строя, т.е. ущерб составит те самые 64000 руб. При «обстреле» камнями ветряка у него могут сломаться или погнуться лопасти. Даже если испорчена одна лопасть, придется менять и другие, поскольку лопасти должны быть из одного комплекта, чтобы при вращении не возникало биений. комплект новых лопастей для 300-ваттного ветрогенератора стоит около 6000 руб. солнечная батарея на 130 Вт стоит около 17000 руб. итого максимальный ущерб, который могут принести хулиганы, составит 23000 руб. то есть ветряк значительно превосходит по вандалоустойчивости солнечные батареи.

Ветрогенератор с номинальной мощностью 300 Вт стоит в россии около 20000 руб, 1 кВт — 40000 руб. к ветряку и электрогенератору с контроллером потребуется еще и гелевый аккумулятор емкостью 120 ач, стоимость которого составляет около 20000 руб. итого при выходном напряжении 12 В стоимость комплекта оборудования составит около 48000 руб. Для подачи в нагрузку переменного тока с напряжением 220 В потребуется инвертор стоимостью около 10000 руб. Для сравнения, солнечная батарея мощностью 0,3 кВт с контроллером стоит около 45000 руб, 1 кВт — около 150000 руб. расходы на аккумулятор и инвертер будут теми же. отсюда следует вывод, что стоимость оборудования в пересчете на 1 Вт мощности у ветрогенератора значительно ниже, чем у солнечной батареи. Поэто-

Elgo Lighting Industries S.A. — польская компания, история которой берет начало еще в конце 50-х годов XX века. Входит в группу компаний Brilux S.A. Производит светильники на заводе в г. гостынин, при этом обеспечивается настоящее европейское качество. компания имеет собственные исследовательскую лабораторию и конструкторское бюро, что позволяет ей гибко реагировать на требования рынка и предлагать продукты, соответствующие мировому уровню. Поставки продукции Elgo Lighting Industries S.A. на российский рынок осуществляет компания «алфавит групп».

наиболее подходящими для использования в ветрогенераторах являются так называемые гелевые аккумуляторы (в литературе их часто ошибочно называют гелиевыми, что неверно, поскольку названы они в связи с использованием в них геля, а не газа гелия). Принцип работы гелевых аккумуляторов аналогичен хорошо известным свинцово-кислотным аккумуляторам,

16 | ENERGY FRESH

ELGo SuNWIND В качестве примера рассмотрим установку Elgo Sunwind. В ней для получения электроэнергии используются ветряк с диаметром ветрового колеса 1,38 м, дающий номинальную мощность 300 Вт, а также солнечная батарея с максимальной мощностью 130 Вт. минимальная скорость ветра составляет 2,5 м/с, номинальная — 10 м/с, максимальная — 50 м/с. электроэнергия накапливается гелевым аккумулятором емкостью 120 ач. Высота мачты — 7,2 м.

Выработанная и накопленная электроэнергия поступает на светодиодный светильник. Поскольку напряжение питания светильника 12 В, то инвертер не требуется. Выпускается 4 модели, различающиеся мощностью светильника: Sunwind 10 — 21 Вт, Sunwind 20 — 31 вандалоустойчивость Вт, Sunwind 30 — 41 Вт, Sunwind 40 — Поскольку фонари с ветрогенератора- 51 Вт. световой поток лежит в пределах ми зачастую устанавливаются в уда- от 1200 лм до 7200 лм, в зависимости

му основной упор должен делаться на ветряк, а солнечные батареи должны обеспечивать минимальную мощность для подзарядки аккумулятора в период длительного штиля.

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 Максимальное время работы светильника в разных городах России, часов в сутки

город

средняя солнечная реком. время макс. время макс. время макс. время макс. время скорость радиация за освещения в для Sunwind для Sunwind для Sunwind для Sunwind ветра зимой, январь, кВтч январе, ч 10, ч 20, ч 30, ч 40, ч м/с

москва

20,6

кашира

5,7

20,6

Петрозаводск

3,6

16,8

сочи

3,5

от модификации. аппаратура способна работать в диапазоне температур от -30 до +40 C. Elgo Sunwind автоматически включает освещение при наступлении темноты, а на рассвете автоматически его выключает.

освещения в ночное время. Под распределением скоростей подразумевается соотношение между промежутками времени, когда дуют слабые, средние и сильные ветры, а также средняя скорость ветра. этот показатель не зависит напрямую от географической широты, а определяетхватит ли энергии? ся множеством факторов. Даже если есть данные по конкретному региону, в предеВозможность установки светильника с лах его распределение скоростей ветра питанием от ветряка и солнечной бата- может радикально различаться. наприреи зависит от следующих факторов: рас- мер, в крупных городах средняя скорость пределения скоростей ветра, уровня сол- ветра ниже, чем в малых городах и сенечной радиации и продолжительности лах. В приморских регионах средняя ско-

рость ветра выше, чем в центральной россии, что, кстати, и обуславливает размещение рядом с морем крупных ветроэлектростанций. уровень солнечной радиации частично связан с географической широтой, однако, он определяется и климатическими условиями. наконец, продолжительность освещения в ночное время напрямую связана с географической широтой. При реализации крупных проектов в области ветроэнергетики на предполагаемое место установки будущего ветряка, на ту же высоту устанавливают миниметеостанцию, собирающую данные в ав-

www.ENERGY-FRESH.Ru

ветроэнергетика | 17

ветроэнергетика томатическом режиме. измерения ведутся 2 – 3 месяца, на основании полученных данных делается вывод о возможности установки ветряка.

если установить метеостанцию нет возможности, дается приблизительная оценка на основании расчетов. наиболее сложный месяц для подобного светильника — январь. с одной стороны, в этот месяц солнечная радиация сводится к минимуму. с другой стороны, продолжительность искусственного освещения достигает пика. Представим формулу расчета мощности в виде: P = kV3, где k – некоторый коэффициент, характеризующий ветрогенератор. известно, что при номинальной скорости ветра V=10 м/с мощность равна P = 300 Вт. отсюда, решая уравнение, получаем k = 0,3. Для точного расчета мощности, дава-

18 | ENERGY FRESH

емой ветрогенератором, необходимо знать значения скорости ветра в каждый момент времени. но для приблизительной оценки можно воспользоваться упрощением: Pв ≈ kVср3, где Pв — средняя мощность, которую дает ветрогенератор, Vср – средняя скорость ветра.

уличного освещения. критерием того, подходит ли установка к данной местности, является то, что время работы светильника от энергии, полученной за сутки, превосходит рекомендуемое время освещения. Приняв кПД системы из аккумулятора и контроллера равным 0,8, получаем максимальное время работы светильника: t = 0,8 (0,23Vср3 * 24 ч+NcEcS/30) / P, где P — мощность, потребляемая светильником.

из расчетов ясно, что для Петрозаводска установка Sunwind в любых модификациях не подходит. В москве будет нормально работать только Sunwind 10. но, если отъехать в дальнее Подмосковье, где гуляют более мощные ветра, а именно в каширу, то там нормально будут работать все варианты Sunwind. однако самый мощный вариант Sunwind 40 испольElgo Sunwind – установка, использующая для освещения энергию ветра и солнца зовать все же не рекомендуется, так как он идет «на пределе», а ведь система должна еще накапливать энергию на случай нескольких дней подПо данным исследований компании ряд без солнца и ветра. В сочи возGE, такое упрощение может дать за- можна установка только маломощвышение результатов по сравнению с ных вариантов светильника. однако реальной ситуацией не более чем на если допустить, что светильник будет 30%. В результате получаем оценку по работать не в соответствии с методическими рекомендациями по опреденижней границе для Elgo Sunwind: Pв = 0,3Vср3/1,3 = 0,23Vср3, а энергия лению стоимости эксплуатации объектов уличного освещения (наприза сутки: мер, он установлен на частном участWв = 0,23Vср3 * 24 ч. ке, владельцу которого нужно освемощность, которую дает солнечная щение только вечером), то география батарея, может быть рассчитана по его применения и диапазон мощностей могут быть расширены. следующей формуле: Wс = NcEcS/30, где Nc — кПД солнечной батареи, Ec — выводы солнечная энергия на 1 кв. м за месяц, S — эффективная площадь солнечной Для использования в большинстве батареи, 30 — количество дней в меся- регионов россии, кроме самых сеце (округленно). Для рассматриваемой верных, подойдет установка Elgo установки примем S = 1 кв. м, Nc = 0,2. Sunwind 10. ее возможностей достаточно, например, для освещения чаВ течение дня энергия накапливается сти территории перед домом. исв аккумуляторе. При наступлении тем- пользование моделей Sunwind 20 и ноты включается светильник и начи- Sunwind 30 возможно при средней нается расходование энергии. Пред- скорости ветра, превышающей 5 м/с. полагается, что автоматика настрое- использование Sunwind 40, позволяна таким образом, чтобы включать и ющей освещать автомобильные довыключать свет в соответствии с дей- роги, требует исследования силы вествующими в россии методически- тра в точке, где она будет установлена, ми рекомендациями по определению поскольку у нее малый запас на слустоимости эксплуатации объектов чай отсутствия ветра.

№ 2 | сентябрь | 2010

ветроэнергетика

ветроэнергетика в россии:

проблемы и перспективы развития Андрей Кулаков, Руководитель отраслевого отделения «Возобновляемые источники энергии и альтернативные системы энергоснабжения» Общероссийской общественной организации «Деловая Россия»

мировой рынок ветроэнергетики огласно данным мирового совета по ветроэнергетике (WWEA) за 2009 год, установленная мощность ветроэнергетических установок (Вэу) достигла 159,2 гВт, из которых 38,3 гВт были введены в 2009 году. По данным компании Emerging Energy Research (EER) в 2008 году инвестиции на рынке ветроэнергетики составили более 30 млрд евро, а товарооборот в 2009 году составил 50

20 | ENERGY FRESH

млрд евро. ежегодный прирост в отрасли за последние 20 лет составляет в среднем 20% ежегодно. темп роста отрасли в 2009 году составил 32%, что является самым высоким показателем за последние 10 лет. годовая выработка электроэнергии всеми ветротурбинами превысила 340 тВт*часов, что составляет 2% общей выработки электроэнергии в мире. крупнейшими ветропарками в мире располагают сШа, китай и германия. Программа глобального ветроэнергетическо-

го конгресса (GWEC) предполагает достижение следующих показателей отрасли к 2020 году (см. таблицу 1). ключевые предположения данного прогноза следующие. 1. технологии производства Вэу, а также строительства и эксплуатации ветропарков, достигли такого уровня, который позволяет получать электроэнергию, сравнимую по стоимости с электроэнергией тепловых электростанций.

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 Табл. 1. Программа Глобального ветроэнергетического конгресса (GWEC), предполагает достижение следующих показателей отрасли к 2020 году

№

наименование показателя

Целевое значение

суммарная установленная мощность Вэс в мире

1 900 гВт

ежегодная выработка электроэнергии Вэс в мире

3 000 тВт*ч

уменьшение выбросов со2 в мире ежегодно

1 832 млн тонн

ежегодные инвестиции в мировую ветроэнергетику

80 млрд

количество рабочих мест

2,3 млн

удельные капитальные вложения в Вэс

512 €/кВт ум

себестоимость производства электроэнергии Вэс

2,45 евро цент/кВт*ч

2. технологии управления электрическими сетями с участием большого количества Вэу и вопросы диспетчерского управления ветропарков большой мощности принципиально решены за счет внедрения асу и pitch-контроля, повышения качества прогнозирования выработки электроэнергии, оптимального пространственного планирования размещения ветропарков, а также внедрения новых технологий накопления энергии. 3. Ветропарки морского базирования становятся важнейшим сегментом рынка продаж Вэу и к 2020 году составят более 20% рынка. 4. развитие ветроэнергетики способствует стабилизации цен на энергоносители, сокращая экономические риски стран и уменьшая использование ресурсов ископаемого топлива. 5. на копенгагенской конференции оон по изменению климата принято решение о создании международного инвестиционного фонда Виэ и принятии международной программы специальных тарифов на электроэнергию Виэ. российский рынок ветроэнергетики сегодня в россии суммарная установленная мощность Вэу составляет около 16 мВт. В стране действуют 9 ветроэнергетических станций установленной мощностью от 0,2 до 5,6 мВт. среднегодовая выработка электроэнергии всеми Вэу составляет 12,8 кВт*час/год. распоряжением Правительства рФ №1 от 8 января 2009 года

www.ENERGY-FRESH.Ru

утвержден целевой показатель развития возобновляемых источников энергии (Виэ) – 4,5% от общей выработки электроэнергии к 2020 году. рынок ветроэнергетики в россии имеет высокий потенциал развития, который характеризуется значительными ветро-энергетическими ресурсами: - общий ветропотенциал страны оценивается в 2000-3000 тВт*ч /год; - экономический ветропотенциал оценивается в 200-300 млрд. кВт*ч /год; - для освоения экономического ветропотенциала требуется строительство Вэс суммарной установленной мощностью 100-150 гВт; - для размещения Вэс установленной мощностью до 150 гВт требуются участки земли общей площадью около 1 % территории страны. информация о реализованных и планируемых проектах строительства ветропарков и ветро-дизельных комплексов в россии представлена ниже в таблице 2. основные законодательные механизмы основные законодательные механизмы поддержки использования Виэ в россии определены Федеральным законом от 4 ноября 2007 года № 250Фз, который внес дополнения и изменения в Фз от 26 марта 2003 года №35-Фз «об электроэнергетике». Для привлечения инвесторов в сектор Виэ предполагается внедрение механизма государственной поддержки: - установление надбавки к равновес-

ной цене оптового рынка для электрической энергии, произведенной на генерирующих объектах с использованием Виэ; - установление обязательного объема приобретения электрической энергии, произведенной на генерирующих объектах с использованием Виэ. В соответствии с основными направлениями государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования Виэ на период до 2020 года целевым ориентиром является увеличение относительного объема производства электроэнергии генераторами, использующими Виэ с 0,5% до 4,5%. экспертная оценка достижения данного целевого показателя ввод- в указанном периоде генерирующих объектов, работающих на основе Виэ, суммарной мощностью около 25 гВт. При этом ввод Вэу может составить к 2020 году около 8-10 гВт. нормативное обеспечение нормативное обеспечение развития Виэ является ответственностью Правительства рФ и министерства энергетики рФ. необходимо отметить, что с момента выхода Фз №250 министерство энергетики инициировало принятие второстепенных подзаконных актов (распоряжение Правительства о целевых показателях развития Виэ, квалификация генерирующих объектов Виэ) и не продвинулось по ключевым документам, необ-

ветроэнергетика | 21

ветроэнергетика ходимым для развития этого сектора энергетики: механизм тарифообразования для «зеленых» генераторов, механизм продажи «зеленой» энергии, механизм компенсации затрат на технологическое присоединение «зеленых генераторов» к сети. частично это объясняется несовершенством механизмов и процедур оптового и розничного рынков электрической энергии, а также рынка мощности, разработка которого не завершена. В июне 2010 года министерством энергетики сформирована новая рабочая группа по разработке и сопровождению проектов нормативноправовых документов, необходимых для реализации механизма поддержки развития генерирующих объек-

тов, функционирующих на основе использования Виэ. Первые заседания рабочей группы показали, что дискуссия будет вестись вокруг нескольких вопросов. 1. Возможен ли единый механизм поддержки всех видов «зеленых» генераторов через установление особого порядка определения цены мощности? 2. каков механизм тарифообразование генераторов Виэ в неценовой зоне и изолированных энергосистемах? 3. Возможна ли интеграция механизмов «рынка мощности» и механизмов функционирования розничного рынка? 4. каков порядок определения коэффициента готовности генерирующего оборудования нести нагрузку для ветроэнергетических и

фото-электрических установок? 5. Для кого является обязательным приобретение энергии, выработанной генераторами Виэ, находящимися на рознице: для сетевых компаний или для гарантирующих поставщиков? В заключение этой статьи хотелось бы сказать, что за всей сложностью процедур и механизмов функционирования рынков электроэнергии и мощности, за всей серьезностью интересов государственных монополий в сфере тэк необходимо помнить об интересах предпринимательского сообщества и инвесторов, которые готовы идти на разумный риск ради развития новых бизнесов и технологий, что и является источником человеческого прогресса.

Табл. 2. Информация о реализованных и планируемых проектах строительства ветропарков и ветро-дизельных комплексов в России

№

Проект

Владелец

Проектная мощность, мВт

Фактическая мощность, мВт

оборудование Вэс

куликовская Вэс калининградская область, первая Вэу - 1998 г.

оао «янтарьэнерго»

5,1

WindWorld а/с» (1x600 кВт), «Vestas V27» (25х250 кВт)

элистинская Вэс республика калмыкия, начало проекта - 2006 г.

«Фалкон капитал»

150

2,4

«чкД нове энерго» (чехия) по лицензии «Венсис энерджи аг» (германия)

калмыкская Вэс республика калмыкия, начало проекта - 1992 г.

оао «русгидро»

«радуга-1» (кб «радуга»)

заполярная Вэс республика коми, начало проекта - 2001 г.

оао «тгк-9»

2,5

1,5

«аВэ-250с» («Южмаш»)

Вэс тюпкильды республика башкортостан, строительство 2001 г.

оао «башкирэнерго»

2,2

Hanseatische AG ет 550/41

анадырская Вэс чукотский ао, строительство 2002 г.

муП «комунэнерго»

2,5

аВэ-250 («Южмаш»)

Дальневосточная Вэс г.Владивосток (о.русский, о. Попова), ввод – 2012 г.

оао «русгидро»

разработка проект. и раб. документации

решение в 4 квартале 2010 года

Вэс на о.беринга

оао «рао эс Востока»

0,5

н.д.

Micon (2х250 кВт)

ейская Вэс краснодарский край

Greta Energy INC

тэо

н.д.

Волгоградская Вэс Волгоградская область

оао «русгидро»

1 000

выбор площадок

н.д.

оренбургская Вэс

оао «Вентрус»

150

ветр.- эн. измерения

н.д.

22 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

www.ENERGY-FRESH.Ru

ветроэнергетика | 23

ветроэнергетика

«новый ветер»

в локальной энергетике Велика страна Россия. Много в ней дальних уголков, где электричество по цене воды в пустыне. По оценкам экспертов, общая численность жителей России, которые проживают в зонах децентрализованного и дефицитного централизованного энергоснабжения, превышает 25 млн человек. В 2009 году в районы Крайнего севера и приравненные к ним местности завезли около 4 млн тонн топлива на сумму более 100 млрд рублей. Стоимость электроэнергии, получаемой таким способом, превышает 20, а то и 50 рублей. И над этими бескрайними просторами свободно гуляет ветер... цель и задачи применения вэу в локальной энергетике

дея использование Вэу в локальных сетях базируется на трех тезисах. Во-первы, это экономия средств. В удаленных районах северных территорий и Дальнего Востока население платит 2-3 рубля за 1 кВт*час, что составляет около 10% его реальной стоимости. остальные затраты энергоснабжающей организации компенсирует региональный бюджет. Во-вторых, это экология. замещение «зеленым» генератором 1 млн кВт*ч электроэнергии не позволит «вылететь» из трубы дезельного агрегата много тонн со€, двуокиси и окиси азота, золы и пыли. В-третьих, это комфорт и качество жизни, что невозможно себе представить без надежного энергоснабжения и чистого воздуха. экономика применения вэу в составе лэк В основе экономики проекта по внедрению Вэу в составе лэк лежит эффект «замещения» стоимости электроэнергии, вырабатываемой дизель-генератором, которая составляет 10-20 рублей за 1 кВт*час. Важным фактором для оценки экономики проекта является классический критерий - «срок окупаемости

24 | ENERGY FRESH

проекта». Для «широты картинки» мы произвели расчеты исходя из сроков окупаемости проекта от 5 до 20 лет. третьей базовой величиной для расчетов является ветропотенциал места и связанная с ним величина киум (коэффициент использования установленной мощности). эксперты оценивают ветропотенциал мурманской и архангельской областей, камчатского края и сахалина на уровне 25% и выше. киум на площадке ветропарка на о.русский (г.Владивосток) превышает 30%.

договор покупки электрической энергии от Вэу по фиксированной цене. Возможно использование энерго-сервисных договоров, суть которых закреплена в Фз №261 от 23 ноября 2009 года. 3. инвестиции из муниципального (регионального) бюджета в проекты со сроком окупаемости до 20 лет позволят значительно сократить бюджетные расходы в долгосрочной перспективе, связанные с энергоснабжением. 4. замещение электроэнергии Дэс с помощью установки Вэу позволит сократить выбросы в атмосферу твердых веществ, диоксида серы, оксида азота, углекислого газа, что существенно улучшит экологическую обстановку в данном районе.

Проведенные экономические расчеты по нескольким вариантам зависимости окупаемости проекта от величины киум и цены электроэнергии позволя- особенности применения вэу в составе лэк ют сделать следующие выводы. 1. экономические показатели проекта подтверждают целесообразность создания лэк в составе Дэс и Вэу. Даже если киум Вэу будет составлять около 10%, то стоимость электроэнергии Вэу позволит сократить общую себестоимость э/э и, соответственно, сократить расходы бюджета на компенсацию затрат энергоснабжающей организации. 2. Для создания лэк возможно привлечение частных инвестиций или банковское финансирование. Для предоставления гарантий инвестору окупаемости проекта на уровне 5-67 лет необходимо использовать

методика оценки и выбора конструкции Вэу для работы в локальных сетях принципиально отличается от методики оценки Вэу для работы в объединенных (единых) сетях. Для «локальной» Вэу основным критерием эффективности является процент замещения топливной генерации и себестоимость производства э/э в лэк. существенный экономический эффект и экологическая польза возможна при замещении более 50% электроэнергии выработанной Дэс. из этого

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

предположения вытекают следующие требования к проектированию лэк. 1. Дизельные генераторы в составе лэк должны выполнять вспомогательную роль по отношению к Вэу и иметь возможность управлять собственной нагрузкой для минимизации расхода топлива; 2. система управления лэк должна решать задачи оптимизации нагрузки ветровых и дизельных генераторов, а также задачу компенсации колебаний величины энергии, получаемой из потока воздуха; 3. идеология проектирования лэк должна включать элементы управления нагрузкой потребителей; 4. В составе лэк необходимо предусмотреть использование нагрузки, потребляющей «некачественную» электроэнергию (частота, мощность, временной режим).

Power P [kW]

Зона максимального Ср

Зона высокого КПД

Power coefficient Cp [-] 0,60

800 700

0,50

600 400

0,30

300

0,20

200

0,9

0,10

100 0

КПД генер.

0,40

500

5 Power P Power coefficient Cp

0,00

0,45

Wind speed v in hub height [m/s]

Рис. 2. а

10% 20%

особенности конструкции вэу для локальных сетей

Рис. 2. б

локальные сети, находящиеся на территории россии, большую часть времени будут работать при ветрах в диапазоне малых и средних значений.

основную роль в расчётах по оптимизации играет коэффициент использования установленной мощности (киум) Вэу с учётом фактического использования выработанной Вэу энергии. этот киум зависит как от соотношения коэффициента мощности ветроколеса (ср) и скорости ветра (см. избыточную энергию во время силь- рис. 2а), так и от кПД генератора, котоных ветров можно использовать для рый в свою очередь зависит от его заряда целей, например для подъё- грузки по мощности (см. рис. 2б). ма воды из артезианских скважин и закачки её в накопители, обессоли- из этих рассуждений следует, что Вэу вания воды, разогрева тепловых на- в составе лэк должна иметь максикопителей и т.п. накопление воды и мальные значения коэффициента ср в тепла не требуют значительного ко- диапазоне наиболее часто встречаюличества энергии. Поэтому возмож- щихся в данной местности скоростей но использование только части из- ветра, а суммарное количество Вэу быточной энергии ветра. (суммарная площадь ветроколёс Вэу)

из рисунка 1 видно, что мощность, развиваемая генератором Вэу во время пиковых значений скорости ветра, существенно превышает уровень потребления и ее использование становится отдельной проблемой.

100% % загрузки генератора

должно выбираться исходя из наиболее часто повторяющихся значений потребляемой мощности в локальной сети. При этом установленная мощность генераторов Вэу должна выбираться также исходя из условия максимизации показателя кПД на тех значениях потребляемой мощности, которые наиболее часто повторяются в данной локальной сети. из этого следует, что количество Вэу в локальной сети и удельная номинальная мощность генераторов Вэу, приходящаяся на единицу площади ветроколеса, также неразрывно связаны с фактическим использованием выработанной Вэу энергией, величиной и распределением скорости ветра. избыточная установленная мощность Вэу только ухудшает экономику системы, а увеличение размера ветроколеса способствует улучшению экономических показателей.

V скорость ветра N энергия

энергия 500 кВт

ветер 300 кВт N потребл. 100 кВт

Рис. 1. Модель распределения мощности ветрового потока во времени

www.ENERGY-FRESH.Ru

Т время

ветроэнергетика | 25

ветроэнергетика анализ изложенной ситуации, проведенный специалистами ооо «нПП «новый Ветер», позволяет сделать вывод, что с учётом рекомендаций международного стандарта ISO 61400-1 Wind turbines – Part 1: Design requirements (MOD) подход к выбору основных характеристик и параметров Вэу должен быть скорректирован в сторону увеличения площади ветроколеса, приходящейся на единицу установленной мощности. чем выше планируемый процент замещения топливной составляющей, тем большая суммарная площадь ветроколес Вэу должна приходиться на единицу установленной мощности сети, и это увеличение должно быть тем более, чем ниже среднегодовая скорость ветра в районе установки Вэу.

Рис. 3. Стоимость электроэнергии

Вторым ключевым фактором оценки Вэу для локальных сетей являются ее весовые характеристики и габариты. с учетом того, что населенные пункты, где возможно создание лэк в составе Дэс и Вэу находятся на далеком расстоянии от федеральной транспортной инфраструктуры и имеют значительные ограничения по дорогам, мостам и переправам, основные параметры Вэу будут ограничиваться весовыми характеристиками подъемного крана, необходимого для монтажа Вэу. грузоподъемность крана определит и предельные размеры Вэу.

проект «новый ветер – локальные сети»

Стоимость электроэнергии, EURO /кВтчас

0,250 ВЭУ 18/100 ВЭУ 22/150 ВЭУ 26/200 ВЭУ 32/300 ВЭУ 37/400 ВЭУ 41/500

0,200

0,150

0,100

0,050

0,000 4

4,5

7,5 5,5 6 6,5 5 7 Среднегодовая скорость ветра, м/с (на высоте 12м)

Проект «новый Ветер – локальные сети» предполагает организацию производства Вэу мощностью от 100 до 500 кВт для локальных сетей. Проект разработан как гибкий инструмент, позволяющий оптимально подойти к выбору параметров Вэу для конкретного района применения.

8,5

Ветер – локальные сети» позволяют осуществлять доставку агрегатов и грузоподъёмной техники в районы со значительными транспортными ограничениями. конкурентные преимущества Вэу: - высокий киум за счёт оптимизации алгоритмов управления; - ввеличение кПД Вэу за счёт конструкции мультипликатора; - сокращение сроков и затрат на монтажные работы; - простота в обслуживании и снижение эксплуатационных затрат; - соответствие конструкции российским климатическим условиям.

система управления Вэу позволяет служить системой верхнего уровПредложенный подход к определению ня в лэк и выдавать команды на затребований к Вэу для локальных сетей пуск и остановку дизельных генерапозволил специалистам компании ооо торов, осуществлять дистанционный «нПП «новый Ветер» по новому подой- контроль за работой Вэу, а при необти к выработке общего дизайна Вэу для ходимости и осуществлять управле- Проектная стоимость электроэнергии и годовая выработка ветроустаиспользования в составе лэк и подгото- ние нагрузкой потребителей. новок типового ряда 100…500 кВт вить технический проект по серийному конструкции «новый ветер» привеВесовые характеристики и габариты производству типового ряда Вэу среддены на рисунках 3 и 4. агрегатов типового ряда Вэу «новый ней мощности от 100 до 500 кВт. технические параметры, Ф/мощность

Вэу 18/ 100

Вэу 22/ 150

Вэу 26/ 200

Вэу 32/ 300

Вэу 37/ 400

Вэу 41/ 500

максимальная мощность, кВт

100

150

200

300

400

500

Диаметр Вк, м

Высота башни, м (базовая)

9 921

13 429

15 976

28 377

39 968

51 211

масса Вэу, кг

26 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

специалистами ооо «нПП «новый Ветер», разработан проект действующей модели лэк на основе Вэу «радуга R16-10» с синхронным генератором 16 кВт, номинал которого оптимален для обеспечения максимального кПД при ветре 5…8 м/с в работе с ветроколесом диаметром 10 м (см. рис. 5).

Рис. 4. Годовая выработка 3000,00

Выработка электроэнергии, МВТчас

2500,00 2000,00

ВЭУ 18/100 ВЭУ 22/150 ВЭУ 26/200 ВЭУ 32/300 ВЭУ 37/400 ВЭУ 41/500

1500,00 1000,00 500,00

0,00 4

4,5

5,5 6 6,5 7,5 8 7 Среднегодовая скорость ветра, м/с (на высоте 12м)

Рис. 5. ВЭУ Радуга R16-10

8,5

Дизель-электрическая установка (Дэу), работающая с радугой R1610, выполняет вспомогательную роль при недостаточной силе ветра, что соответствует предложенному выше принципу обеспечения замещения топливной составляющей более 50%. так же, как и установки по проекту «новый Ветер» мощностью 100…500 кВт, радуга R1610 для достижения наивысшей эффективности снабжена контроллерным управлением, поворотными лопастями (pitch control) и автоматикой для выдачи команд включения и остановки Дэу, что позволяет потребителю максимально полно использовать имеющийся ветропотенциал и получить экономию топлива, смазочных материалов и т.п. российское машиностроение сохранило технологии и оборудование, необходимые для производства Вэу. развитие ветроэнергетики в стране сформирует спрос на новую продукцию машиностроительного и электротехнического комплекса, позволит создать новую отрасль промышленности – ветроэнергетическое машиностроение. реализация проекта «новый ветер – локальная энергетика» позволит проектировать в россии локальные энергетические комплексы в составе Дэс и Вэу с высокой степенью замещения топливной энергии, имеющих асу с дистанционным контролем, способную оптимизировать загрузку электрических генераторов, управлять нагрузкой с целью сглаживания относительно высокочастотных пульсаций энергии от Вэу. эксплуатация таких комплексов сэкономит миллионы тонн топлива, улучшит экологию и обеспечит экономическое развитие регионов.

www.ENERGY-FRESH.Ru

ветроэнергетика | 27

энергоэффективность

возобновляемые источники энергии и энергоэффективность -

залог регионального развития «Мысли глобально, действуй локально» - девиз всех тех, кто уверен, что телекоммуникационные технологии и мобильность стирают границы и сближают. Этот факт открывает невероятные возможности, но в то же время вызывает страх. Перенаселение, ограниченность ресурсов и изменение климата – темы, которые постоянно обсуждаются. Но недостаточно только обсуждать, надо активно работать над этими проблемами. Все эти вопросы можно решить путем использования возобновляемых источников энергии, например энергии ветра, солнца, гидроэнергии и геотермальной энергии.

ти виды энергии представлены повсеместно и поэтому на их основе могут быть построены системы децентрального энергоснабжения. Выработка энергии может осуществляться как локально, так и с подачей в централизованную энергосистему (а также экспортироваться). В этом заключается главное преимущество Виэ перед традиционными источниками энергии. за счет Виэ муниципальные образования могут повысить уровень комфорта на обьектах жкх и муниципального сектора, инвесторы получат возможность реализации долгосрочных рентабельных энергетических обьектов. чем больше используется возобновляемых источников энергии, тем больше администрация города может собрать налогов. При увеличении доли Виэ в энергобалансе возникает возможность снижения государственных субсидий в муниципальный сектор на основе стабилизации цен на электричество и тепло, получаемых от Виэ.

28 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

1. Пришел ENERGIETEAM нашла выход

2. Увидел ENERGIETEAM разработала индивидуальные варианты решения моей энергетической проблемы

3. Победил ENERGIETEAM модернизировала мой дом, сделав его энегоэффективным, экологичным и экономичным

Все это позволит администрации города или района увеличить бюджет, провести необходимые мероприятия по улучшению инфраструктуры, что положительно скажется на привлекательности региона, в том числе улучшит демографическую ситуацию и увеличит число предприятий.

человек, что соответствует актуальным данным по автомобильной промышленности.

не стоит преуменьшать значение энергоэффективности в строительном секторе, т.к. с помощью энергетической оптимизации и модернизации зданий можно не только существенно сократить расходы на электроэнергию, но и подготовиться к «суровой зиме». однако не все еще осознали необходимости проведения этих мер вследствие недостатка информации и мотивации. Повышенный интерес к этой теме и решения глав муниципальных образований, руководителей предприятий и собственников жилых домов должны обязательно сопровождаться консультацией на месте с привлечением специалистов по энергоэффективности.

Процесс интеграции возобновляемых источников энергии состоит из 4 этапов: • планирование (например, инженерные бюро); • производство (например, производство ветроустановок, биогазовых установок); • установка (например, строительные предприятия и сфера коммунальнобытовых услуг); • эксплуатация / обслуживание (например, фермы, лесничие хозяйства). кроме увеличения регионального бюджета, получения дополнительной прибыли за счет образования новых строительных предприятий и инженерных бюро Виэ способствуют сокращению расходов городских бюджетов на ископаемое горючее. Виэ – дополнительный источник создания новых рабочих мест, что особенно важно в период финансового и мирового экономического кризиса. Для сравнения, в Фрг ежедневно появляется около 80 новых рабочих мест в области возобновляемой энергетики, где в настоящий момент занято около 278000 человек. По предварительным прогнозам к 2020 году это число должно вырасти до 500000. эксперты ожидают пика занятости населения в этой отрасли к 2030 году в размере 700000

www.ENERGY-FRESH.Ru

механизмы, работающие в германии, несмотря на региональные отличия, можно использовать и в других странах. Важно при этом особое внимание уделять децентральному энергоснабжению. муниципальные образования, предприятия и конечные потребители заинтересованы в первую очередь в получении доступной по цене электроэнергии. Путь от простых потребителей к поставщикам произведенной энергии не настолько сложен, как это кажется на первый взгляд. существует множество универсальных способов обеспечения энергетической независимости. Важной задачей муниципальных органов является социальное обеспечение граждан, предприятий – сокращение энергозатрат, население же заинтересовано в снижении стоимости коммунальных платежей. Децентральное энергоснабжение подразумевает получение энергии за счет небольших установок, расположенных недалеко от конечного потребителя. такой вид энергообеспечения позволяет дополнить или заменить существующую централизованную энергосистему. Децентральные установки могут принадлежать населенному пункту, промышленному району или объединению нескольких домов. Важно выделить преимущество использования Виэ: сокращение зависимости от традиционного энергоснабжения, т.е. увеличение надежности поставки и уменьшение рисков, связанных с непредвиденным изменением цен на электроэнергию.

До настоящего момента санация зданий во многих случаях выполнялась некачественно и непродуманно, что вело к низкой рентабельности проекта и, соответственно, недовольству клиентов. Поэтому особое значение должно уделяться правильному выбору энергетического консультанта, который в состоянии рационально разработать план проведения энергетической санации здания и подобрать квалифицированных специалистов для ее выполнения. После завершения работ по санации здания обязательно проведение контроля качества с помощью термографического обследования и теста на герметичность здания (Blower Door), что необходимо для проверки выполнения индивидуально подобранных мероприятий с учетом особенностей конкретного здания. совместная работа с опытным энергетическим консультантом (включая первую консультацию, капиталовложение и проведения необходимых

энергоэффективность | 29

энергоэффективность мероприятий) поможет существенно упростить процесс энергетической оптимизации здания. квалифицированная консультация включает в себя детальное обсуждение всех этапов энергетической санации здания, в том числе энергетическую экспертизу с указанием необходимых мер, а также сопровождение процесса вплоть до оказания поддержки в поиске финансирования под проект. В заключение вышесказанного можно добавить знаменитое высказывание римского императора Юлия Цезаря „Veni, vidi, vici“ («Пришел, увидел, победил») – основное условие для полного удовлетворения клиентов. ENERGIEtEam: профессионалы в области возобновляемой энергетики

30 | ENERGY FRESH

группа компаний ENERGIETEAM представлена в 11 странах, в том числе в турции и Демократической республике конго, и состоит из целого ряда инженерно-консалтинговых компаний, специализирующихся в области возобновляемой энергетики. такая структура помогает нам креативно и профессионально решать сложные и нестандартные задачи, найти индивидуальный подход при выборе решения для наших заказчиков. ENERGIETEAM предлагает заказчикам прединвестиционный консалтинг, проектирование и сопровождение проекта, строительство «под ключ»,а также консалтинговые услуги в сфере маркетинга. Практическое применение энергоэффективных технологий и использование возобновляемых источников энергии требуют индивидуальных инженерных решений. группа ком-

паний ENERGIETEAM предлагает комплексные инженерно-технические решения от проект-идеи до ее практической реализации, включая инженерно-консалтинговую поддержку в построении финансовой модели, эксплуатацию и сервисное обслуживание. группой компаний ENERGIETEAM построено объектов возобновляемой энергетики уст. мощностью 1620 мВт. объем инвестирования составил примерно 1,63 млрд. 25-летний опыт работы с многочисленными международными инвесторами, начиная частными компаниями и заканчивая кредитными институтами, позволяет нам реализовывать проекты любого масштаба. мы позаботимся об успешной реализации Вашего энергетического проекта!

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

www.ENERGY-FRESH.Ru

энергоэффективность | 31

энергоэффективность

экология

тепла

Нестабильная и быстроменяющаяся экономическая ситуация заставляет нас искать новые решения в привычных вопросах. Проблемы экономии, безопасности и экологии остро стоят не только перед современными правительствами, но и перед нами, простыми смертными. Поэтому многие сейчас тянутся назад в деревню, ближе к природе и собственным овощам и фруктам. Это и экономично, и экологично, и безопасно. А как обогревать загородный дом по тем же трем золотым принципам? Ведь газ не бесконечен, леса надо беречь, а солярка и дизельное топливо загрязняют окружающую среду.

роведя небольшое исследование, мы решили обратиться к профессионалу за советом. сегодня мы побеседуем с сергеем Визировым, выпускником физического факультета мгу, руководителем отдела «тепловые насосы» ведущей в этом направлении фирмы ооо «Штибель эльтрон», дочерней структуры группы компаний Stiebel Eltron International Gmbh.

своя котельная, маленькая теЦ, которая у нас зачастую тоже газовая или дровяная. бывают еще электрические котельные и котельные на жидком топливе. EF: но газ не бесконечен, о дровах я вообще молчу, а дизельное топливо обойдется в копеечку...

С.В.: Посему еще в середине прошлого века ученые всего мира задумались над тем, как можно использовать окружающую среду. на сегодняшний момент придуманы разные способы ее применения, и один из них – это тепловой насос. В природе много теплоты, находится она везде: в воздухе,

EF: сергей, давайте начнем наш разговор с азов данного вопроса. я, если честно, тоже планирую переезжать в Подмосковье, и одной из серьезных проблем, с которой столкнулась, стал выбор системы отопления. уверена, я не одинока в своем незнании. Посему, как специалист, расскажите, какие виды отопления существуют. С.В.: хорошо, начнем с начала. Первый из найденных человеком видом отопления было и остается солнце, на которое не стоит полагаться в россии от поздней осени до ранней весны. русская печка вся из достоинств, но требует умелого обращения и пристального внимания. на нее каждый день нужно тратить много времени, сил, дров или угля. т.е. тоже не то, хотя красиво! Дома также можно отапливать разными тепловыми генераторами. В россии чаще всего применяют газовое, или централизованное отопление. где-то стоит теЦ, там сжигается уголь или тот же газ, вода подогревается и дальше по трубам подается в дома. В коттеджах, частном секторе ставится

32 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

в грунте, в воде. но она низко потенциальная. мы рассматриваем зимний период времени, а это, как правило, температура около нуля градусов. такой теплотой воспользоваться невозможно, ведь нам на выходе необходима температура двадцать – двадцать пять градусов. Для этого и нужен тепловой насос. он поднимает нулевое тепло до нужной температуры, после этого его уже можно подавать в трубы для отопительных систем.

сравнению со всеми остальными видами отопления, кроме газа, наш насос в эксплуатации гораздо выгоднее. если отапливать электричеством напрямую, то на пять киловатт затраченной электроэнергии ты получаешь пять киловатт тепла, а тепловой насос, расходуя один киловатт энергии, выдает пять киловатт тепла. EF: это что же, он в пять раз дешевле получается?

EF: Поэтому он и называется тепло- С.В.: Да, это одно из главных его превым насосом? имуществ. не спорю, что по сравнению с газом он проигрывает, но когда С.В.: именно так. обычный гидрав- мы говорим о газе, то подразумеваем лический насос поднимает воду, а те- природный газ. есть еще сжиженпловой поднимает тепло до нужного ный газ, баллонный, это не тот газ, уровня. При этом тепловой насос, как который идет по трубам, то есть не маи обычный, употребляет электриче- гистральный, у него немного другой ство, на каждый киловатт электриче- состав, вернее, другие пропорции проской энергии производит от трех до пана и бутана. так этим сжиженным пяти киловатт тепловой энергии. т.е. газом топить гораздо дороже. мало тратится один киловатт энергии и до- того, такой газ привозят в больших полнительно из окружающей среды резервуарах и закапывают на участке. добывается пять киловатт теплоты. EF: а это не опасно? Вдруг взорвется? EF: неплохо! С.В.: конечно, это опасно. Вы хотите С.В.: Да, но хочу отметить, что в рос- жить на пороховой бочке? сии, увы, тепловые насосы пока не очень популярны. Все дело в том, EF: значит, владельцам тех участков, что сегодня у нас газ очень дешевый, к которым не подведена газовая маим топить выгоднее, однако это вре- гистраль, и выгоднее, и безопаснее менное явления. Всегда надо смо- устанавливать тепловые насосы? треть в будущее и уже сейчас эконо- я правильно поняла? мить природные ресурсы. например, в европе дело обстоит иначе, там те- С.В.: совершенно верно! там, где нет пловые насосы получили очень ши- газа, наш насос является настоящей рокое применение. В германии на на- находкой. как я уже говорил, он горазстоящий момент более 50% новых си- до дешевле электрического отопления, стем отопления проектируются и ре- но есть еще один нюанс. Дело в том, ализуются на основе тепловых насо- что если на участок не подведен газ, сов. В Швеции такой процент уже дав- то и электричество там поступает в ограно больше 90! В украине тоже газ пока ниченном количестве. Дают, например, дешевый, но все же там о нашей про- тебе пять киловатт, и крутись, как ходукции знают гораздо больше, так как чешь. этого не хватит, чтобы отопить дом побаиваются подорожания газа и не- в сто квадратных метров, хватит только стабильных отношений с россией. на флигель. а ведь помимо тепла нужно, чтобы в доме горел свет, зажигались EF: может быть, у нас тепловой насос лампочки, грелся электрический чайне всем по карману? ник, чтобы хозяин мог посмотреть футбол, или посидеть за компьютером. Вот С.В.: Да, он дорогой в капитальных и получается, что в таких случаях теплозатратах, то есть единовременно. При вой насос самый выгодный. Достаточно его установке придется выложить трех киловатт, чтобы обогреть дом в двезначительную сумму, но зато ты сэ- сти метров, ведь он с трех киловатт элеккономишь при его эксплуатации. По тричества выдает 9-12 киловатт тепла.

www.ENERGY-FRESH.Ru

EF: Получается, что тем, кто хочет жить вдалеке от заселенных мест, где нет газовой магистрали и электричество ограничено, единственный вариант, который устроит хозяина – это тепловой насос? С.В.: я думаю, что да. если ты хочешь жить где-нибудь в лесной зоне, еще не освоенной цивилизацией, лучший вариант для отопления твоего дома – тепловой насос. но я рассказал лишь о некоторых его преимуществах. например, есть люди, которые ничего не имеют против густозаселенной местности. они покупают себе дома в местах с развитой инфраструктурой, и другими благами зажиточной жизни. но застройщики поселков, инвесторы, вкладывая деньги в строительство, часто экономят на подведении газовой магистрали, давая это на откуп будущим владельцам участков. и здесь начинается грустная история. Подводить магистральный газ к участку не дешевое удовольствие, и, когда финансы уже вложены в покупку дома и участка, зачастую народ не предполагает, что придется вкладывать деньги еще и в подвод газа, прокладку труб и прочие технические нужды отопления. В таком случае тепловой насос тоже очень выгодное приобретение. Во-первых, ты не будешь зависеть от всех жителей коттеджного городка, которые должны внести свой пай в прокладку магистрали, во-вторых, ты сэкономишь средства при эксплуатации. следует еще учесть и тот факт, что в скором будущем цены на природный газ увеличатся и сравняются с европейскими, а там уже давно используют наши насосы. мы не привыкли заглядывать в будущее. сегодня газ дешевый, а завтра «трава не расти». однако время летит быстро, не за горами тот момент, когда стоимость газового отопления будет сильно бить по карману, а если учесть, что дома мы строим не на один день, то неплохо бы уже сегодня задуматься о будущей экономии. отмечу еще и тот факт, что в европе люди бережно относятся к электричеству, они привыкли считать свои деньги, мы со своим размахом, увы, научились только тратить, не задумываясь, что когда-то все это может закончиться. тепловой насос экономит еще и электричество. это тоже немаловажная деталь, и об этом не следует забывать.

энергоэффективность | 33

энергоэффективность

1. Тепловой насос «вода-вода», СКВАЖИНА 1. тепловой насос «вода-вода» WPW 2. буферная емкость SBP 3. напольный накопительный водонагреватель SBB 4. динамический (подающий) колодец 5.дренажный (поглощающий) колодец

2 EF: сергей, но в тех районах, где газ подведен, его ведь всегда хватает для отопления больших площадей?

газа, что подается на участок, например пятьдесят киловатт, катастрофически не хватает для отопления рублевских дворцов. люди, как ты поС.В.: хороший вопрос. ты знаешь, нимаешь, там небедные, но при этом очень часто нам звонят клиенты они умеют считать и экономить. тес рублевского шоссе. казалось бы, пловые насосы Stiebel Eltron их абтам проложены газовые магистра- солютно устраивают. Ведь если ли, проблем с этим нет. однако того учесть все «за» и «против», то этот

34 | ENERGY FRESH

2. Тепловой насос «воздух-вода» 1. тепловой насос «воздух-вода» WPL – уличная установка 2. буферная емкость SBP 3. напольный накопительный водонагреватель SBB

товар выигрывает. Деньги, вложенные в него единовременно, окупаются уже через семь лет. Посему у нас много заказов именно из «богатых» районов. EF: я слышала, что многие предпочитают дровяные котлы. что вы можете сказать по этому поводу?

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

С.В.: твердотопливный, или дровяной котел в первую очередь гораздо дороже в эксплуатации, чем тепловой насос. есть еще один аргумент, и он тоже в нашу пользу. чтобы обогревать дом котлом на твердом топливе, ты постоянно должна следить за процессом, через каждые пять часов забрасывать в него дрова. это дискомфортно. ты либо сама вешаешь на себя это ярмо, либо нанимаешь человека, который выполняет эту функцию, то есть истопника. а это, естественно, дополнительные затраты. есть еще одна немаловажная деталь. Дело в том, что все системы отопления, сделанные пятьдесят лет назад, в корне отличаются от современных. технология совершенствуется, время не стоит на месте. сегодняшние отопительные системы гораздо комфортнее старых, и в современную систему встроить твердотопливный котел невозможно. В старых котлах нет автоматики. конечно, его можно регулировать поддувалом, то есть подачей воздуха, но это очень неудобно, он все равно не даст ту температуру, которую ты хочешь получить. тепловой же насос дает комфорт и экономию. мало того, он безопасен, открытого пламени в нем нет, там вообще никакого огня нет, в нем

3. Тепловой насос «солевой раствор (грунт)-вода», КОЛЛЕКТОР 1. тепловой насос «солевой раствор -вода» WPF .. E 2. напольный накопительный водонагреватель SBB 3. грунтовый коллектор

www.ENERGY-FRESH.Ru

ничего не нагревается до очень высо- них вся система отопления воздушная. ких температур. итак, у нас используется три типа тепловых насосов. отличаются они, как EF: тогда объяснте, пожалуйста, кон- я уже говорил, по источнику тепла, это струкцию и принцип действия этого либо воздух, либо грунт, либо грунточудо-насоса. Думаю, для тех, кто серьез- вые воды. но задумывается об установке дорогостоящего оборудования, захочет узнать EF: как работает первый тип о нем более подробно. насосов? С.В.: хорошо. итак, рабочий контур теплового насоса Stiebel Eltron в точности повторяет схему холодильника, только у него насос и компрессор чуть-чуть мощнее. есть три типа тепловых насосов. отличаются они по источнику тепла. это насосы «воздухвода», «вода-вода», «грунт-вода». Первое слово в названии обозначает источник тепла, то есть указывает, откуда мы забираем тепло, второе говорит о месте, куда тепло передается. насосы настроены на гидравлические системы отопления. так уж исторически сложилось, что россия и европа в своей системе отопления использует воду, а вот американцы воздух. у нас ставятся радиаторы, туда подается горячая вода, за счет этого идет обогрев помещения. тепловые насосы, которые нагревают воздух, используются в америке, у

С.В.: рабочий контур теплового насоса, как я уже говорил, в точности повторяет схему холодильника. есть фреоновый контур, он состоит из двух теплообменников, вентилятора и расширительного клапана. один теплообменник, его называют испарителем, отбирает воздух из окружающей среды, В случае домашнего холодильника тепло отбирается из морозильной камеры, в нашем случае происходит теплообмен между окружающей средой и фреоном. Фреон забирает тепло, с помощью компрессора этот фреон сжимается, за счет сжатия температура фреона повышается, далее горячий фреон поступает во второй теплообменник, где происходит обмен тепла с теплоносителем нашей системы отопления. отдав тепло, фреон обратно возвращается в теплообменник с холодной стороны. одним словом, воздушный

3 энергоэффективность | 35

энергоэффективность тепловой насос прокачивает с помо- EF: то есть он может работать щью вентилятора огромное количе- круглогодично? ство воздуха через теплообменник за счет этого и происходит обогрев дома. С.В.: Да, независимо от температуры на улице. на глубине десяти метров ниEF: забегая чуть-чуть вперед, хочу каких колебаний температуры не проспросить: какой самый выгодный тип исходит, температура грунта не колеблется в зависимости от времени года, насосов? она равна семи – десяти градусам. соС.В.: Все относительно, это зависит от ответственно, тепловой насос на этих многих факторов. могу сказать, что са- заданных параметрах успешно рабомые распространенные насосы в под- тает круглый год. с воздушными темосковье – грунтовые. здесь отбор пловыми насосами дело обстоит готепла производится непосредственно раздо хуже. они работают до двадиз грунта. Для этого снимается верх- цати градусов мороза, ведь тепло отний слой почвы, туда укладывается бирается непосредственно у воздуха, огромная труба, по которой циркули- посему при низкой температуре эфрует некий незамерзающий теплоноси- фективность падает, и происходит это тель. он собственно и поступает в те- именно тогда, когда надо чтобы она плообменник насоса с холодной сторо- возрастала. то есть тогда, когда теплоны. Преимуществом грунтового насоса затраты увеличиваются, добыча тепла является то, что он практически не реа- падает, а это большой минус в работе. В наших климатических условиях гирует на перепады температуры. 4. Тепловой насос «солевой раствор (грунт)-вода», ЗОНД 1. тепловой насос «солевой раствор-вода» WPF .. E 2. напольный накопительный водонагреватель SBB 3. геотермальный зонд

36 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

воздушные тепловые насосы выгодны, как дополнительный источник тепла. например, есть электрическая система отопления, ее можно использовать, когда на улице минус тридцать, но электричество дорогое, посему в остальное время, когда на улице не так холодно, можно пользоваться нашим насосом. Для этого строится комбинированная отопительная система, называется она эквивалентной, то есть в системе отепления используется два источника тепла. EF: хорошо, как отбирается тепло у воздуха понятно, а как это происходит в случае с грунтом? С.В.: обустройство грунтового контура может быть выполнено двумя способами: горизонтальным, когда на глубине полтора – два метра укладывается змеевидная труба; или вертикальным, когда бурится скважина на глубину сто метров и туда вставляются зонды в виде петли трубы. По этим трубам проходит соляной раствор, который собственно и отбирает тепло у грунта. EF: и как делают у нас? С.В.: В московской области более применима вертикальная укладка труб по нескольким причинам. Во-первых, для горизонтальной укладки нужна большая площадь, во-вторых, при таком обустройстве существуют особые требования к почве. тепло поступает в грунт в основном с осадками, если у нас будет глинистая почва, да еще и под наклоном, то оно уйдет вглубь, почва выморозится. бурение же более прогнозируемо, в этом случае мы с высокой вероятностью можем предсказать, что с одного погонного метра снимется запланированное количество тепла. Для этого необходимо пробурить несколько скважин, в зависимости от метража дома, поставить туда трубу, пустить по ней раствор и дело сделано. Вертикальная прокладка труб наиболее прогнозируема. хотя существуют такие места, где лучше делать горизонтальную укладку. Все зависит от климатических условий. например, в Питере, у нас работают насосы только с горизонтальной укладкой. там ведь болотистая местность, верхние слои почвы насыщенны влагой, из них очень

www.ENERGY-FRESH.Ru

хорошо отбирать тепло, посему такое обустройство очень выгодно.

на том же уровне. и если у воздушного насоса коэффициент эффективности «3», у грунтового «4, 5», то у EF: мы с вами поговорили о воздуш- воды выше «5». это очень хороший ных и грунтовых насосах, расскажите, показатель. и еще один немаловажпожалуйста, и о водяных. ный плюс водных насосов – при их установке не надо прокладывать труС.В.: грунтовая вода всем хороша, но бы и бурить скважины. если для грунне всегда бывает в нужном нам количе- тового насоса нужно пробурить сквастве. Для работы насоса «вода-вода» жину в сто метров, то для водного требуется, чтобы совпали три условия. достаточно двух скважин глубиной Первое – грунтовая вода должна быть пятнадцать-двадцать метров. чистой, ведь ей необходимо пройти теплообменник, желательно его не за- EF: сергей, как я поняла из нашего сорять. Второе – воды должно быть разговора, все виды насосов нашли много, например, для дома в двести свое применение. метров нужно, чтобы подавалось трипять кубометров в час, это примерно С.В.: конечно. Ведь у каждого типа сорок литров в минуту, это очень силь- насосов есть свои преимущества. так, ный напор. третье – вода в таком ко- если ты решила купить себе земельличестве должна находиться на глу- ный участок в крыму или в краснобине не более двадцати-тридцати ме- дарском крае, то для обогрева твоего тров, если она будет находиться глуб- дома я предложу воздушный тепловой же, ее придется поднимать насосами, насос. там температура воздуха никога это дополнительные энергозатра- да не опускается ниже пяти – десяти ты. конечно, такое совпадение быва- градусов, посему тебе будет выгоднее ет редко. В московской области уста- установить насос «воздух-вода». если новлен один тепловой насос Stiebel ты мечтаешь жить у озера, или водоEltron такого типа, в Дубне на берегу хранилища, то тебе подойдет тепловой водохранилища. но если эти условия насос «вода-вода», ну а для Подмоскосовпали, то насос «вода-вода» с точ- вья лучше всего выбрать тепловой наки зрения эффективности самый вы- сос «грунт-вода» с вертикальным обгодный. чем выше температура ис- устройством. так что тебе осталось точника тепла, тем эффективней ра- определиться, где ты хочешь построботает тепловой насос. Дело в том, ить дом своей мечты, и мы в «Штибель что коэффициент производительно- эльтрон»обязательно подберем тебе сти за которым мы гоняемся, то есть такой тип отопления, который устроит сколько произведено тепла при за- тебя по всем параметрам. трате одного киловатта электроэнергии, находится в зависимости от раз- EF: спасибо вам большое, сергей, за ницы между температурой окружа- обстоятельные и подробные ответы. ющей среды и температурой нашей не ожидала, что после одного инсистемы отопления. чем меньше эта тервью начну серьезно разбираться дельта, тем выше эффективность. у в таких сложных системах, как теводы температура всегда выше, чем пловые насосы. что же, вы помогли у грунта, посему и коэффициент этот нам найти так необходимое в наше всегда выше. есть еще один нюанс. время сочетание экономичности, При получении тепла из грунта мы безопасности и экологичности. наавтоматически попадаем в замкнутое деюсь, скоро позвоню вам в «Штипространство, из которого выкачива- бель эльтрон» и без лишних вопроем тепло. так, например, если в нача- сов закажу нужный мне вид теплоле отопительного сезона температу- вого насоса. спасибо. ра грунта была около пяти градусов, то за зиму мы его выморозим до нуля, С.В.: и вам спасибо! следующие полгода грунт должен нагреться, восстановиться. а вода постоянно течет, обновляется, ее тем- Интервью взято Ольгой Назаренко, пература изначально выше, она как главным редактором была десять градусов так и остается проекта bezgaz.ru

энергоэффективность | 37

энергоэффективность

специальные аккумуляторы производства концерна

ExIDE technologies для систем с использованием энергии солнца и ветра Ф.А.Замышляев, О.С.Скроцкая, С.Г .Скроцкий, ЗАО «Акку-Фертриб», Москва

Рост населения земли и развитие промышленности с каждым годом требует все большего количества полезных ископаемых, на освоение которых приходится затрачивать все больше и больше энергии. Однако запасы традиционных источников на сегодняшний день весьма ограничены и находятся на грани исчерпания. Кроме того, их использование загрязняет окружающую среду. альтернативные источники тока

ерспективным путем решения проблемы дефицита природных ресурсов является освоение альтернативных источников энергии. самыми экологически дружественными в настоящее время являются электроустановки, использующие возобновляемую энергию воды, солнца и ветра. энергия солнца и ветра преобразуется в традиционную для промышленных и бытовых нужд электрическую энергию посредством солнечных панелей и ветрогенераторов. непосредственное применение преобразованной возобновляемой энергии возможно только тогда, когда складываются благоприятные условия с точки зрения солнечной освещенности или силы ветра. Для того чтобы выработанная электроэнергия могла использоваться в другие периоды времени, ее необходимо накопить, что достигается включением в схему энергетической установки автономных источников тока - свинцово-кислотных аккумуляторов. При этом днем, в случае использования преобразованной сол-

38 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

тономных и децентрализованных, во многих странах уже становится более выгодным как с экологической, так и с экономической точки зрения, а такой природный элемент, как кремний, из которого изготавливаются солнечные фотоэлементы, сейчас называют «нефтью 21-го столетия». современные фотоэлектрические установки имеют относительно невысокий кПД 8-16%, но, несмотря на это, их применение чрезвычайно оправдано, не в последнюю очередь благодаря закону о возобновляемых источниках энергии, который принят в европе и гарантирует материальное возмещение переданной в сеть общего пользования выработанной энергии. аккумуляторы стемы автономного питания для част- производства концерна ных применений или маломощных ExIDE tECHNoLoGIES – устройств, таких как парковочные и эффективное решение разменные автоматы, телефоны экс- для накопления тренной связи. установки в среднем и использования диапазоне мощностей, например, не- возобновляемой энергии большие промышленные установки, морские буи, метеостанции. установ- концерн Exide Technologies представляки высокой мощности с большой ци- ет аккумуляторные батареи, применяеклической нагрузкой, к которым отно- мые в области возобновляемой энерсятся независимые островные систе- гии, которые отличаются высочайшей мы электроснабжения, обеспечиваю- надежностью, эффективностью и отвещие питание большого количества по- чают всем современным требованиям. требителей.

нечной энергии, аккумуляторная батарея заряжается, а ночью или в пасмурную погоду она отдает накопленный электрический заряд. то есть режим эксплуатации батареи является типично циклическим, в котором наиболее сложные условия связаны с длительными разрядами продолжительностью до нескольких дней малыми токами со снятием 100-процентной емкости. следует также отметить, что в некоторых применениях, например на морских буях, аккумуляторы могут не получать заряда до нескольких месяцев, то есть в течение всего периода навигации работать только на разряд. Для того чтобы системы преобразования возобновляемой энергии могочевидно, что аккумуляторные батареи, ли успешно конкурировать с такими разработанные для традиционных при- традиционными отраслями, как угольменений в параллельно-резервном или ная, газовая и нефтяная, они должны даже циклическом режимах, не спра- быть экономически оправданы и обвятся со столь сложными условиями ладать высокой степенью надежности. эксплуатации, и их жизненный ресурс В настоящее время внедрение альбудет заметно сокращен относительно тернативных источников энергии, аврасчетных ожидаемых значений. Для указанных условий требуется специальные автономные источники тока, предназначенные для накопления и расходования преобразованной возобновляемой энергии со всеми вытекающими требованиями к их устройству и эксплуатационным характеристикам. технические требования, предъявляемые к аккумуляторным батареям, работающим в составе установок преобразования возобновляемой энергии, определяются их областью применения. это могут быть небольшие си-

www.ENERGY-FRESH.Ru

энергоэффективность | 39

энергоэффективность старейшие заводы, принадлежащие концерну EXIDE Technologies, ведут свой отсчет от начала прошлого столетия. за такой значительный период деятельности в области разработки и производства автономных источников тока накоплен огромный научно-технический потенциал и опыт в части внедрения и эксплуатации продукции в реальных жизненных, а не лабораторных условиях. аккумуляторы для установок преобразования возобновляемой энергии явиляются логическим продолжением технической деятельности EXIDE Technologies и достойным ответом на вновь возникающие потребности современного рынка. концерн EXIDE Technologies предлагает специальные автономные источники тока для всех, известных на сегодняшний день, применений в области альтернативной энергии. Предлагаемые аккумуляторы выпускаются по всем освоенным технологиям: это, конечно, аккумуляторы с жидким электролитом и аккумуляторы с электролитом, загущенным до желеобразного состояния, и аккумуляторы, выпускаемые по относительно новой технологии, с впитанным в сепаратор электролитом (AGM). батареи производятся в огромном диапазоне емкостей – от десяти до нескольких тысяч

40 | ENERGY FRESH

ампер-часов, с разнообразным циклическим ресурсом – от 600 до 2000 циклов заряда-разряда по мэк 896-2. кроме того, прогнозируемое количество циклов может варьироваться при подборе батареи таким образом, чтобы в процессе ее эксплуатации фактическая глубина разряда оказывалась бы меньше стандартной. батареи изготавливаются, в зависимости от технологии и назначения, как с плоскими намазными положительными пластинами, так и с трубчатыми, что также обеспечивает потребителю широчайшие возможности выбора как в эксплуатационной, так и в ценовой категориях. хотелось бы отметить предлагаемые EXIDE Technologies серии батарей с желеобразным электролитом, которые выпускаются под торговой маркой Sonnenschein Solar, обладают всеми преимуществами всемирно известных батарей dryfit , не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации, включают серии с плоской намазной и трубчатой положительной пластиной, обеспечивают циклический ресурс до 1600 циклов по мэк, охватывают диапазон емкостей от 10 до 3500 ач. находят применение как в быту, так и на крупных солнечных и ветряных островных электростанциях.

в области фотоэлектричества. батареи Absolyte отличаются беспрецедентным для AGM-аккумуляторов циклическим ресурсом 1500 циклов заряда-разряда при глубине 80% и температуре 25°с. В производственной программе технологии AGM есть также весьма удачное решение для простых применений – серия Sunlyte, состоящая всего из одного типопредставителя с емкостью 100-часового режима, равной 100 ач. несмотря на то, что серия Sunlyte представлена аккумулятором только одной емкоинтересным продолжением разработок сти, популярность ее чрезвычайно выв области производства малообслужи- сока, потому что, как показывает опыт, ваемых аккумуляторов закрытого типа батареи 12 Вольт 100 ач наиболее часто является их реализация в установках применяются в установках бесперебойпреобразования возобновляемой энер- ного питания средней мощности и подгии. EXIDE Technologies предлагает как ходят как для бытовых нужд, так и для простые недорогие серии типа Classic промышленного использования. EnerSol для маломощных применений и промежуточные варианты типа Classic Выбор аккумуляторной батареи для EnerSol T, так и высокомощные цикли- специального циклического примеческие батареи (2000 циклов по мэк) нения требует особого подхода и с трубчатой положительной пластиной тщательного анализа данных, свяи жидким электролитом серии Classic занных с условиями ее эксплуатации OPzS Solar. и возможностями заряда. Поэтому для получения наилучшего и просам по себе вызывает интерес факт вы- гнозируемого результата всегда репуска AGM- батарей циклического на- комендуется проконсультироваться значения . уникальные по своей кон- с производителем аккумуляторных струкции, температурному рабочему ди- батарей или его техническим предапазону и диапазону емкостей (до 6000 ставителем. это поможет сэкономить ач) батареи Absolyte производятся с время и правильно распределить за1983 года компанией GNB, которая в на- траты при построении системы гастоящее время входит в концерн EXIDE рантированного электроснабжения Technologies. это первая герметизиро- с использованием преобразованной ванная аккумуляторная батарея боль- энергии альтернативных возобновшой емкости, принятая к эксплуатации ляемых источников.

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

www.ENERGY-FRESH.Ru

энергоэффективность | 41

энергоэффективность

дуэт солнца и ветра

как двигающее и освещающее устройство для современной наружной рекламы Компания «Вершина-Вижн» (сайт www.vershina.ru) занимается рекламно-производственной деятельностью. В сегменте производства призмадинамических и роллерных конструкций она занимает лидирующее положение на московском и российском рынках. Компанией было реализовано множество уникальных проектов (3 раза номинированы в Книгу рекордов Гиннеса как производители самых больших призмадинамических конструкций в мире), причем многие эти проекты были реализовыванны совместно с партнерами на взаимовыгодных условиях (последний пример - совместно с Финансовой Компанией «Метрополь» изготовление и монтаж самого большого в мире призмаборда формата 12х30 м на фасаде принадлежащего ФК здания по адресу Варшавское шоссе, д.118а). возникновение идеи

ема энергосбережения и применения альтернативных технологий сейчас самая популярная и самая инновационная. нет ни одной сферы деятельности, где бы ни началось или же должно начаться в ближайшее время практическое использование такого рода инноваций (жилищное строительство, связь, транспорт, сельское хозяйство и т.д.). эти идеи должны быть реализованы и в наружной рекламе-медиа, находящегося на острие любого маркетингового решения. а самый эффективный рекламоноситель - это динамическая конструкция, в частности призмадинамическая. так появилась идея установки крупноформатной (5х15 м) призмадинамической конструкции с энергообеспечением от солнечных батарей и ветрогенератора. После нахождения надежного и профессионального партнера – нПо«энэксис», взявшего на себя разработку энергообеспечивающего

42 | ENERGY FRESH

Призмаборд форматаом 12х29 установлен на фасаде здания Московского Центра боевых искуcств

модуля, мы пришли к уверенности в его реализации и пониманию возможного внешнего вида конструкции. реализацией проекта, с одной стороны, мы хотим наглядно продемонстрировать возможность применения энергосберегающих технологий для наиболее техниче-

ски сложного вида рекламных установок – призмадинамических (необходимость постоянного, а не только ночного энергообеспечения) и крупноформатных (4х12 м и более); с другой стороны, в условиях постоянного роста стоимости электроэнергии и огромной бюрократизации до-

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 говорных отношений с городскими энергообеспечивающими организациями предоставить операторам рынка альтернативу энергообеспечения конструкций, а также создать первый в россии динамический рекламоноситель, ориентированный для размещения информации от рекламодателей, позиционирующих свой маркетинг на экологичности и сохранности окружающей среды. исследования показали, что нигде в мире (даже в странах с более приспособленными для проекта климатическими условиями) не реализован ни один подобный проект. В мировой практике есть примеры использования этих элементов (отдельно или в сочетании) для энергообеспечения рекламных конструкций, однако до сих пор это делалось только для освещения статичных рекламоносителей в ночное время (и, как правило, не для крупноформатных). сама конструкция призмадинамического рекламоносителя и возможность нанесения на него и замены изображений является уникальной и революционной для рынка. новая технология (мы ее назвали «лайт») позволит сделать процесс размещения на конструкции рекламный имиджей предельно простым, легким, экологически чистым, избавить от необходимости работы с вредными клеями и использования запасных комплектов съемных панелей и специальной техники (автовышек). тенденции развития рынка (особенно в кризисных и послекризисных условиях) будут определяться следующими факторами. требованием городских муниципалитетов по замене в центральных частях городов статичных (фанерных) конструкций на динамические (высокотехнологичные); реализацией в крупнейших мегаполисах так называемых концепций (а фактически сокращением количества конструкций), вынуждающих операторов для сохранения качества адресных программ (количества поверхностей в предложении) менять статичные рекламоносители на динамические. из всего вышеизложенного преимущества от использования альтернативных источников электроэнергии очевидны! как для владельцев конструкций, так и для городских властей.

www.ENERGY-FRESH.Ru

ориентировочная стоимость проекта (12,0 млн руб.) состоит из: 1) научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (уже которые уже закончены), включая полевые модульные испытания; 2) изготовление 2-х призмадинамических конструкций (технология «лайт») формата 5х15м; 3) изготовление энергообеспечивающего модуля и комплектация светодиодными осветительными элементами; 4) получение правоустнавливающих документов, включая конкурсные условия; 5) изготовление опоры и установочного блока; 6) монтаж рекламоносителя. возможные варианты коммерческого использования

Дизайн-макеты готовых конструкций

1. Продажа права размещения рекламной информации на рекламоносителе с продажей конструкции через 4 года. 2. Продажа самого рекламоносителя третьей компании. 3. изготовление и монтаж новых конструкций, аналогичных реализованному проекту. 4. Переоборудование существующих установленных крупноформатных динамических рекламоносителей под энергообеспечение от альтернативных источников. 5. Переооборудование освещения в ночное время поверхностей статичных рекламоносителей (крупноформатных и стандартного размера 3х6 м) под энергообеспечение от альтернативных источников. 6. Доработка и широкая продажа компаниям-операторам рекламного рынка компактных упрощенных энергообеспечивающих модулей для освещения рекламных поверхностей в ночной период времени. 7. Переоборудование существующих призмадинамических конструкций под новую лайт-технологию. 8. Продажа новых призмадинамическх конструкций с «лайттехнологией». Проект должен получить статус «официального партнера московской энергетической дирекции Правительства москвы» и очень широкую прессу. мы предполагаем безусловное номинирование его в книгу рекордов гиннеса и россии, привлечение ведущих медиаканалов к его освещению, а также проведение специальных акций. осуществлена защита патентами всех изобретений, использующихся при разработке данного рекламоносителя, а также защита интеллектуальной собственности в части принципиально нового комплексного подхода к энергообеспечению крупноформатных динамических рекламоносителей. настоящим подтверждаем нашу заинтересованность в нахождении партнера для реализации проекта на любой территории рФ и стран снг. Генеральный директор ООО «Вершина-Вижн» А.Г.Хайлис e-mail: alex@vershina.ru, оф. тел .+7-495-7256090

энергоэффективность | 43

тенденции

развитие виэ российские реалии А.Ю.Книжников, Е.А.Кутепова Программа по экологической политике нефтегазового сектора, WWF России

На конференции ООН по изменению климата в Копенгагене Президент России Д.А.Медведев подчеркнул намерение выполнять обязательства по снижению выбросов парниковых газов «в объёме более 30 миллиардов тонн в период с 90-го по 2020 год». По мнению WWF России, прирост выработки электроэнергии должен быть обеспечен за счет повышения КПД ТЭЦ и ГРЭС и возобновляемых источников, что требует пересмотра инвестиционных программ ТГК и ОГК.

В течение последних лет Правительство российской Федерации уделяет особое внимание развитию Виэ. так, 8 января 2009 г. было издано распоряжение N 1-р, согласно которому к 2020 году устанавливается значение целевого показателя объема произ-

44 | ENERGY FRESH

Carlos G. Vallecillo

азвитие возобновляемых источников энергии является важным направлением в инновационном развитии страны, совершенствовании технологической базы, повышении энергоэффективности экономики, обеспечении энергетической стабильности и безопасности, улучшении социальных и экологических условий. однако большое количество ископаемого топлива и доминирование традиционного топливно-энергетического сектора в экономике страны, политика субсидирования таких отраслей, как нефтяная отрасль, атомная энергетика, крупная гидрогенерация, препятствует развитию Виэ в россии. так, Правительство ввело с начала 2010 нулевые пошлины на экспорт нефти с ряда месторождений Восточной сибири. каждый месяц сохранения нулевой ставки экспортной пошлины приносит экономию компаниям, работающим в Восточной сибири, бюджет недополучает около 10 миллиардов рублей, которые как раз и можно было бы направить на программы поддержки Виэ.

водства и потребления электроэнергии с использованием Виэ (без учета крупных гэс) в 4,5 %. результат оценки объема технически доступных ресурсов возобновляемых источников энергии в российской Федерации, приведенный в данном распоряжении, эквивалентен не менее 4,6 млрд тонн условного топлива, что вдвое превышает энергобаланс страны и в 5 раз внутреннее энергопотребление. Для того чтобы выполнить установленный целевой показатель, необходимо дополнительно ввести гене-

рирующие мощности на Виэ, однако планы действий по достижению этих показателей правительством не определены. также не определен порядок выделения из бюджета субсидий для компенсации стоимости подключения к энергосистеме, механизм закупок и ценообразования электроэнергии, производимой за счет Виэ, которая должна в первую очередь закупаться для компенсации потерь в электросетях и т.д. В связи с повышенными начальными капитальными затратами на Виэ и отсутствием разработанной программы

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010 государственной поддержки объемы вводов на Виэ в планах генерирующих компаний намечаются в разы меньше, чем необходимо для достижения показателя в 4,5%. В результате этого достижение установленного показателя в 4,5% подвергается сомнению, в то время как в мире прослеживаются кардинально противоположные тенденции (к примеру, достижение 20% в ес к 2020 г.).

новым мощностям, установленным в 2009 году, китай вышел на первое место в мире, опередив сШа, испанию и германию. В 2005 году китай принял закон о возобновляемой энергетике. В 2007, 2008 и 2009 гг. мощности установленных ветроэлектростанций в китае увеличивались на более чем 100% за год (рис.1). При таких темпах можно ожидать, что объявленная цель довести к 2020 году общую установленную мощность ветроэлектростанций до 150 гВт будет достигнута с опережением графика.

Показательным примером является китай, где мощность ветроэлектростанций за один 2009 год удвоилась и составила 25,4 гВт, из них более 60% в граничащих с россией регионах. По

Показательно также развитие солнечной энергетики в германии, где

этот сектор наиболее развит: стремительно возрастает выработка электроэнергии и теплоэнергии за счет солнечных батарей. современные реалии показывают, что развитие Виэ в россии только начинает свой путь. так, вклад Виэ (без крупных гэс) в энергобаланс всего около 1%; отсутствует стимулирующее законодательство; отсутствуют базовые программные документы и научно обоснованные рекомендации по развитию Виэ в россии; не выработана ясная системная государственная поддержка в области Виэ. Федеральное законодательство каса-

МВт 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Рис.1 Установленная мощность ветроэлектростанций по странам (на конец года) МВт 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Остальной мир

Китай

Германия

Индия

Испания

США

www.ENERGY-FRESH.Ru

WWF россии

Рис.2 Установленная мощность солнечных батарей в сетях электроснабжения по странам (на конец года)

Япония

тенденции | 45

тенденции ется поддержки Виэ, включаемых в объединенные энергосистемы. однако они не относятся к зоне децентрализованного энергоснабжения, где экономический эффект от Виэ максимален. однако в конце 2007 года произошли позитивные изменения в области государственной политики в области энергетики. По инициативе «рао «еэс» россии в качестве поправок к уже существующему закону «об электроэнергетике» №35-Фз были приняты статьи, направленные на поддержку развития возобновляемой энергетики. Принятые

поправки не только впервые дают определение Виэ в законодательстве рФ, но и определяют задачи для Правительства по развитию Виэ. В условиях крайне низких темпов роста генерации от Виэ, отставание планируемого энергокомпаниями ввода новых мощностей от установленных Правительством рФ целевых показателей по Виэ, WWF россии считает необходимым активизировать диалог с энергокомпаниями по этим проблемам. В связи с тем, что потенциал возобновляемых источников энергии распространен по

территории россии крайне неравномерно, а технические возможности и экономическая целесообразность создания объектов генерации существенно зависят от местных особенностей, WWF россии придерживается дифференцированного подхода к генерирующим и сетевым компаниям в отношении развития Виэ. WWF россии обратился к электрогенерирующим компаниям (огк и тгк) с целью внедрения компаниями энергоэффективных и экологических стандартов в их экополитику, в частности сделать показатели Виэ индикатором экологической ответственности компаний. WWF россии будет формировать общественное мнение об экологической ответственности генерирующих компаний, делать общедоступной информацию о Виэ, оказывать содействие для активного внедрения использования Виэ в инвестиционных планах развития генерации в рФ (огк и тгк). WWF россии также будет поддерживать участие общественных организаций в совершенствовании государственной политики по развитию Виэ, в том числе в части создания финансово-организационных стимулов для развития Виэ. По первым полученным ответам можно констатировать, что электрогенерирующие компании готовы сотрудничать с целью развития Виэ, но в настоящее время во многих компаниях доля выработки электроэнергии на основе Виэ или не ведется, или крайне незначительна, отсутствие изученной базы, включая оценку их применимости и планов для развития.

Michel Gunther

WWF россии считает, что для расширения использования Виэ в энергетике важным элементом являются совместные усилия всех заинтересованных сторон. Для масштабного увеличения доли Виэ в энергетике необходим комплексный подход, включающий меры поддержки Виэ как со стороны государства, так и бизнеса совместно с общественностью. По словам Дмитрия медведева на встрече с представителями деловых кругов 2 марта 2010 года, «любой «зелёный рост», так называемая новая энергоэффективная экономика, возможен только в том случае, когда мы сможем отыскать в этом бизнес-элемент». Президент подчеркнул, что «как только этим вопросом стал интересоваться бизнес, у этой темы появились перспективы».

46 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

тенденции

мы готовы способствовать решению «национальных задач в сфере энергосбережения и перевода транспорта

на экологически чистые электродвигатели »

Участники интервью: Шаопин Лу, Директор Thunder Sky, Майкл Буш, управляющий директор ООО «ЛИОТЕХ»

Общество с ограниченной ответственностью «Литийионные технологии» (ООО «ЛИОТЕХ») является совместным предприятием китайской компании Thunder Sky Limited и Государственной корпорации «Российская корпорация нанотехнологий». Компания ЛИОТЕХ создана для реализации в нашей стране проекта по производству современных литий-ионных батарей. Цель проекта - реализации стратегических национальных задач в сфере энергосбережения и перевода транспорта на экологически чистые электродвигатели путем трансфера в Россию уникальных технологий мирового уровня.

рамках проекта начато строительство завода в новосибирске по производству литий-железофосфатных (LiFePO4) батарей. Прежде всего продукция завода будет использоваться в электротранспорте, а также в накопителях энергии в электроэнергетике, сфере телекоммуникаций, для источников бесперебойного питания. запуск производства запланирован на вторую половину 2011 года. ежегодная установленная мощность производства к 2012 году составит 400 миллионов а*ч, что обеспечит возможность оснащения батареями более чем 12 тыс. единиц электротранспорта в год.руководители проекта со стороны китайской компании Thunder Sky поделились информацией о проекте с редакцией журнала ENERGY FRESH.

Ш.Л.: В россии есть всё необходимое для успеха: наличие сырьевой базы, наработки нии, высокая квалификация рабочих, удобное сообщение с китаем. сейчас Thunder Sky располагает технологически развитым производством, которое необходимо постоянно EF: зачем Thunder Sky российское развивать, чтобы идти на шаг впереди производство, ведь условия ведения наших конкурентов. Партнёрство с бизнеса в россии и китае несопоста- роснано даёт нам дополнительную вимы, не говоря уж о стоимости рабо- возможность для совместного развития наших технологий. чей силы?

48 | ENERGY FRESH

EF: насколько будет отличаться цена батарей, сделанных в россии и в китае? Ш.Л.: Цены в россии и китае будут примерно одинаковы. основные затраты в себестоимости продукции – это затраты на материалы, доля затрат на труд рабочих незначительна. EF: какие виды батарей вы планируете

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

выпускать на заводе в новосибирске? М.В.: мы планируем выпуск батарей емкостью 150 ач (для электромобилей и погрузчиков), 300 ач (для миниавтобусов и малотоннажной грузовой техники) и 600 ач (для городских пассажирских автобусов, междугородних автобусов, грузовой техники). аналоги этих батарей уже сейчас активно используются в китае на электротранспорте. EF: В чём основные преимущества батарей, произведённых по технологии Thunder Sky?

EF: насколько электроавтобус тяжелее и дороже обычного? какова экономическая целесообразность перевода на электродвигатели? Ш.Л.: батарея для автобуса весит от 1,5 до 2 т, но она заменяет и двигатель, и топливный бак, и коробку передач. общий вес автобуса с двигателем внутреннего сгорания – 11-12 т, если используются электробатареи, он увеличится всего на 200 кг. Цена машины при этом возрастет на $50 000. обслуживание при этом гораздо дешевле, плюс экономия на топливе почти 70%. капитальные затраты при нашей концепции развития электротранспорта минимальны. Прокладка трамвайных путей, организация троллейбусного движения, монорельсовых поездов – все это решения с высокой капиталоемкостью и длительными сроками окупаемости. решения электротранспорта на основе наших батарей более динамичны. В среднем инвестиции в переоборудование тс в электротранспортное (на примере автобуса на 40-50 посадочных мест) окупаются за 3-4 года.

М.В.: батареи Thunder Sky имеют международные сертификаты для массового производства, легко адаптируются для серийно выпускаемых моделей транспорта (пассажирские и туристические автобусы и микроавтобусы). По сравнению с мировыми аналогами продукция компании лиотех имеет существенные преимущества по своему более длительному жизненному циклу, высокой удельной энергии EF: каким образом в китае стимулируи выходной мощности, а также низко- ется внедрение электротранспорта? му загрязнению окружающей среды на всех этапах эксплуатации батарей. В качестве основных преимуществ я Ш.Л.: Правительство решило перебы выделил следующее: вести на электродвигатели 25% китайского общественного транспор• отсутствие эффекта памяти после много- та к 2015 году. В каждом крупном гочисленных циклов зарядки и разрядки; роде китая на электричество перей• пробег пассажирского автобуса дет 1000 автобусов. к 2015 году в киот одной зарядки 300-350 км, ресурс тае будет произведено 500 000 элекбатареи более 600 тыс. км; тромобилей, а к 2020-му – 5 млн. раз• уникальная система зарядки, позво- витие электродвигателей определеляющая быстро заряжать батареи (до но нашим правительством как прио20-ти минут); ритетное направление. утверждена • сравнительно низкая стоимость ба- программа субсидирования покупки тарей (в несколько раз ниже ближай- легковых электромобилей в размере ших аналогов); $8000, местные бюджеты в крупных • широкий температурный диа- городах добавят еще $8000. При попазон эксплуатации от -45°C купке автобуса с электродвигателем до +85°C; субсидия составляет $70 000 – эта • надежность и безопасность, под- сумма перекрывает разницу в цене тверждённая международными обычного автобуса и электрического. сертификатами; Покупать электроавтобус будет про• длительный опыт эксплуатации (бо- сто выгоднее, чем обычный лее 5 лет), отсутствие нареканий и су- . щественных негативных аспектов; EF: одна из проблем внедрения элек• отсутствие вредных выбросов тротранспорта – отсутствие электрозав атмосферу. правок. как вы решали эту проблему?

www.ENERGY-FRESH.Ru

Ш.Л.: В 25 городах китая работает правительственная программа развития таких заправочных станций. наша технология больше напоминает сети азс – подъехал, подзарядился и поехал дальше. В мире есть еще другая концепция зарядки – на заправке просто меняют батареи. такие сети есть в Дании, израиле. наши батареи заряжаются в течение 15-20 мин., это уже сопоставимо с тем временем, сколько в среднем проводит тс на заправке топливом. После зарядки тс, оснащенное нашими аккумуляторами, может проехать до 350 км. М.Б.: что такое 350 км для городского транспорта? это полноценные две смены работы, здесь даже сеть не нужна. батареи Thunder Sky на регулярных маршрутах уже работают пять лет и выдерживают 5000 перезарядок, т. е. 5000 дней эксплуатации. EF: Вам уже удалось заключить партнёрские соглашения с кем-нибудь из отечественных производителей автомобилей? М.Б.: В настоящий момент мы находимся в стадии заключения партнёрских соглашений с отечественными производителями автотранспортных средств, муниципальными автотранспортными компаниями, администрациями крупных городов, зао «автолайн», энергетическими компаниями и другими потенциальными партнерами и заказчиками. используя уникальные технологии Thunder Sky, мы предлагаем нашим потенциальным партнёрам совместную реализацию комплексных Программ производства и переоборудования транспортных средств на электродвигатели: от поставки батарей до их утилизации, обеспечение зарядными станциями, гарантийное сопровождение и поддержку, подготовку специалистов и сервисное обслуживание. мы уверены, что успешная реализация намеченных нами Программ будет способствовать решению национальных задач в сфере энергосбережения и перевода транспорта на экологически чистые электродвигатели.

тенденции | 49

тенденции

маркетинговый аспект развития

альтернативной энергетики В.А.Шураков, заместитель Директора Института инновационного развития технологий НИЯУ МИФИ

Глобальная конкуренция и задача стать энергетической сверхдержавой ставят перед Россией ряд проблем, одной из которых является проблема дефицита энергоресурсов. Данная проблема имеет особое значение, поскольку от ее решения зависит дальнейшее развитие экономики страны. Энергия, являясь движущей силой любого производства, может обеспечить качественный подъем промышленности и, таким образом, создать необходимые условия для роста ВВП. Соответственно темпы экономического роста в значительной степени определяются энергообеспеченностью. Разум есть способность использовать силы окружающего мира без разрушения этого мира… А. и Б. Стругацкие, «Пикник на обочине»

50 | ENERGY FRESH

роблема дефицита энергоресурсов возникает в связи с тем, что бурное развитие экономики, вызванное достижениями научнотехнического прогресса, приводит к

соответствующему росту энергозатрат. а постоянное повышение цен на энергоносители одновременно с дальнейшим ростом энергопотребления делают данную проблему весьма острой. следует отметить, что проблема надежного обеспечения топливом и энергией является глобальной и затрагивает интересы

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

всего человечества. главной причиной возникновения энергетической проблемы принято считать постоянно растущее потребление минерального топлива, притом, что запасы сырья для производства большей части энергии в мире, являются ограниченными. Предполагается, что к 2020 году мировое энергопотребление возрастет в несколько раз. на данный момент проблема энергодефицита и способы ее решения, являются одними из самых обсуждаемых вопросов в мире. решение энергетической проблемы может идти по двум направлениям: экстенсивному и интенсивному. Первое направление предполагает дальнейшее увеличение добычи сырьевых энергетических ресурсов и потребления энергии, второе – использование альтернативных (возобновляемых) источников энергии и широкое применение энергосберегающих технологий. В настоящее время ситуация развивается в основном по первому направлению. так, в период с 1996 года по 2003 год мировое энергопотребление выросло почти на 27%. При этом рост произошел практически целиком за счет традиционных источниокв энергии. это объясняется в первую очередь тем, что высокая стоимость электричества, вырабатываемого при помощи возобновляемых источников энергии, сдерживает развитие данного направления в энергетике. существенную роль играет также инертность мышления людей, не стремящихся к радикальным переменам. сразу определим, что следует понимать под альтернативными источниками энергии. согласно резолюции № 33/148 генеральной ассамблеи оон (1978г.) к альтернативным источникам энергии относятся: торф; энергия биомассы (отходы сельскохозяйственные, лесного комплекса, коммунально-бытовые и промышленные, энергетические плантации: сельскохозяйственные культуры, древесно-кустарниковая и травянистая растительность); энергия ветра; энергия солнца; энергия водных потоков на суше (гидроэлектростанции мощностью менее 1мВт: минигэс, микрогэс); средне и высокопотенциальная геотермальная энергия (гидротермальные и парогидротермальные источники; сухие, глубоко залегающие горные породы);

www.ENERGY-FRESH.Ru

энергия морей и океанов (приливы и отливы, течения, волны, температурный градиент, градиент солености), низкопотенциальная тепловая энергия (почвы и грунта, зданий и помещений, сельскохозяйственных животных).

дополнительно произведенного. это обстоятельство должно стать мощным стимулом повышения эффективности использования энергоносителей. так, по мнению некоторых экспертов до 40% электроэнергии в россии можно высвободить за счет обыкза рубежом, в первую очередь в разви- новенной «экономии». как следутых странах, находят применение все ет из решения принятого на саммите вышеперечисленные виды источников «группы восьми» (G8) – 2006 в санктэнергии. В зависимости от особенно- Петербурге, «сбережение энергорестей региона в структуре использова- сурсов равносильно их производству». ния альтернативной энергии преобладает тот или иной источник. но, в насто- говоря об альтернативной энергетиящее время, даже в развитых странах, ке, надо отметить, что возобновляпреимущественно используются тради- емые источники энергии имеют пеционные источники энергии. и это при- ред традиционными ряд преимуществ. том, что попытки использовать альтер- Во-первых, природные запасы традинативные источники энергии человече- ционных источников энергии исчерством предпринимались давно. так, на- паемы. кроме того, увеличение их допример, использовать солнечную энер- бычи, необходимое для поддержания гию пробовали еще в XVIII веке. а пер- высоких темпов промышленного ровая солнечная электростанция была по- ста недешево и приводит к постоянстроена в 1912 году в египте. надо за- ному росту тарифов, что отрицательно метить, что альтернативные источники сказывается на себестоимости произэнергии в обозримом будущем и не смо- водимой продукции. Доля энергозагут полностью заменить традиционные. трат в структуре себестоимости проони будут лишь дополнять их. также, мышленной продукции составляет пока не получили массового примене- от 10 до 40 %. увеличение себестоиния и энергосберегающие технологии. мости вызывает рост цен, что снижаВозобновляемая энергетика имеет серьезные экологические, экономические и социальные преимущества перед традиционными источниками энергии. более широкое применение в нашей стране возобновляемой энергии неизбежно будет способствовать сокращению безработицы, снижению количества заболеваний по причине техногенных факторов и улучшению состояния здоровья, и соответственно повышению уровня жизни, уменьшению оттока населения из сельской местности. Вместе с тем, постоянно совершенствующиеся технологии приближают тот момент, когда широкое применение возобновляемых источников энергии станет экономически выгодным. это неизбежно приведет к тому, что доля возобновляемых источников энергии в структуре энергобаланса страны будет возрастать. что касается политики сбережения энергии, то ее уже начинают применять в промышленности, на транспорте, и в коммунально-бытовом секторе. как показывает практика, в современных условиях тонна сбереженного в результате применения энергосберегающих мер топлива обходится в несколько раз дешевле, чем тонна

ет покупательскую активность, а также может послужить причиной социальной напряженности в обществе. В тоже время, альтернативные источники энергии принято считать практически неисчерпаемыми. например, солнце будет светить еще много миллиардов лет, отдавая нам свою энергию. Во-вторых, применение альтернативных источников энергии гораздо безопаснее для окружающей среды, чем использование традиционных. соответственно снижается угроза для здоровья людей. так замена электростанций, работающих на угле, позволит резко ограничить массированное поступление в атмосферу земли окислов серы и азота и двуокиси углерода, которые в

тенденции | 51

тенденции совокупности способствуют формированию парникового эффекта и изменению климата. одновременно предотвращается накопление в зольных отвалах электростанций опасных радиоактивных элементов. а использование энергетического потенциала биомассы коммунальных стоков городов, органических отходов микробиологической, пищевой, мясомолочной и других отраслей промышленности, отходов растениеводства, навоза сельскохозяйственных животных позволяет помимо получения энергии предотвратить загрязнение территорий, воды и воздуха продуктами распада органики и существенно снизить тепловое загрязнение. экологический фактор в последнее время приобретает все большее значение. а опасность техногенной аварии, которая может привести к глобальным негативным последствиям для людей, при использовании возобновляемых источников энергии, выглядит маловероятной. В-третьих, возобновляемые источники энергии нередко более доступны для потребителей, поскольку они находятся непосредственно рядом с ними. и необходимость создавать, а затем поддерживать инфраструктуру для передачи электроэнергии от источника до потребителя отсутствует. таким образом, альтернативная энергетика характеризуется обычно низкими эксплуатационными расходами. В-четвертых, широкое распространение альтернативных источников энергии, зачастую позволяет использовать одновременно несколько различных источников, обеспечивая тем самым стабильность получения электроэнергии. к другим важным достоинствам альтернативных источников энергии можно отнести то, что переход на их использование в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности, или увеличения их экспорта, а сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций зачастую короче, чем у традиционных. развитие альтернативной энергетики также окажет положительное влияние на рынок труда. Дополнительно можно отметить такой выгодный для россии момент, как возможность пополнять государственный бюджет

52 | ENERGY FRESH

за счет продажи другим государствам квот на выбросы в атмосферу углекислого газа, в соответствии с положениями киотского протокола. таким образом, возобновляемая энергетика имеет серьезные экологические, экономические и социальные преимущества перед традиционными источниками энергии. более широкое применение в нашей стране возобновляемой энергии неизбежно будет способствовать сокращению безработицы, снижению количества заболеваний по причине техногенных факторов и улучшению состояния здоровья, и соответственно повышению уровня жизни, уменьшению оттока населения из сельской местности. учитывая все вышеизложенное, многие страны в той или иной степени пытаются вводить программы по реализации возможностей использования альтернативных источников энергии, но пока существуют определенные барьеры по эффективному внедрению данных технологий. и хотя эти проблемы присутствуют в разной степени во многих странах, россия на данный момент выглядит явным аутсайдером в этой сфере, что не соответствует ее цели добиться в мире статуса энергетической супердержавы. одним из основных препятствий, вероятно, следует считать недостаток информации о преимуществах, которые дает использование альтернативных источников энергии. это препятствие со временем будет преодолено, либо эволюционным путем через постепенное расширение доли альтернативных источников энергии, либо путем проведения соответствующей политики государства, как это нередко бывает. к слову сказать, в развитых странах внедрение энергосберегающих технологий и проведение политики использования возобновляемой энергии идет с прямым участием государства (в виде государственных дотаций). Возможно, решение задачи первоначального формирования рынка альтернативной энергетики без участия государства будет идти очень медленно. так или иначе, но альтернативная энергетика развивается и уже приносит положительный эффект.например, в общем энергетическом балансе германии доля альтернативных источников энергии составляет более 10%, а

в производстве электроэнергии – свыше 16%. эмиссия углекислого газа снижена на 28% по сравнению с уровнем 1990 года. В планах к 2020 году увеличить долю возобновляемых источников энергии с 10 до 18%. В норвегии электроэнергия, получаемая из альтернативных источников, покрывает почти половину национальной потребности. Положительные примеры использования альтернативной энергетики имеются и в других странах. а мировым лидером в сфере альтернативной энергетики являются сШа, где при помощи возобновляемых источников энергии в год вырабатывается более 100 млрд. кВт-ч электроэнергии. становится понятно, что политика энергосбережения и применения возобновляемой энергии себя оправдывает. а значит, что в будущем ее роль в энергетических системах, и значение для экономики будут только возрастать. и здесь возникает закономерный и очень интересный вопрос: а как альтернативная энергетика будет влиять на рыночную коньюктуру? что будет, когда ее доля возрастет до существенной? какие могут возникнуть тенденции или произойти структурные сдвиги в экономике? что можно или следует предпринять бизнесу в связи с этим? Ведь чтобы быть успешным, бизнес должен выявлять и удовлетворять потребности. учитывая, что альтернативная энергетика, несомненно, будет развиваться, стоит заранее оценить перспективы ее влияния на экономику и появляющиеся возможности. здесь открывается широкое поле для маркетинговых исследований. но, следует помнить о том, что, как было сказано выше, альтернативная энергетика не заменит традиционную, а будет ее только дополнять. это означает, что влияние альтернативной энергетики будет носить ограниченный по масштабам характер. тем не менее, это влияние будет иметь место и его стоит изучить. В этом и заключается первоочередная задача для маркетологов. В настоящей статье не предполагалось дать исчерпывающую информацию о том, как альтернативная энергетика будет воздействовать на нашу жизнь. Цель настоящей публикации обратить внимание на такой аспект использования возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий, как

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

новые потребности, формируемые под более высокого порядка (т.н. «пирамивлиянием происходящих в энергетике да маслоу»). значит с учетом текущей перемен, и возникающие в связи с этим рыночной коньюктуры бизнес должен возможности для извлечения прибыли. определить, что он в состоянии предложить потребителям при подобном рази первое, о чем обычно говорят в связи витии событий. с альтернативными источниками энергии, это положительное воздействие на По мере более широкого применения экологию. чем шире будут использо- альтернативной энергетики снизится ваться возобновляемая энергетика, тем уровень загрязнения воды и земли, что ниже будет эмиссия углекислого газа, в свою очередь создаст дополнительявляющаяся следствием промышленно- ные условия для развития сельского хого роста основанного на традиционных зяйства. В том числе и за счет фермеисточниках энергии. уменьшение ве- ров, для которых доступность возоброятности техногенных катастроф так- новляемых источников энергии будет же относится к позитивному воздей- еще одним благоприятным фактором. ствию на экологию альтернативных источников энергии. Все это, несомненно, также, применение возобновляемых исблагоприятно скажется на здоровье на- точников энергии будет способствовать селения, а также сделает жизнь людей сохранению дикой природы, что приболее комфортной. то есть здесь мож- даст новый импульс развитию, наприно говорить о повышении уровня жиз- мер, экотуризма. к слову сказать, экони людей. но, если посмотреть на это логический туризм ежегодно приносит чуть-чуть глубже, то это означает и из- в экономику сШа около 3 млрд. долламенение потребительского поведения. ров. как уже говорилось выше, с разтак, снижение уровня заболеваемости витием технологий, применение возсреди людей, уже само по себе, повли- обновляемых источников энергии стаяет на структуру спроса. а комфорт- нет экономически выгодным. а как ная жизнь означает просто совершенно это отразится на рыночной ситуации? другую структуру потребления. Ведь, с ростом благосостояния, люди стремятся снижение затрат на получение элекудовлетворить новые потребности все троэнергии положительно повлияет

www.ENERGY-FRESH.Ru

на структуру себестоимости. это в свою очередь создаст предпосылки для снижения цен на производимую продукцию. таким образом, используя альтернативные источники энергии, производитель получает конкурентное преимущество. Понятно, что цена является основным фактором, влияющим на потребительский спрос. кроме того, тот факт, что альтернативные источники энергии имеются практически везде, позволяет производителям уменьшить затраты на доставку электроэнергии, вести долгосрочное прогнозирование собственных затрат и благодаря наличию стабильного конкурентного преимущества в виде цены, обеспечить себе устойчивость на рынке. также, наличие альтернативных источников энергии позволяет им уменьшить свою зависимость от естественных монополий и дополнительно укрепить свои рыночные позиции. если же рассмотреть вопрос развития альтернативных источников энергии и их масштабного применения более широко, то становится понятно, что это катализатор серьезных изменений не только в энергетике, а и в экономике в целом.

тенденции | 53

тенденции развитие альтернативной энергетики неизбежно даст импульс развитию многим отраслям промышленности. Ведь в ответ на появление спроса скажем, на ветрогенераторы и оборудование для геотермальных электростанций обязательно появится предложение со стороны отечественных производителей, что будет способствовать развитию науки, машиностроения, химической промышленности и т.д. а развитие технологий по преобразованию биомассы в электрическую энергию, создаст спрос и соответствующее предложение на рынке котлов для сжигания биомассы. это может послужить одним из факторов построения в россии современной высокотехнологичной экономики.

альтернативных источников энергии большое значение имеет эффективное энергопотребление. это, разумеется, справедливо и для традиционной энергетики. но, именно в сочетании с применением возобновляемых источников энергии, политика энергоэффективности дает наиболее ощутимый экономический результат. это означает необходимость комплексного подхода в решении проблемы энергодефицита. соответственно развитие альтернативной энергетики должно идти одновременно с введением политики ресурсосбережения. (Для примера, в соединенных Штатах америки преподавание культуры энергопотребления начинается со школы, а затем продолжается в колледжах и университетах).

высоком профессиональном уровне. а специалистам нужны методики расчетов, программное обеспечение и т.п. реальное применение возобновляемых источников энергии потребует новых технологий и нового оборудования. Появятся новые промышленные и портативные устройства для получения электроэнергии, новые типы аккумуляторов и зарядных устройств и т.д. Возможно, что каждый сантехнический смеситель в недалеком будущем будет снабжен миниатюрной электростанцией, использующей напор воды для получения электроэнергии, достаточной для освещения кухни, или какой-нибудь кладовки.

Для развития альтернативной энергетики необходимо принятие различВедь альтернативная энергетика – это По этой причине, практическое ис- ных законодательных и нормативных целый пласт вопросов, проблем и за- пользование альтернативных источ- актов. а для разработки современнодач, решение которых создает огром- ников энергии должно начинаться с го экологического права нужны кваные возможности для бизнеса в пла- энергоаудита. а это целый рынок, ко- лифицированные юристы и экологи. не освоения совершенно новых ры- торый к настоящему времени еще не Практическое применение любого из ночных ниш. тут необходимо заметить, сформирован. нужны специалисты, возобновляемых источников энерчто для успешного использования способные провести энергоаудит на гии автоматически повлечет за собой развитие тех сегментов рынка, которые прямо или косвенно с ним свячем шире будут использоваться возобновляемая энергетика, тем ниже будет заны. например, развитие биогазоэмиссия углекислого газа, являющаяся следствием промышленного роста вой энергетики будет способствовать основанного на традиционных источниках энергии. уменьшение вероятности развитию животноводства, поскольтехногенных катастроф также относится к позитивному воздействию на ку обеспечит ему снижение затрат экологию альтернативных источников энергии. Все это, несомненно, благоприятно скажется на здоровье населения, а также сделает жизнь людей более комфортной.

54 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

на покупку электроэнергии и утилизацию отходов, а также возможный рост доходов от продажи излишков электроэнергии. В результате развития возобновляемой энергетики появятся новые рынки и рыночные сегменты, где возможно будет реализовать различные коммерческие инициативы. Все это окажет влияние на многие виды человеческой деятельности. например, на искусство. Применение альтернативных источников энергии отразится на архитектуре новых зданий и сооружений жилого и промышленного назначения. разумно также предположить, что новое оборудование, предназначенное для получения электроэнергии из возобновляемых источников, будет иметь дизайн, определенный его конструктивными особенностями. жкх и система управления энергетикой в условиях ее децентрализации, при применении возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий, также подвергнется изменениям.

www.ENERGY-FRESH.Ru

разделы законодательства, на ученых, которые будут разрабатывать практический механизм использования возобновляемых источников энергии и на специалистов, которые будут работать с новыми технологиями, означает необходимость развития системы образования и научной базы высших и средних специальных учебных заведений и научных центров. и здесь Поскольку, как уже было замечено имеется обширное поле деятельности выше, нужно будет решать вопросы для венчурного капитала – целевые проведения энергоаудита и разработ- исследования, трансферт технологий. ки энергетических стратегий предприятий, с чего собственно и начинается и так далее … альтернативная энергетика. а, так как таким образом, вновь создаваемые подобрать оптимальное решение для рынки и рыночные сегменты будут окаконкретного потребителя – это зада- зывать воздействие на уже существуча для профессионалов, то это окажет ющие. мир в очередной раз изменитвлияние на рынок труда. рынку будут ся под влиянием научно-технического нужны новые специалисты. Возможно, прогресса. и бизнес должен быть годаже появятся новые специальности. тов к этим переменам! и все это, в свою очередь, неизбежно В статье использованы отразится на рынке образовательных материалы отечественной услуг. так, спрос на юристов, которые и зарубежной печати будут разрабатывать соответствующие собственно и сами энергосберегающие технологии тоже будут совершенствоваться. можно ожидать, что внедрение энергосберегающих технологий в совокупности с использованием альтернативных источников энергии окажет позитивное воздействие на культуру людей, и в первую очередь на культуру потребления.

тенденции | 55

технологии

энергоэффективные

трансзвуковые технологии ЗАО «Инжиниринговая Компания Фисоник» обладает исключительным правом использования интеллектуальной собственности на энергоэффективные трансзвуковые технологии, автором и разработчиком которых является профессор Фисенко В.В., который впервые в мире ввел понятие «трансзвуковые струйные аппараты» (ТСА) и разработал основы теории этих аппаратов.

ехнологии защищены как российскими, так и зарубежными патентами. компания заключает лицензионные договоры с энергосервисными компаниями, сопровождает энергосервисные контракты (экспресс-аудит, обоснования, инструкции, схемы, формирование энергетического паспорта, техническая поддержка, обучение персонала и т.д.). имеет свой собственный научно-исследовательский Центр трансзвуковых технологий в энергетике (ниЦттэ), который разрабатывает научно-технические материалы для существующего и для создания нового оборудования на основе трансзвуковых устройств.

ционными насосами вследствие создания тса дополнительного подпора (насосного эффекта) и отсутствия у тса гидравлического сопротивления

натурального топлива на 1 гкал вырабатываемого тепла за счет высокой эффективности теплообмена и дополнительной генерации тепла из внутренней энергии воды

• снижение потерь на излучение с поверхности теплообменного оборудо- • сокращение удельной массы оборудования и конденсатопроводов вания на гкал вырабатываемого тепла • сокращение эксплуатационных затрат в 2 и более раз за счет длительной безотказной работы (до 30 лет) и более высокой, по сравнению с бойлерами, ремонтопригодностью

• сокращение эксплуатационных затрат в 2 и более раз за счет длительной безотказной работы (до 30 лет) и более высокой, по сравнению с бойлерами, ремонтопригодностью

• снижение капитальных затрат на перевооружение и модернизацию отдельных участков и систем энергетиосновным видом деятельности компа- ческого комплекса нии является разработка и техническое сопровождение энергоэффективных • малые габариты (от 183х95 мм ресурсосберегающих технологий с при- до 332х175 мм) и вес тса (от 9 менением трансзвуковых устройств, до 45 кг) позволяют высвобождать знапозволяющих существенно сократить чительные производственные площади. не только капитальные затраты на производство тепловой энергии (удельная Заказчики: масса оборудования на 1 гкал выраба- OAO «кировский завод», муП «теплотываемого тепла), но и удельный рас- вые сети», гу «мчс рФ», OAO «ржД», ход натурального топлива на единицу зао «казанский завод искусственных вырабатываемой гкал. кож», OOO «тД аят», оао «азнакаевский маслозавод», московский машитса ностроительный завод «знамя» и др. (трансзвуковой струйный аппарат) тст (трансзвуковой струйный теплогенератор) уменьшает расход топлива за счет снижения традиционных потерь и использования внутренних вторичных энерго- уменьшает расход топлива за счет ресурсов (использование продувочной использования внешних вторичных воды верхних барабанов котлов и т.д.). энергоресурсов и возобновляемых источников энергии. Преимущества: • снижение на 50-100% потребляемой Преимущества: электрической мощности циркуля- • сокращение до 50% удельного расхода

• снижение капитальных затрат на перевооружение и модернизацию отдельных участков и систем энергетического комплекса

56 | ENERGY FRESH

Заказчики: зао «кабельный завод «каВказкабелЬ», муП тгП тр «тихорецктепло» и др.

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

www.ENERGY-FRESH.Ru

технологии | 57

технологии

Royal Nooteboom Group Royal Nooteboom Group - европейский лидер рынка в проектировании и производстве транспортных средств для перевозки негабаритных и тяжеловесных грузов с полезными нагрузками от 20 до 1000 тонн. Чтобы удержать лидерские позиции, Nooteboom непрерывно стремится улучшить качество и обслуживание.

оменклатура изделий включает полуприцепы (такие как удлиняемые и гидравлически управляемые низкорамные, с низкой платформой, ровные платформы и модульные полуприцепы) и прицепы, каждый из которых имеет инновационное и эффективное транспортное решение с превосходным соотношением цены/качества. Приобретая и используя нашу технику, Вы получаете 350 человек персонала технически образованного и клиенториентированного. обширный диапазон транспортных средств - только часть единого пакета предложений, который Nooteboom предлагает своим клиентам. Вы можете обратиться к Nooteboom для решения фактически любой транспортной проблемы, которая встаёт перед Вами. таким образом Вы можете быть уверены в оптимальной производительности, контроле за уровнем издержек и прежде всего надежности. это то, что удерживает Nooteboom вместе с его клиентами на лидирующих позициях рынка перевозок негабаритных и тяжеловесных грузов'.

58 | ENERGY FRESH

tELEStEp Telestep - идеальное средство транспортировки длинных лопастей роторов. Внедрение прицепа Telestep позволило компании Nooteboom удовлетворить растущий спрос на полуприцепы для транспортировки таких сверхдлинных грузов, как лопасти роторов или верхние секции башен ветровиков.

низкая погрузочная платформа Telestep поставляется с платформой тройного и четверного раздвижения (до 55 метров) высотой менее 120 см с 3, 4 или 5 осями и шинами 245/70 R 17,5. рулевое управление с поворотным кругом обеспечивает превосходную маневренность. несмотря на большую длину, запатентированная конструкция продольной балки компании Nooteboom гарантирует

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

идеально ровную платформу в сдвинутом и раздвинутом положении даже под нагрузкой. Прицеп Telestep компании Nooteboom сконструирован таким образом, чтобы груз (в пределах допустимой нагрузки на ссу) также мог быть расположен непосредственно за гусаком, а не только на нем самом. низкорамные полуприцепы mCo В линейке MCO компании Nooteboom представлен широчайший диапазон низкорамных полуприцепов. Все низкорамные полуприцепы имеют в качестве стандартного оборудования систему принудительного гидравлического рулевого управления, которая обеспечивает превосходную маневренность при минимальном износе шин. низкорамные полуприцепы MCO поставляются с количеством осей от 2 до 9 и шириной платформы 2540 и 2750 мм. Помимо всех плюсов низкорамного полуприцепа OSD модели MCO имеют дополнительные преимущества. например, в стандартной программе имеются платформы не только одинарного, но и двойного и даже тройного раздвижения длиной до 45 метров. специальные варианты в рамках этой программы включают V-образную платформу для транспортировки секций башен ветровых турбин.

www.ENERGY-FRESH.Ru

Royal Nooteboom Trailers B.V. Nieuweweg 190, Postbus 155, NL-6600 AD WIJCHEN T +31 24 6488830 F +31 24 6488833 www.nooteboom.com Nieuweweg 190, Postbus 155, NL-6600 AD WIJCHEN T +31 24 6488830 | F +31 24 6488833 | I www.nooteboom.com Владимир Герасименко Экспорт Восточная Европа/ Россия T +31 24 6488837 | M +31 621570924 | F +31 24 6488899 E v.herasymenko@nooteboom.com

технологии | 59

технологии

автономный источник электрической энергии для газораспределительных станций

микротурбодетандерный генератор

мдг-20

Беседин Сергей Николаевич, генеральный директор ООО «Научно-технический центр «Микротурбинные технологии» Забелин Николай Алексеевич, заместитель декана по научной работе энергомашиностроительного факультета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Рассохин Виктор Александрович, заведующий кафедрой «Турбинные двигатели и установки» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Фокин Георгий Анатольевич, Генеральный директор OOO «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»

дним из важных элементов системы подачи газа потребителю являются газораспределительные станции (грс), обеспечивающие редуцирование газа от давления в магистральном газопроводе (5,5…7,5 мПа) до давления, необходимого конечному потребителю (0,3…0,6 мПа). При этом сама грс должна быть обеспечена электрической и тепловой энергией, потребность в которой зависит от многих факторов: назначения и производительности, ее месторасположения и метеорологических

условий, уровня автоматизации. тепловая энергия необходима для поддержания требуемого уровня температуры воздуха в помещениях грс и вырабатывается котлоагрегатами небольшой теплопроизводительности. электрическая энергия расходуется на питание контрольно-измерительных приборов и автоматики (киПиа), средств связи, на насосы для принудительной циркуляции воды в системе отопления, внутреннее и наружное освещение, а также на установки электрохимической защиты

Рис. 1. Потребляемая электрическая мощность на ГРС типичного газопровода в системе ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»

60 | ENERGY FRESH

от коррозии металла труб газопроводов. общая потребляемая мощность грс, как правило, не превышает 10…20 кВт (рис. 1) и подается от ближайшей лэП через трансформаторную подстанцию с напряжениями 380/220 В. снижение давления газа на грс достигается в результате дросселирования, при этом энергия сжатого газа не используется, хотя могла бы преобразовываться в механическую, а затем и в электрическую энергию в устройствах типа турбодетандеров. существующие варианты исполнения турбодетандеров обладают рядом недостатков, не позволяющих рекомендовать их для широкого внедрения, что подробно рассмотрено в [1]. В настоящее время ооо «газпром трансгаз санкт-Петербург», научнотехнический центр «микротурбинные технологии» и санкт-Петербургский государственный политехнический университет реализуют совместную программу по созданию автономного локального источника электрической энергии на природном газе для газораспределительных станций. Программа базируется на

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

поисковых исследованиях, выполнен- поддержание необходимой скорости ных в рамках программы ниокр оао вращения ротора, формирование вы«газпром» в 2008-2009 годах, когда ходного трехфазного напряжения на основании проведенного технико- необходимой амплитуды и частоты, экономического анализа был вы- формирование защит турбогенератобран оптимальный тип источника на ра и блока управления при аварийных основе использования расширитель- ситуациях. ной турбины и высокооборотного генератора. Входной блок подготовки технологического газа обеспечивает очистку результатом реализации этой про- газа прежде всего от минеральных чаграммы явилось создание ми- стиц и в случае необходимости редукротурбодетандерного генератора цирование газа до давления, необхомДг-20, включающего в себя сверхзву- димого на входе в турбину. ковую высокооборотную малорасходную турбину конструкции лПи и син- на выходе из турбины температура хронный генератор, смонтированные газа может опуститься ниже точки в едином герметичном корпусе (рис. 2). росы, установленной ост 51.40-93. В этом случае возможно обмерзание отличительной особенностью тур- проточной части, которое приводит богенератора является отсутствие к изменению проходных сечений, помаслосистемы (самого масла, масло- вышению давления за проточной чапроводов, маслобака, насоса, филь- стью турбины, отрывам и пульсациям тров), что достигается применением давления и скорости потока, резкому самоподдерживающихся лепестко- падению кПД и мощности газовой вых газодинамических подшипников, турбины, а также возможному выне нуждающихся в высокой мощности падению гидратов. эта проблема редля подачи газа и обладающих меха- шается путем подогрева газа перед низмом компенсации температурных подачей в расширительную турбину в деформаций. подогревателе 5. блок управления, представляющий собой совокупность электронных устройств с микропроцессорным управлением, предназначен для запуска турбогенератора, управления им, преобразования генерируемой высокочастотной энергии в электрическую энергию промышленного стандарта. блок управления обеспечивает задание режимов работы мДг-20, индикацию состояния и параметров, управление расходом газа на вход в турбину,

Рис. 2. Тепловая схема микротурбодетандерного генератора с расширительной турбиной для газораспределительных станций. 1 – расширительная турбина, 2 – высокооборотный электрогенератор, 3 – блок управления, 4 – входной блок подготовки технологического газа, 5 – подогреватель газа.

www.ENERGY-FRESH.Ru

плоских и кольцевых решетках, так и на вращающихся моделях на воздухе и горячем газе при моделировании реальных натурных условий. экспериментально было исследовано около 50 транс- и сверхзвуковых сопловых и рабочих решеток, сопел и профилей, а на динамических стендах продуто около 100 турбинных малорасходных ступеней осевого и радиального типа. В результате были созданы турбины, обладающие следующими особенностями (рис. 3, 4): • малые углы выхода потока из соплового аппарата (са),а1 =3...9°; • большие углы поворота потока в рабочем колесе (рк),о2=160…170о; • малые углы входа в РК,В1 = 6...14°; • малое, по сравнению с традиционными, число сопловых и рабочих лопаток (zCл ≥ 2) и (zрк ≥ 6…8); • большой относительный шаг сопловых (t/b≥1.0) и рабочих (t/b≥1.2) лопаток; • существенно сверхзвуковые режимы течения рабочего тела – критерий маха: 0.8 < мс1 < 3.0, 0.8 < мW2 < 1.8. • малые объемные расходы рабочего тела; • возможность срабатывания значительных перепадов энтальпий при сравкорпус турбогенератора выполнен нительно высокой экономичности; в виде отрезка трубы с двумя флан- • повышенная эрозионная стойкость цами. Выход силовых и управляющих сопловых и рабочих решеток. проводов выполняется через специально разработанный гермовывод. В качестве агрегата, преобразующего внутреннюю энергию рабочего тела – природного газа в кинетическую энергию его движения, а затем механическую работу на валу, был выбран новый класс турбинных ступеней конструкции лПи (ленинградский политехнический институт – ныне санкт-Петербургский государ- Рис.3 Осевая турбинная ступень конструкции ЛПИ ственный политехнический университет). этот класс турбин был разработан для устройств, в которых при жестких массогабаритных ограничениях сочетались очень большие перепады энтальпий и чрезвычайно малые расходы рабочего тела. такие жесткие условия потребовали создания специализированных экспериментальных стендов и выполнения обширной программы расчетноэкспериментальных исследований. исследования проводились как на Рис.4 Осевая турбина МДГ-20

технологии | 61

технологии В результате выполненного комплекса работ был рассчитан, спроектирован и изготовлен микротурбодетандерный генератор мДг-20 со следующими характеристиками.

Для обеспечения возможности изготовления мДг-20 было закуплено, смонтировано и введено в эксплуатацию в ооо «нтЦ «микротурбинные технологии» высокотехнологичное современное

осноВные технические характеристики мДг-20: Входные параметры: - рабочее тело - Давление газа, мПа - Входная температура

природный газ гост 5542-87 не более 1,5* 35-45°с

Выходные параметры: - Давление газа, мП - скорость вращения ротора, об./мин - Перепад температуры по газу - расход газа, кг/с, (нм3/час) - номинальная электрическая мощность, кВт - Выходное напряжение (линейное), В - Выходное напряжение (фазное), В - число фаз - частота, гц - коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения, %

0,3; 0,6; 0,9* не более 40 000 не более 40 °с не более 0,324 (1200) 20 380 220 3+ре 50 не более 12

Общие параметры: - кПД, % не менее 70 - назначенный ресурс при коэффициенте нагрузки 0,6 год 20 - общее кол-во пусков не более 2500 - установка экологически чистая гост 121.005-88 - уровень шума в пределах нормы гост 121.003-83 - сейсмостойкость установки (шкала мкS) баллов 7 * Параметры входного и выходного давления газа могут изменяться по согласованию с заказчиком в зависимости от выходного давления на ГРС от 3кгс/см2 до 9кгс/см2 .

Рис. 5. Стенд для испытаний МДГ-20 в ООО «НТЦ «Микротурбинные технологии»

62 | ENERGY FRESH

станочное оборудование – в частности, пятикоординатные станки, обеспечивающие возможность изготовления сложных пространственных деталей, включая осевые и центробежные рабочие колеса турбин. Для испытаний и доводки микротурбодетандерного генератора были спроектированы, изготовлены, смонтированы и запущены в эксплуатацию экспериментальные стенды: — стенд для испытаний, в том числе сдаточных, проточных частей турбин для микротурбодетандерных генераторов – в лаборатории кафедры «турбинные двигатели и установки» сПбгПу; — стенд для испытаний, в том числе сдаточных, микротурбодетандерных генераторов с полной системой управления – в ооо «нтЦ «микротурбинные технологии» (рис. 5). В сентябре 2010 года завершается

монтаж мДг-20 на грс «сертолово» северного лПумг ооо «газпромтрансгаз санкт-Петербург» и начинается его опытно-промышленная эксплуатация. В результате выполненной работы создан микротурбодетандерный генератор мДг-20, обладающий следующими преимуществами. — Высокая экологичность, так как для выработки электроэнергии не требуется сжигание дополнительного топлива – используется только внутренняя энергия редуцируемого газа. — Высокий кПД, достигающий 70%. — использование бесконтактного безщеточного электрогенератора, обеспечивающего отсутствие искрообразования. — отсутствие маслосистемы со всеми ее элементами – за счет применения газодинамических подшипников. — Высокая взрыво- и пожаробезопасность. — Практически идеальная синусоида электрического тока на выходе из генератора. — Весь турбогенератор выполнен в едином корпусе, представляющем собой отрезок трубопровода с двумя присоединительными фланцами. корпус и все оборудование рассчитаны на полное давление газа на грс согласно требованиям нормативной документации оао «газпром». В корпусе выполнен один гермовывод, через который проходят коммуникации управляющей и силовой электроники. — автоматикой обеспечивается возможность работы в широком диапазоне изменения нагрузки – от режима холостого хода до режима кратковременной перегрузки до 24 кВт, при этом выход на новый режим при повышении/понижении нагрузки осуществляется автоматически. — низкая периодичность обслуживания, предполагается проведение то не чаще 2 раз в год. — системой управления обеспечена возможность параллельной работы произвольного количества турбоэлектрогенераторов с возможностью обеспечения дистанционного мониторинга и управления работой. Литература: [1] Фокин Г.А. Проблемы энергообеспечения линейных потребителей магистральных газопроводов и газораспределительных станций / Научнотехнические ведомости СПбГПУ, №4(88) – 2009.

№ 2 | сентябрь | 2010

ENERGY FRESH | № 2 | сентябрь | 2010

www.ENERGY-FRESH.Ru

технологии | 63

подписной купон технологии

пожалуйста, заполняйте разборчИВо печатнымИ букВамИ! фамилия: Имя:

отчество:

должность: название компании: почтовый индекс: город: район/область: адрес: телефон:

факс:

E-mail: сайт: Для получения бесплатной подписки на журнал Energy Fresh заполните данную анкету и отправьте ее по факсу: +7 (495) 788-88-92. также Вы можете оформить подписку на сайте: http://energy-fresh.ru/mfresh/podpiska/.

64 | ENERGY FRESH

№ 2 | сентябрь | 2010

www.rfinance.ru

стань другим