Разработчик вертикально-осевого ветрогенератора о решениях для энергообеспечения домовладений и перспективах «зеленой» энергетики
По данным Росприроднадзора, в прошлом году в России в атмосферу было выброшено более 17 млн тонн загрязняющих веществ. Львиная доля исходит от объектов энергетики, применяющих традиционные виды топлива. Сократить выбросы парниковых газов и других вредных веществ способно распространение «зеленой» энергетики, которая использует возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ветровая и гидроэнергетика. Сейчас основной источник «чистой» генерации – ветровые электростанции, они произвели 3,4 млрд кВт/ч, более четверти всей «зеленой» энергии в России. Однако это капля в море в общем объеме производимой электроэнергии, при том что потенциал у направления очень высок, говорит специалист в области энергетики Валерий Катков. Он разработал компактный вертикально-осевой ветрогенератор, который способен дать новый толчок в развитии этого направления — в отличие от большинства агрегатов он способен вырабатывать недорогую электроэнергию даже при слабом ветре, а значит может быть полезен в городах и небольших населенных пунктах. С автором изобретения поговорили об особенностях проекта и перспективах «зеленой» генерации в России.
– Валерий, как вы оцениваете место ветроэнергетики в структуре российского энергобаланса?
– Доля довольно низкая, что сильно противоречит ее потенциалу. Использование ветроэнергетики способствует снижению зависимости от нефти, газа и угля, что важно для борьбы с изменением климата и уменьшения выбросов парниковых газов. Ветроэнергетические проекты экономически выгодны, особенно в местности с высокой скоростью ветра. Однако стабильные сильные ветра у нас чаще в удаленных регионах, вдали от населенных пунктов — Арктика, например, Дальний Восток. Однако прокладывать линии электропередачи к населенным пунктам на такие большие расстояния, как правило, нецелесообразно. Поэтому необходимы решения, позволяющие использовать даже слабую скорость ветра.
– Вы создали принципиально новую модель ветрогенератора, которую как раз можно использовать для энергообеспечения небольших населенных пунктов и отдельных домов даже при слабом ветре. Каковы параметры модели, и что подтолкнуло вас к разработке?
– Идея создания новой модели ветрогенератора появилась после просмотра видеосюжета о деревне без электроснабжения. Я решил сделать установку, способную генерировать электроэнергию при минимальной скорости ветра с высоким КПД. В этом и заключается ее уникальность. Например, при скорости ветра 3 м/с установка диаметром 2 метра вырабатывает до 1 кВт/ч. Одна такая установка способна обеспечить месячное потребление электроэнергии для восьми человек. Разработка модели заняла 2 года. В дальнейшем концепция развилась в направлении интеграции таких установок в систему электроснабжения жилых комплексов. Данная модель может быть полезна для широкого круга потребителей по всему миру. Она позволит домовладельцам генерировать собственную электроэнергию, значительно снижая затраты на ее покупку.
– На конструкцию своей модели вы уже получили патент. Насколько возможно его серийное производство?
– Благодаря универсальности и независимости от погодных условий, установку можно интегрировать практически в любом месте. Это подтверждает возможность ее серийного производства.
– Где вы видите основные области применения таких генераторов?
– Прежде всего – в тех местах, где подключиться к централизованной электросети сложно или просто невозможно. Это могут быть частные дома, фермерские хозяйства, туристические базы, поселки в удаленных регионах. Установка также может использоваться как часть гибридной системы вместе с солнечными панелями и накопителями – особенно, когда один источник не обеспечивает полной автономии. Я целенаправленно делал ставку на работу в условиях слабого и переменчивого ветра, потому что таких зон в России очень много, в мире – тем более. Низковетровые зоны – это новый горизонт для локальной генерации. Развитие компактных установок может дать людям доступ к стабильному источнику энергии, и что важно сейчас – экологичному.
– Свои оригинальные наработки вы подробно описали в статьях, которые опубликовали ведущие профильные издания – «Научный вестник», «Казанский вестник энергетики», журнал «Энергетик» и другие. С какими вызовами вы столкнулись при разработке генератора?
– В ходе реализации проекта появились определенные сложности, связанные с высокой рабочей нагрузкой, обусловленной не только выполнением задач по разработке устройства, но и крайне низкими результатами первых испытаний прототипа. Тем не менее, благодаря вере в перспективность проекта и уверенности в его технической осуществимости удалось преодолеть возникающие трудности.
– Какую реакцию ваши статьи вызвали в профессиональном сообществе и почему для вас важно выходить на широкую аудиторию?
– Цель публикаций – обмен опытом и идеями с коллегами. Такие темы, как «Разработка конструкции вертикально-осевого ветрогенератора», «Повышение электрической нагрузки в летний период», «Интеграция ветротурбинных установок (ВТУ) в систему электроснабжения» вызывают живой интерес и дискуссии среди специалистов в области энергетики. Публикации на эти темы помогают выявить актуальные проблемы, предложить новые решения и подходы, а также наладить профессиональные контакты и сетевое взаимодействие в сообществе.
– Вы включены в Единый реестр инженеров Российской Федерации, куда входят не более 100 профессионалов. Как это помогает в профессиональной деятельности?
– Прежде всего это официальное признание профессиональных достижений и вклада в развитие отрасли. Ведение реестра осуществляет Национальная палата инженеров Российской Федерации. Для включения необходимо иметь научную степень не ниже магистра, научные публикации, проекты, реализованные в профессиональной сфере. Поэтому нахождение в реестре повышает авторитет в глазах коллег и доверие со стороны работодателей и заказчиков. Такой специалист может смело рассчитывать на получение интересных предложений о работе. Так что включение в Единый реестр инженеров способствует укреплению профессионального имиджа и расширению возможностей для карьерного роста.
– Каким вы видите развитие инновационных энергетических технологий?
– Я уверен, что исследования и разработки в области «зеленой» энергетики приведут к созданию более эффективных и дешевых систем, что сделает их более доступными для широкого использования. Разработка технологий и инфраструктуры для интеграции возобновляемых источников энергии в национальные и региональные энергетические системы позволит увеличить их долю в общем энергобалансе. Создание «умных» энергетических систем, которые могут оптимизировать потребление энергии и снижать нагрузку на энергосистему, также способствует более эффективному и экологичному использованию ресурсов. В целом, развитие инновационных энергетических технологий направлено на создание более чистой, эффективной и устойчивой энергетической системы, которая будет способствовать снижению негативного воздействия на окружающую среду и улучшению качества жизни людей.
Автор: Андрей Метельников
