Ветер на деньги

Умный город: энергия будущего

4 002Возобновляемым источникам энергии уже к 2030 году прогнозируют более чем 30-процентную долю мирового энергобаланса. «Вечерка» продолжает знакомить читателей с участниками международной выставки EXPO-2017, предлагающими энергоэффективные и экономичные зеленые технологии. В их числе 60-летний алматинец Марат Исекеев, чей проект умной ветроэлектростанции победил в республиканском конкурсе «Энергия будущего».

Разработка, способная производить за счет ветра на 30–50 процентов больше электроэнергии в сравнении с аналогами, была признана лучшей из более чем 100 идей других отечественных изобретателей. Открытый конкурс «Энергия будущего» проводился в прошлом году АО «НК «Астана ЭКСПО-2017» совместно с Министерством энергетики Республики Казахстан. Экспертная комиссия выбрала 50 проектов, которые в дальнейшем были представлены к интернет-голосованию. Всего за время конкурса на сайте yourexpo.kz
свои голоса за ту или иную технологию отдали свыше 45 тысяч человек. Около 10 тысяч из них принесли победу алматинцу Марату Исекееву – кандидату технических наук, профессору кафедры компьютерной технологии и логистики и всей команде Казахской академии труда и социальных отношений (КазАТиСО). Более того, этот же проект одержал победу на инновационном конвенте «ECO мини-экспо Almaty». Теперь ученый представит свое видение энергии будущего в национальном павильоне столичной EXPO-2017, но прежде раскрыл «Вечерке» не только техническую, но и социальную суть идеи.

4 001

– Наш коллектив и студенты не остаются в стороне от проблем глобального энергобаланса. Идея появилась еще три года назад, но пришлось ее отложить. И только в свете предстоящего EXPO мы возобновили работу над нашим главным проектом – многоуровневой многорядной ветростанцией роторного типа. Здесь мы применили эффект сквозняка, за счет чего повысили коэффициент использования энергии ветра, или КПД примерно на 30–50 процентов. Работали над проектом в стенах технопарка нашего вуза, – говорит профессор Исекеев. – Станция работает даже при минимальной силе ветра – лопасти начнут вращение уже при скорости 0,5 м/с. Так что конструкция эта подходит для установки даже в центре мегаполиса. Подобная многоуровневая модель существует, предложил академик Альберт Болотов, но его станция горизонтальная. Лопасти находятся внутри емкости. Тоже создается эффект сквозняка, но в том случае нужно улавливать направление ветра с помощью специального механизма, настраивать. Наша же версия этого не требует – направление ветра значения не имеет. За счет конфигурации лопастей вал будет вращаться в одну и ту же сторону – по часовой стрелке – при любом направлении. Лопасти мы сделали изогнутыми – внутренняя их сторона больше. Второе отличие – на потолочной плите мы преду-
смотрели жалюзи с четырех сторон. Они выполняют две задачи. Во-первых, закрывая жалюзи, мы создаем дополнительный сквозняк, буквально загоняя в трубу воздушные потоки. Во-вторых, рабочим создаются комфортные условия при техобслуживании. Наша конструкция самая дешевая. Если у классических лопастных ветростанций Siemens, установленных на Капшагае и Кордае, киловатт мощности стоит около 1500 долларов США, то наша цена – 450–500 долларов. В Астане очень популярны многоэтажные дома. Так вот если на 14–15-м этаже установить такую систему, умный дом будет снабжать себя электроэнергией автономно.
Конструкция ВЭС, подчеркивает руководитель молодежного штаба G-Global при КазАТиСО, не только доступна, но и максимально проста в техническом отношении. Суперлегкий вес одной секции – 35–40 кг – не единственное преимущество. За счет многоуровневого строения установка занимает еще и минимальную площадь, напоминая своего рода каркас многоэтажного дома - в каждой комнате «живет» отдельная секция. Средней станции не требуется спецтехника ни в монтаже, ни в эксплуатации. При самых скромных габаритах и неприхотливости в обслуживании инновационная ВЭС способна на максимальный фокус.
Умная ВЭС – это принципиальное отношение к понятию made in Kazakhstan. Все материалы и компоненты могут и должны быть, считает Марат Исекеев, исключительно отечественного производства, что в будущем откроет дополнительные рабочие места.
– Все 100 процентов составляющих ВЭС способно обеспечить казахстанское производство. Выпуск же материалов, деталей и компонентов, которые еще не производятся, уверен, мы сможем наладить. У нас есть простаивающие заводы ЖБИ в конце концов, – добавляет победитель конкурса. – Сборкой генераторов для нашей станции может заняться Институт горного дела имени Кунаева – у них есть спеццех. Для создания лопастей можно заказать пресс-форму, а сами лопасти изготавливать из простого полиуретана или прочной пластмассы. То есть нет необходимости использовать дорогостоящие композитные материалы. Само строительство не требует особых затрат. Окупаемость будет быстрой, но все зависит от габаритов. Мегаватники – 4 и 5 – до полутора лет максимум. Стоит сказать и о долговечности конструкции – в среднем срок службы станции сможет сравниться с продолжительностью жизни самой обычной многоэтажки.
Как бы то ни было, строить из ветра бизнес профессор не торопится, на стадии запуска в приоритете социальная цель. При успешной реализации авторы проекта намерены бесплатно предоставлять зеленую электроэнергию сельскому населению и многодетным семьям.
– Будущее за альтернативными источниками энергии. И мы решили, что если государство будет заинтересовано в строительстве наших ветростанций в сельской местности, то мы готовы отказаться от авторских вознаграждений. Электроэнергию нуждающимся семьям мы предоставим бесплатно. Естественно, с потребителями в лице коммерческих организаций будем выстраивать коммерческие отношения.
Несмотря на то что до EXPO-2017 еще больше двух месяцев, иностранные инвесторы уже проявили интерес к ветроэлектростанции нового поколения. Потенциальные спонсоры вышли на разработчика сами, причем такой географии позавидует любой стартап – Китай, ОАЭ, Кот-д’Ивуар, Гана, Замбия. Что касается финансовых вложений в цифровом выражении, то, к примеру, ввод в эксплуатацию объекта в Чиликском коридоре мощностью 276 МВт при расчете 450 долларов США на кВт составит более 124 миллионов долларов. Построить ее планируется совместно с китайскими партнерами.
– Уже достигнута договоренность с одной из китайских компаний о создании консорциума, куда я войду с этим проектом. Акимат Алматинской области предоставляет нам земельный участок. При этом мы четко условились: Китай может участвовать, скажем, строительной техникой, но кадры будут нашими. Нужно создавать рабочие места, – добавил господин Исекеев. – Министры же африканских стран заинтересовались проектом во время визита в Астану и пригласили в столицу на переговоры. Предложение от инвесторов из Арабских эмиратов вынужден был отклонить, поскольку по их условию нужно было заморозить на счетах три процента от страхового взноса. У меня таких денег нет. Проявила интерес и местная компания АО «Алатау», занимающаяся инфраструктурой городов-спутников Алматы. Там мне предложили сделать опытный образец в три этажа. Если все пройдет успешно, их специалисты готовы сотрудничать в строительстве большой ветроэлектростанции в Коксуском районе. Установив ВЭС на 276 МВт, мы поможем решить энергетические проблемы области. В данный момент ведутся переговоры с областным акиматом о строительстве станции на Джунгарских воротах.
По словам научного руководителя проекта, уже существует межправительственное соглашение с КНР, намеренной закупать до 40–45 миллиардов кВт в год. И эту цифру разработчики планируют значительно увеличить. Расчеты показали, что на Джунгарских воротах можно получить порядка 450–500 миллиардов кВт, а это принесет годовой доход государству в объеме 40–50 миллиардов долларов.
– Многие научные изобретения, как правило, лежат в портфеле и ждут своих лучших времен. Их и принесет нам выставка EXPO. Научные работники смогут продемонстрировать свои сильнейшие проекты. Вдохновились и ученые, и талантливая молодежь, которой у нас довольно много, – считает господин Исекеев. – Было бы здорово, я думаю, по окончании выставки переоборудовать павильоны под большой единый технопарк и собирать там лучшие молодые умы, открыв перед ними широкие возможности.

Исландия: портативный ветрогенератор Trinitу

4 003

Разработка самого компактного источника чистой энергии для смартфонов, электромобилей и жилых домов принадлежит молодым исландским стартаперам из исландской компании Janulus. Портативный ветрогенератор Trinity представлен в четырех модельных вариациях: Trinity 50, Trinity 400, Trinity 1000 и Trinity 2500. Все они преобразовывают энергию в двух режимах с горизонтальной осью вращения для ветра, скорость которого от 2 до 8 м/с. Самый мощный экземпляр – Trinity 2500 – вырабатывает 2,5 кВт, имеет аккумуляторную батарею емкостью 300 тысяч мАч, благодаря чему способна питать энергий целый дом. При этом вес устройства всего 19 кг, и в собранном виде она без проблем помещается в багажнике легкового автомобиля. А вот самый компактный портативный ветряк Trinity 50 мощностью 50 Вт имеет вес всего 650 граммов и в длину не превышает 30 см – отличное решение для зарядки мобильных телефонов и других гаджетов для пешеходов.
Авторы сделали ставку на доступность. Trinity 50 обойдется всего в 399 долларов США, а самый мощный представитель линейки для энергоснабжения дома – 5599 долларов. Плюс бесплатная доставка в любую точку мира. При этом аналоги Trinity 2500 производства США стоят порядка 30 тысяч долларов.

 

Италия: мост, генерирующий ветряную и солнечную энергии

4 004

Гибридный источник энергии был предложен группой архитекторов в ходе конкурса Solar Park South, прошедшем в Италии еще в 2015 году. Авторы идеи представили проект уникального моста, способного генерировать ветряную и солнечную энергии. Мост-электростанция предполагает установку между опорами 26 разноразмерных ветряных турбин. В сумме они будут способны ежегодно генерировать около 36 миллионов киловатт-часов электроэнергии. Главной проблемой в реализации идеи является уровень шума. Навес над путепроводом планируется покрыть солнечными панелями, которые дополнительно дадут 11 миллионов киловатт-часов. Часть объекта архитекторы намерены отдать под зеленую пешеходную зону.

Марина ПЕСТРЯКОВА