Ученые ДВФУ: ветроэнергетика станет эффективной

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) решают проблемы ветроэнергетики. Одной из главных проблем ветрогенераторов является их низкая эффективность. Найти ее решение ученым помогла близость к морю и нестандартный подход к расположению конструкции. Особенность разработки приморских ученых заключается не только в выборе места установки генератора – на воде, а сам горизонтальный способ размещения. В отличие от традиционных мачт с пропеллером, ученые из ДВФУ предложили положить ротор на воду, что позволит повысить мощность современных конструкций в 10 раз и даже больше.
В борьбе за экологию и экономию мировых ресурсов, мировое сообщество стремится к использованию альтернативных источников энергии. На втором месте по запасам среди возобновляемых источников находится энергия ветра.
Главная проблема всей современной ветроэнергетики – это ее себестоимость, которая не конкурентоспособна с традиционными источниками энергии – гидро-, тепло- и атомными электростанциями. Она решается благодаря увеличению мощности ветрогенераторов. Предел мощности разрабатываемых в Европе классических конструкций, напоминающих ветряные мельницы, - около 10 МВт. Разработка ДВФУ позволяет повысить эффективность ветрогенераторов в разы, за счет более высокой мощности установки. Стоимость полученной электроэнергии при этом снизится в 2-3 раза.
Ученые спроектировали уникальные ветроэнергетические морские установки (ВЭМУ) с вертикальной осью вращения. Они представляют собой крупногабаритные конструкции, у которых в центре над водой находится невысокая башня, а вокруг медленно вращается ротор с лопастями. Энергия передается через тяги на центральную ступицу, связанную с генератором. Вся ветроустановка держится на поверхности воды на понтоне. Горизонтальную стабильность конструкции обеспечивают якоря на морском дне.
- Это как свернутая в кольцо вереница яхт, где лопасти – это паруса. Для нашей установки не существует технологических ограничений, чтобы создать ветрогенератор мощностью, к примеру, в 100 МВт (сейчас максимальная равна 8). Диаметр типовой установки (10 МВТ), как мы рассчитываем, составит около 200 метров, а размах лопастей около 40, - рассказал Виктор Чебоксаров, к.т.н., доцент кафедры технологий промышленного производства ДВФУ.
Одна такая установка могла бы обеспечить электроэнергией порядка 5000 домов. Изобретение подойдет для снабжения отдаленных прибрежных поселков, например в Магаданской области, на Курильских островах, Сахалине или Камчатке. Кроме того, особенность предложенной технологии решает проблему транспортировку – ветроэнергетическую установку можно буксировать по воде.
Проект сейчас находится в стадии научно-исследовательских разработок, над отдельными элементами ветроустановки проводятся опытно-конструкторские работы. В рамках проекта разработки ветряных и водяных турбин уже получено 17 патентов России. Подана заявка на международный патент, которая проходит сейчас экспертизу в нескольких странах мира. По словам ученых, при появлении дополнительных инвесторов демонстрационно-экспериментальная установка (мощностью порядка 200-500 КВт) может быть создана примерно через 3 года.