Малая гидроэнергетика поможет большой
Там, куда не дотягиваются энергомагистрали от крупных ГЭС, свет электролампочек зажгут компактные гидроэлектростанции
Новых плотин для этого не потребуется. Красноярские учёные предложили во многом уникальную технологию – свободнопоточную микро-ГЭС. Проектом уже заинтересовались сибирские производственники и энергетики в Европе.
Растущий интерес к изобретению учёных и специалистов Сибирского федерального университета (СФУ) логичен. Идея добывать электроэнергию, используя силу речного потока, но без возведения многотонных плотин, набирает популярность в мире. В целом ряде стран Западной Европы, в Китае мини-гидроэнергетика уверенно пробивает себе дорогу в будущее. Она не способна конкурировать с крупной гидрогенерацией, однако успешно её дополняет.
Уже тот факт, что по поводу сибирской микро-ГЭС любопытствуют немецкие специалисты, красноречиво говорит об успехе красноярских новаторов. Разработка, даже несмотря на то, что она пока находится на стадии испытаний, обрела спрос и внутри страны.
Корреспонденту «Сибирского энергетика» довелось лично убедиться в том, насколько внимательно изучаются красноярскими производственниками возможности и конструктивные особенности опытного образца микро-ГЭС. Произошло это во время встречи с одним из авторов проекта, профессором кафедры «Электротехнические комплексы и системы» СФУ Алексеем Встовским, когда он вместе с аспирантом Максимом Архипцевым и представителем участвующего в предсерийной доводке установки красноярского предприятия НПП «Радиосвязь» (известного многим красноярцам как радиотехнический завод) Игорем Устиновым на испытательном стенде в лаборатории одного из корпусов СФУ «шлифовал» технические характеристики важнейшего механизма всей микро-ГЭС – генератора. Алексей Львович, оторвавшись ненадолго от напряжённой работы, рассказал подробнее о том, сколько экономических и экологических плюсов несёт в себе разработка.
– Соревноваться с такими крупными генерирующими мощностями, каковыми являются традиционные гидроэлектростанции, наши установки, разумеется, не смогут. Да и вовсе не для этого создавался проект микро-ГЭС, – подчеркнул собеседник. – Целью замысла изначально являлось не производство электроэнергии в промышленных объёмах, а решение более точечной задачи – электроснабжения удалённых от магистральных электросетей населённых пунктов, отдельных инженерных объектов. Как показывают достигнутые результаты, на этом поприще микро-ГЭС способны зарекомендовать себя в качестве очень эффективного инструмента. Тем более в тех регионах, где мчат свои воды быстротечные реки. А таких в нашей стране, как известно, хватает. Тот же великан Енисей и его многочисленные притоки обладают могучим гидроэнергетическим потенциалом.
И действительно, выведенная до уровня опытного образца микрогидроэлектростанция обладает целым перечнем достоинств. Существующая установка, рассчитанная на мощность в 5 киловатт (кВт), представляет собой компактную конструкцию длиной 5 метров, высотой и шириной около 1,5 метра. Это позволяет доставлять (при необходимости в разобранном виде) микро-ГЭС в самые отдалённые территории, куда тянуть электросети сложно и нерентабельно. Установку можно довольно быстро доставить на место и, погрузив в русло реки, запустить в работу. При необходимости и наличии достаточно сильного течения предполагается использовать не одну, а сразу несколько установок.
Разработанный сибирскими учёными проект микро-гидроэлектростанций можно смело назвать крайне актуальным для Красноярья. Да и в целом для страны. По официальным данным, в регионе до сих пор существуют такие уголки, где жители об электричестве и не вспоминают. А в 40 процентах населённых пунктов существует неустойчивое электроснабжение. К слову, в отдельных индустриально развитых западных странах доля производства электроэнергии за счёт экологичных альтернативных технологий из возобновляемых источников (ветер, солнце, вода) достигает уже 15 процентов. Для сравнения: в России (обладающей гигантскими территориями с полноводными реками, солнечными регионами и просторами для ветров) объёмы добываемой таким образом электроэнергии составляют менее половины процента.
– То, что микро-ГЭС, по сути, мягко интегрируется в среду, на мой взгляд, большой плюс, – поделился оценками Алексей Встовский. – Для стабильной работы установки хватает скорости течения от 1,5 метра в секунду. Несмотря на то что опытный образец обладает мощностью в 5 кВт, уже прорабатываются проекты установок в несколько раз мощнее. Впрочем, на реке можно использовать и одновременно целый комплекс микро-ГЭС. Согласно расчётам, стоимость электроэнергии, произведённой одной установкой, от 5 до 15 раз дешевле той, что производится дизельным генератором.
– Цена электроэнергии от микро-ГЭС – от 1,5 до 3 рублей за киловатт-час, – уточнил учёный. – Это много ниже тех расценок, которые, насколько знаю, были в ходу несколько лет назад, к примеру, в Кежме или, скажем, в Туруханске, в Эвенкии (а ведь за прошедшее время те цены вряд ли снизились). Несложно подсчитать выгоды при длительном использовании микро-ГЭС – хотя бы в пределах расчётного для установок срока эксплуатации в семь лет. В серийном производстве микрогидроэлектростанции тоже обещают получаться относительно недорогими – в районе 400 тысяч рублей за единицу. Такие установки способны обеспечивать электроэнергией целые посёлки и даже небольшие производственные цеха. А это для Красноярского края весьма актуальная задача. В регионе есть немало мест, где жители до сих пор с трудом представляют, как выглядят электрические лампочки.
Проект микро-ГЭС, возглавляемый заведующим кафедрой СФУ Михаилом Головиным, по словам Алексея Встовского, базируется на тщательно проработанной научной основе и современных компьютерных технологиях.
– Например, при создании генератора были использованы работы и замыслы моего (в прошлом) научного руководителя по диссертации профессора Новосибирского электротехнического института (ныне государственного технического университета) Василия Казанского, – рассказал Алексей Львович. – А родоначальником применённой в нашем проекте ортогональной турбины стал Валерий Буханов. Особо отмечу, что при жизни этот замечательный исследователь высочайшего класса руководил высоконапорной лабораторией Красноярской ГЭС.
Ныне действующий коллектив разработчиков по достоинству оценивает роль государственной поддержки в деле развития проекта. Радует новаторов и тот факт, что у проекта просматривается вполне определённое промышленное будущее.
– Первые опытные образцы микро-ГЭС изготавливались на НПФ «СИСИМ». Сегодня в изготовлении и испытаниях опытно-промышленных образцов нас поддерживает завод НПП «Радиосвязь», – сделал акцент в разговоре Алексей Львович. – Руководство предприятия не скрывает своего интереса к проекту. Сегодня мы совместно со специалистами завода прорабатываем и готовим технологии уже промышленного, серийного, производства микро-ГЭС. Под эти цели модернизируется инструментальная база, формируется кадровый костяк опытных инженеров и высококвалифицированных рабочих.
Очень хочется верить в успех красноярских новаторов и в то, что их разработка получит промышленное развитие в первую очередь на родной земле. Пока многие даже вполне перспективные проекты с сибирскими и вообще отечественными корнями нередко спотыкаются именно на стадии коммерциализации, при попытках внедрить их в ткань экономики. Хотя в других странах порой буквально охотятся за российскими новинками и при малейшей возможности стараются выловить таковые на стадии младенчества, чтобы затем, погрузив в питательную финансовую и грамотно выстроенную организационную и производственную среду, вырастить из них передовые и активно торгующие на мировых рынках бизнесы. В частности, красноярских разработчиков микро-ГЭС уже приглашают в Баварию продемонстрировать своё изобретение применительно ко вполне конкретным местным условиям эксплуатации…