Сегодня вторник 19 марта 2024 г. 14:42
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№117март 2017Энергетика и электротехника
Тянутся к Солнцу
Солярная энергетика — этакий промышленный герой нашего времени. Новости о «зелёных» гаджетах, экологичных технологиях и солнечных рекордах появляются чуть ли не ежедневно. Чаще всего вести эти приходят из-за рубежа. Однако российские производители тоже тянутся к Солнцу — одни только проекты в Кош-Агаче чего стоят. Свои достижения есть и в Иркутской области: специалисты Братского государственного университета разработали модульную солнечную электростанцию, причём позиционируют её как технологию бюджетной категории. О том, как и почему учёные мужи перешли от теории к практике, а также о перспективах солнечной генерации в Сибири мы поговорили с заведующим кафедрой электроэнергетики и электротехники БрГУ, доцентом, к.т.н. Анатолием Струмеляком.

Если задуматься, то становится очевидным, что технические вузы — это прямо-таки чернозём промышленного прогресса. Здесь и знающие специалисты, и вся необходимая литература, и новые идеи, генерируемые преподавателями и студентами, и энтузиазм молодых людей. Вот только важно сделать так, чтобы теоретические умозаключения имели возможность воплотиться в «железе», ведь только так можно оценить перспективность идеи, обнаружить новые пути её развития.
В последнее время сибирские учёные сокращают дистанцию между университетскими разработками и реальным производством. В этом направлении работают и Томский политех, и СФУ, и БрГУ. Солнечная генерация —одна из сфер интересов последнего.
«Производство, которое у нас начало формироваться в 2011 году, мы позиционируем как полигон для отработки технических решений в области солнечной генерации. У нас в вузе имеется достаточно большой коллектив, которому необходимо обеспечить реализацию на практике идей в области применения возобновляемой энергетики. И когда вуз выиграл грант Министерства образования и науки по программе развития инновационной инфраструктуры, мы закупили оборудование, с помощью которого начали производить для исследовательских целей фотоэлектрические преобразователи. Ведь одно дело, когда учёные имеют дело с теорией: что-то там посчитали, нарисовали, смоделировали. И совсем другое, когда в их распоряжении работающий объект, когда они могут оценивать его характеристики. Таким образом открываются новые области для исследований. Когда у нас появилась первая электростанция, мы тут же открыли для себя тему прикладных исследований о влиянии состояния атмосферы на выработку электроэнергии. Понятно, что в пасмурные дни выработка снижается, но насколько снижается конкретно в нашем регионе? При наличии работающей станции мы оперативно провели все исследования, сделали выводы. Сейчас мы, по большей части, работаем не на продажу: производим оборудование, испытываем, совершенствуем его», — рассказывает Анатолий Струмеляк.
div style="text-align: justify;">Если задуматься, то становится очевидным, что технические вузы — это прямо-таки чернозём промышленного прогресса. Здесь и знающие специалисты, и вся необходимая литература, и новые идеи, генерируемые преподавателями и студентами, и энтузиазм молодых людей. Вот только важно сделать так, чтобы теоретические умозаключения имели возможность воплотиться в «железе», ведь только так можно оценить перспективность идеи, обнаружить новые пути её развития.
В последнее время сибирские учёные сокращают дистанцию между университетскими разработками и реальным производством. В этом направлении работают и Томский политех, и СФУ, и БрГУ. Солнечная генерация —одна из сфер интересов последнего.
«Производство, которое у нас начало формироваться в 2011 году, мы позиционируем как полигон для отработки технических решений в области солнечной генерации. У нас в вузе имеется достаточно большой коллектив, которому необходимо обеспечить реализацию на практике идей в области применения возобновляемой энергетики. И когда вуз выиграл грант Министерства образования и науки по программе развития инновационной инфраструктуры, мы закупили оборудование, с помощью которого начали производить для исследовательских целей фотоэлектрические преобразователи. Ведь одно дело, когда учёные имеют дело с теорией: что-то там посчитали, нарисовали, смоделировали. И совсем другое, когда в их распоряжении работающий объект, когда они могут оценивать его характеристики. Таким образом открываются новые области для исследований. Когда у нас появилась первая электростанция, мы тут же открыли для себя тему прикладных исследований о влиянии состояния атмосферы на выработку электроэнергии. Понятно, что в пасмурные дни выработка снижается, но насколько снижается конкретно в нашем регионе? При наличии работающей станции мы оперативно провели все исследования, сделали выводы. Сейчас мы, по большей части, работаем не на продажу: производим оборудование, испытываем, совершенствуем его», — рассказывает Анатолий Струмеляк.
Солнечный остров
Как нам рассказали в БрГУ, солнечные электростанции, которые здесь создаются, ориентированы на потребителей с потребностями в небольших мощностях. Это могут быть различные объекты в отдалённых регионах, куда нецелесообразно тянуть ЛЭП. Или, скажем, туристическая отрасль — зимовье или база в заповедном месте. Централизованное энергоснабжение на таких территориях обычно отсутствует, эксплуатировать дизельную или бензиновую электростанцию и вовсе запрещено, при этом освещение, возможность использовать бытовые приборы здесь также необходимы.
Сегодня специалисты БрГУ реализовали два проекта — оба в рамках описанной выше идеологии. Первый из них уже можно считать состоявшимся — станция мощностью 1 киловатт функционирует на протяжении трёх лет. Солнечные батареи установлены на острове Бурнина, что на Ангаре. Территория эта передана в бессрочное пользование университету для ведения научной работы: ВВ специалисты здесь занимаются развитием лесного комплекса Иркутской области. Сотрудники и студенты университета развернули там бурную деятельность, разгар которой приходится на летние и осенние месяцы. Соответственно, на острове располагается инфраструктура, а кроме того работают люди. Электроснабжение здесь можно было организовать разве что при помощи маломощной бензиновой электростанции, которая в данном случае обходится достаточно дорого.
«Бензин сегодня — сырьё недешевое. Мы проводили подсчёты: годовые затраты на бензиновую электростанцию составляли бы порядка 70-80 тысяч рублей (по ценам 2013 года, то есть ещё до кризиса, сейчас сумма была бы больше). Это при том, что работала бы она не круглые сутки, а эпизодически. Так вот, рыночная стоимость нашей электростанции сопоставима с этой цифрой. То есть срок окупаемости в данном случае — 1 год. Кроме того, бензиновые генераторы служат 3-4 года, после чего изнашиваются, приходят в негодность. Солнечные батареи, которые мы установили, проработают порядка 25 лет, хотя КПД, конечно, со временем будет незначительно снижаться», — комментирует Анатолий Струмеляк.

Наука и финансы
Сегодня специалисты университета заняты отработкой технических решений, которые бы позволили реализовать преимущества солнечной генерации. Ведь станция — это не только фотоэлементы, но ещё и разного рода электроника, аккумуляторы, инверторы и разные другие комплектующие. Задача учёных из Братска — собрать максимально эффективное, универсальное и при этом дешёвое техническое решение для электроснабжения потребителей, оторванных от централизованных электрических сетей.
К слову о низкой цене. Солнечные электростанции, создаваемые в БрГУ, позиционируются как технологии бюджетной ценовой категории. По словам Анатолия Струмеляка, себестоимость их технических решений примерно в 1,5-2 раза ниже, чем аналогичных изделий зарубежного производства. Сопоставлять с ценой солнечных батарей и других элементов станции российского производства эксперт не взялся, поскольку серийное производство этих компонентов в нашей стране — так, чтобы можно было заказать и приобрести партию — увы, не налажено. Удешевление происходит и за счёт местной сборки, и за счёт находок и разработок учёных.
«Например, фотоэлектрические преобразователи. Если эти комплектующие китайского производства, то они, скорее всего, сделаны из стекла ВВ с низким температурным коэффициентом линейного расширения. При нагреве такое стекло не растрескивается. Стоимость двух таких стёкол на 50-ваттную солнечную панель составляет порядка 1000 рублей. Мы используем технологию, которая позволяет применять дешёвые стёкла с высоким коэффициентом линейного расширения, при этом стёкла у нас также не трескаются. И стоимость двух стёкол для нашей солнечной панели аналогичного габарита составляет около 200 рублей. И таких маленьких хитростей у нас достаточно много. Если их все реализовать, можно получить изделие приемлемой ценовой категории. Именно поэтому мы, когда презентуем нашу технологию, говорим, что это бюджетный вариант», — объясняет специалист.
Особенности национальных разработок
Такова одна — позитивная — сторона медали. Да, в Сибири есть энтузиасты, которые хотят развиваться в перспективных промышленных направлениях. Да, у них есть свои достижения и даже реализованные проекты. Да, научные разработки уже выходят за рамки многостраничных дипломных и кандидатских работ, которые годами просто пылятся на полке. Однако при этом не всё в этой истории так гладко.
Например, свои особенности имеет российский рынок инноваций. Рассказывая о солярных ноу-хау университета, Анатолий Владимирович объяснил, почему вуз отказывается от их патентования.
«Давайте, я объясню, как построена в нашей стране патентная политика. Появился, скажем, гениальный изобретатель, создал какую-то разработку и запатентовал её. Патент при этом появляется в открытом доступе, и в документе прописано, в чём заключается инновационность продукта, то есть чем он отличается от аналогов. Конкуренты получают эту информацию, работают в том же направлении, создают изделие с немного изменёнными характеристиками — грубо говоря, другой формы или цвета — и патентует свою полезную модель. После этого со спокойной душой они начинают эту модель выпускать. Поэтому патентовать изделие оказывается невыгодно. Так что мы свои разработки оформляем как ноу-хау, их применяем, но создаём условия, при которых содержание ноу-хау не станет известно тому, кто наше изделие, скажем, разберёт. При этом суть наших методов, технологий или алгоритмов нигде не публикуется — распространяются только общие технические характеристики».
Кроме того, футуристичные технологии братских учёных в настоящий момент являются штучным товаром и финансового «навара» своим создателям не приносят. Во всяком случае, пока. С одной стороны, специалисты объясняют это тем, что они и сами ещё не выходят на рынок — хотят отработать технологии, закончить испытания. С другой, они не скрывают, что способны производить изделия маленькими партиями, а при наличии соглашения с заинтересованными сторонами даже работать с большими объёмами.
«Если какой-то инвестор захочет реализовывать такую продукцию, то ему мы можем оказать содействие, передав лицензию на наши разработки, чтобы он отстроил производственные мощности и выпускал солнечные электростанции. Такая кооперация вуза и бизнеса вполне реальна», — говорит Анатолий Струмеляк.
Собственными же силами вуз может производить лишь опытные образцы. Для успешной реализации результатов интеллектуальной деятельности необходим стартовый капитал в размере 50-100 млн рублей. Производственные площади, оборудование, подготовка, обучение, сертификация персонала — эти вопросы являются критичными при переходе к выпуску продукции. Сегодня приобретение сырья и комплектующих идут не без трудностей, и дело движется во многом потому, что в этом заинтересованы сами сотрудники вуза.

Сибирское солнце
Разумеется, обсуждая со специалистом развитие альтернативной энергетики, мы не могли не коснуться региональной специфики. Собственно говоря, а каковы перспективы солнечной и ветроэнергетики в Сибири? Дополнит она или, может быть, даже потеснит традиционные угольную и гидрогенерацию? Рекорд Германии, например, 50,6% суточного потребления, полученные от солнечных батарей. Возможны ли такие показатели на нашей территории? И позволяют ли климатические условия развивать солнечную энергетику?
«Нельзя сказать, что в сибирском климате невозможно развивать альтернативную энергетику. В Иркутской области, конкретно, на Байкале, достаточно солнечных дней в году. Но есть другие сдерживающие факторы. Первый из них — низкая стоимость киловатт-часа в электрических сетях. Граница, при которой солнечная генерация будет иметь приемлемые сроки окупаемости, проходит по стоимости одного киловатт-часа, равной 3,5-5 рублей. При таких условиях можно будет говорить, что в течение 10 лет наша солнечная электростанция окупится. Когда киловатт-час стоит два с небольшим рубля, солнечная энергия оказывается слишком дорогой. Для сравнения: в Польше в пересчёте на наши деньги киловатт-час стоит до 10 рублей — в Европе электроэнергия в принципе дорогая. И на крышах частных домов появляются солнечные батареи. В Евросоюзе существуют и правительственные программы поддержки «зелёной энергетики». Но у нас, в условиях дешёвой энергии ГЭС и огромных запасов угля просто нет смысла её поддерживать.
Но эти расчёты верны при наличии в регионе централизованного электроснабжения. Солнечная генерация выгодна там, где его нет. Это могут быть удалённые объекты, о которых шла речь выше. Или, скажем, где-то на 201-м километре стоит дорожный знак с подсветкой, и его как-то нужно обеспечить электричеством. То есть речь абсолютно не идёт о тотальной смене генерации. Альтернативная энергетика может быть только дополнением к традиционной, и есть конкретные области, где эти решения дадут экономический эффект.
Второй сдерживавший фактор — энергоёмкость производства кремния для солнечных батарей. К тому же это производство вредное, и требует оно создания серьёзной инфраструктуры. А для этого требуются большие финансовые вложения. Не так давно была предпринята попытка: под эгидой «Роснано» было создано предприятие «Усолье-Сибирский силикон», где предполагалось производить поликристаллический кремний. Но оно приказало долго жить: создатели вложили огромные средства и не учли, что в процессе развития науки и техники стоимость кремния будет снижаться. В результате предприятие оказалось нерентабельным. Мне эта история кажется показательной», — поделился мнением Анатолий Владимирович.
Нужно сказать, что сибирские учёные демонстрируют удивительное единодушие по данному вопросу. Доцент кафедры СФУ «Электротехнологии и электротехника» Геннадий Лыбзиков, говоря о будущем российской солнечной генерации, отметил, что «активность перехода на альтернативную энергию зависит от энергообеспеченности страны, которая является основой стабильности. Россия сегодня является самой энергообеспеченной страной в мире. У нас много угля, газа, водных ресурсов. В России активно развивается и атомная энергетика. Лидирующая по объёму производства альтернативной энергии Германия бедна ресурсами. Страна сидела на российском газе, а в последние пять лет наращивала и объём импортируемого из России угля» (подробнее об этом вы можете прочитать в №98 апрель 2015). Нишу альтернативной энергетики красноярский учёный обозначил ту же самую — удалённые районы, куда не дотягиваются старые добрые ЛЭП.


«Промышленные страницы Сибири» №1 (117) март 2017 г.

Анна Кучумова.

Новости
 
На форуме БИОТ-2022 пройдет сессия по ESG
Составители рейтингов компаний против промышленников! Панельная дискуссия......
 
 
Ровно через неделю стартует "Металл-Экспо'2022"
С 8 по 11 ноября 2022 г.......
 
 
Подготовка Недели металлов в Москве выходит на финишную прямую
С 7 по 11 ноября в Москве......
 
 
Новинки, инновации сварочной отрасли и бесценные знания на выставке Weldex!
С 11 по 14 октября в Москве,......
 
 
VII Всероссийская неделя охраны труда представила темы деловой программы
VII Всероссийская неделя охраны труда, которая пройдет......
 
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru