Держат нос по ветру

Авторами новой ветроустановки являются устькаменогорцы Валерий Петров, Евгения Петрова, Олег Калиниченко и Амангельды Бекбаев из Алматы. Им удалось изобрести совершенно новый вид конструкции электрического генератора, дающего множество плюсов, а главное – дешевую энергию, получаемую из ветра. Идея данного изобретения в воздухе витала давно – еще с 30-х годов прошлого века, но так близко, как усть-каменогорским учёным, подойти к ней еще никому не удавалось. Сегодня усть-каменогорская ВЭУ нового типа с использованием современных технологий и материалов прошла все стадии экспертизы в Фонде науки РК. Более того, инновационный проект получил финансирование в рамках комплексного проекта по энерго- и ресурсосбережению, и в настоящее время он курируется управлением делами президента РК.

О том, что давно настало время начать использовать альтернативные виды энергии, говорилось много, особенный интерес к нетрадиционным видам энергии возрос именно сейчас – в условиях возможного энергетического кризиса. Еще более актуальной эта тема стала на фоне мирового кризиса. Хотя история свидетельствует, что как раз энергия ветра и есть самая что ни на есть традиционная, и уж как никакая другая проверенная временем. Более того, энергия ветра сыграла немаловажную роль в развитии человека. Еще за тысячелетия до нашей эры древние египтяне использовали ветер, чтобы переплывать Нил на лодке с помощью паруса. Существует мнение, что еще до нашей эры в Китае была изобретена ветряная мельница. Но подтвержденные сведения про использование энергии ветра в бытовых целях дошли до нас из Персии. Персы использовали ветряные мельницы, чтобы молоть зерно, примерно за 200 лет до нашей эры. Особую роль в истории, но уже не в мирных целях, сыграл скандинавский вариант использования ветра: в девятом столетии нашей эры на легких парусных судах викинги пересекли Северное море. А уже в XII веке Европа построила первую ветряную мельницу для помола зерна. К XIV столетию в Голландии началось использование энергии ветра для откачивания воды с полей во время потопов. Бытует мнение, что именно это позволило Голландии быть одной из самых богатых стран на то время. К 1900 году в Дании было приблизительно 2500 ветряных мельниц. Помимо всего прочего они использовались еще и для поднятия механических грузов. Так что ветряки – это весьма привычное зрелище для людских глаз, и пользуется ими человек уже около 800 лет подряд. Кстати, и ветряные мельницы для производства электроэнергии – тоже не диковинка. Самая первая была изобретена во второй половине XVIII столетия в США, а уже к концу столетия в Америке было 77 фабрик по производству ветряных мельниц, и их экспорт в другие страны был весьма значительным. Но в середине XX века все более популярным становится такой энергетический ресурс как нефть. Наступает конец широкому применению энергии ветра. Однако ископаемые источники энергии не бесконечны, а потому пришла пора вернуться к изучению и развитию нетрадиционных ее источников. Одним из них по-прежнему является ветер. Сегодня наибольшее распространение ВЭУ получили за рубежом – Германии, Голландии, США, Дании, даже Украине. В Казахстане, к сожалению, нет.

– На большей части территории Казахстана расположены зоны с низкими значениями среднегодовых скоростей ветра, – говорит научный руководитель проекта, заведующий лабораторией современного приборостроения технопарка «Алтай», профессор Валерий Петров. – Однако для таких территорий еще не создано промышленных ветроэлектрических установок малой и средней мощности, а использование уже выпускаемых экономически невыгодно. В предлагаемом нами инновационном способе использования энергии ветра повышение коэффициента составляет примерно 50% и выше. Причем наша ветроэлектрическая установка с двумя ветровыми колесами производительно работает даже при низких скоростях потока ветра, что само по себе очень важно.

Маленькая и даже какая-то хрупкая ветроустановка стояла прямо в лаборатории и шустро работала своими лопастями. Похожи они были больше на крылья стрекозы и приходили в движение от обычного комнатного вентилятора. Сразу бросилось в глаза, что колес два, а не одно. По словам

г-на Петрова, это тоже новшество, благодаря дополнительному второму гидровому колесу, которое вращается в противоположную сторону и обеспечивает вращение ротера и стера в разные стороны, увеличивается относительная скорость, а значит, повышается коэффициент используемой энергии. Попытки использовать второе колесо были и раньше, но неудачные. У усть-каменогорских ученых получилось, они использовали современные материалы. Но даже со вторым колесом установка такая же небольшая, бесшумная и даже очень изящная. В лаборатории собираются делать ветроустановки разных мощностей и размеров, процесс уже, как говорится, пошел, и уже есть спрос, определен и рынок применения. Установки, имея малую и среднюю мощность, охватывают свою нишу пользователей: чабанов на отгонных участках, пограничников на погранзаставах, дачников, пасечников, владельцев частных домов и крестьян в приусадебном и крестьянских хозяйствах. Кроме того, ветряки можно использовать для освещения улиц. Огромных преимуществом ВЭУ усть-каменогорских ученых стала возможность их транспортировки и быстрого развертывания на месте эксплуатации. Они мобильны и удобны в применении, вес составляет всего 20 килограммов.

Что касается экономичности, то, по словам г-на Петрова, сравнения с показателями других установок – в пользу усть-каменогорской ВЭУ. К примеру, привычный бензогенератор требует 0,76 литра бензина в час и 1 литр масла на 50 литров бензина, а новая установка вообще их не потребляет. Стоимость 1 kW электроэнергии, вырабатываемой ветроустановкой, также в несколько раз ниже, чем у бензогенератора. В ремонте ветроустановка также неприхотлива, ведь она без ремонта может обходиться в течение 10 лет, тогда как бензогенератору требуется ежегодный ремонт плюс техобслуживание несколько раз в год и даже необходим перерыв на час через каждые пять часов работы. ВЭУ работает без остановки круглосуточно. Опять же бензогенератор, как известно, выбрасывает углекислый газ в атмосферу, а новое изобретение ученых технопарка «Алтай» абсолютно экологично, что тоже немаловажно, особенно для Восточного Казахстана.

– Последующее внедрение ВЭУ нового типа является прогнозируемым процессом в условиях энергетического кризиса и будет способствовать более широкому использованию населением и многими предприятиями нетрадиционных возобновляемых видов энергии, – уверен Валерий Петров.

А пока на базе технопарка «Алтай» планируется создать испытательный полигон с метеостанцией, а также разработать проект будущего производства установок. Оно будет включать сборочное производство, участки наладки и изготовления ветровых колес из композиционных материалов на полимерной основе. А затем по результатам работ начнется и серийный выпуск. Однозначно одно: будущее энергетики – за нетрадиционными ее видами, где одно из первых мест занимает именно ветер. В любом случае, если уж не делать деньги из воздуха, то значительно экономить на ветре – это по крайней мере не просто выгодно, но и мудро.

Только за последние два года мощность ветроэнергетики возрастала в среднем на 30% в год. Для сравнения: рост атомной энергетики был менее 1%, в то время как увеличения количества электроэнергии, полученной за счет сжигания угля, не было вовсе.

Рисунок Ибрагима КУБЕКОВА

Юлия ЧЕРНЯВСКАЯ, Усть-Каменогорск