Инновационные российские ветроэнергетические установки

Экология потребления.Наука и техника:Генеральный конструктор России по авиации, доктор технических наук Анатолий Георгиевич Баканов, благодаря его научным идеям была создана уникальная двухроторная ветротурбина ИнС-В-1000 мощностью 1 мВт.

Российская компания «Инновационные системы» (г.Воронеж) много лет специализируется на разработках и производстве  ветроэнергетических установок мощностью 100 кВт, 250 кВт и 1000 кВт. Научно-исследовательскую работу в этой компании возглавляет Генеральный конструктор России по авиации, доктор технических наук Анатолий Георгиевич Баканов. Благодаря его научным идеям была создана уникальная двухроторная ветротурбина ИнС-В-1000 мощностью 1 мВт.

Ранее двухроторная компоновка хорошо себя зарекомендовала в авиационной технике. Разработки А.Г.Баканова успешно внедрены в двигателях и редукторах вертолетов Ка-62, Ка-126, Ка-226, самолетов Як, Су и ряда других.

Каждый из двух роторов имеет рабочее колесо с 5 лопастями. Двухроторная компоновка позволила увеличить производительность по выработке электроэнергии в 2-2,5 раза в сравнении с известными 3-х лопастными турбинами, что в несколько раз уменьшает как площади отведения земли под строительство электростанции, так и срок окупаемости вложенных инвестиций. Весьма важно, что в ИнС-В-1000 удалось избавиться от вредного для человека, животных и растений инфразвука. Вращающий момент от турбины передается на основной генератор через дифференциал планетарного типа, что обеспечивает равномерное вращение вала и стабильную выработку электроэнергии в не зависимости от порывов ветра. Это, в свою очередь, дает возможность подключать установки в сеть ЛЭП без дорогостоящих подстанций. Разработка ИнС-В-1000 запатентована на российском и международном уровне, успешно прошла множество экспертиз.

В настоящее время ООО «Инновационные системы» приступают к реализации двух крупных проектов строительства электростанций на энергии ветра производительностью 200 мВт в провинциях Ниньтхуан и Куангбинь, Вьетнам. При содействии Министерства экономического развития РФ проект в СРВ включен в список приоритетных инвестиционных проектов, поддерживается Российским экспортным центром. Ведутся переговоры с Египтом на поставку 1 тысячи турбин ИнС-В-1000. Проявляют интерес к установкам ИнС-В-1000 энергетики Республика Корея, Китая, Монголии.

Конкурентные преимущества ИнС-В-1000 в сравнении с зарубежными аналогами

1. Главное преимущество установок ИнС-В  заключается в применение двухроторной системы (2 рабочих колеса с 5-6 лопастями) и дифференциала (мультипликатора) планетарного типа, что позволило в 3 раза увеличить КПД,  снизить уровень шума до 43 дБ (шорох листьев на деревьях), исключить опасный для человека и животных инфразвук в диапазоне 3-12 Гц.

2. Выход на рабочий режим при низкой скорости ветра. Существующие зарубежные ветроэнергетические установки мощностью 1 МВт выходят на рабочий режим при скорости ветра выше 6 м/с и достигают номинальной мощности при скорости ветра 10,5 — 13 м/с. Российские установки серии ИнС-В благодаря двухроторной схеме достигают заявленной номинальной мощности при скорости ветра от 2,7 м/с.

3. Работа при порывистом ветре, шторме и ливне. Известные зарубежные ветроэнергетические установки при скорости ветра свыше 25-30 м/с переводятся в пассивный режим и останавливаются, чтобы избежать разрушения конструкций. Российские установки серии ИнС-В за счет меньшего диаметра и высокой прочности роторов могут работать при скорости ветра свыше 30 м/с.

4. Стабильная работа электрогенератора. С учетом порывов ветра все известные зарубежные установки снабжаются дорогостоящими узлами переключения скоростей или вариаторами оборотов, которые обеспечивают рабочий диапазон электрогенератора. При этом частота и напряжение вырабатываемого тока колеблются, что исключает прямое включение ветроэнергетической установки в общую сеть или ее прямое подключение к потребителям. В российском оборудовании серии ИнС-В имеется дифференциальный мультипликатор, который при порывах ветра обеспечивает стабильные обороты генератора, что обеспечивает прямое включение ветроэнергетических установок в сеть.

5. Отсутствие инфразвука на всех режимах работы. В районах размещения мощных зарубежных ветроэнергетических установок уровень инфразвука превышает допустимый для человека и животных. Пребывание на такой территории ограничено вплоть до изъятия земель из сельскохозяйственного оборота.

В российском оборудовании благодаря двухроторной компоновке и наличию дифференциального мультипликатора уровень звуковых частот составляет 20-40 Гц (звук шороха листвы). Полностью исключаются опасные для человека и животных инфразвуковые частоты в диапазоне 3-12 Гц.

6. Высокий КПД: 0,75-0,8. В российском оборудовании серии ИнС-В за счет двух соосных колес ветротурбины и наличия дифференциального мультипликатора величина расчетного КПД составляет 0,75 — 0,8.

7. Меньшая площадь земельного участка для строительства ветропарка. Инновационная конструкция позволяет размещать ветроэнергетические установки на удалении друг от друга в пределах 2,5-3 диаметров рабочего колеса, что в 2-3 раза сокращает площадь земельного участка, арендуемого инвестором для строительства ветропарка.

8. Короткий срок окупаемости вложенных инвестиций. Годовая выработка электроэнергии российских установок серии ИнС-В в зависимости от скорости ветра в среднем составляет 4 254-4638 МВт/час. В этом случае срок окупаемости вложенных инвестиций составляет 2.3-2,7 лет.

9. Отсутствие дорогостоящих подстанций. Подключение российских ветроэнергетических установок серии ИнС-В осуществляется напрямую в общую сеть и не требует строительства дополнительных дорогостоящих подстанций или инверторов переменного тока. С учетом этого резко сокращаются затраты на производство дополнительного оборудования, а также на стоимость монтажных работ.

10. Применение новых материалов. Конструкция ветроэнергетических установок серии ИнС-В имеет высокую степень надежности всех механических узлов. Использованы новых материалов позволило снизить общую массу и габариты конструкции до 30%. Удалось значительно уменьшить момент инерции вращающихся деталей. Обеспечена высокая степень экологической  безопасности к окружающей среде.опубликовано econet.ru