В 2007г. я разработал проект парусной ветровой электростанции. По просьбе своих друзей выслал его на конкурс возобновляемой энергетики в Нидерландах… И спустя пол года увидел кадры из тех же краев, демонстрирующие как кайт раскручивает лебедку к которой подключен электрогенератор. Правда обратно он не возвращался, поскольку как это делать я в проекте не написал)))
Удивительно, но сегодняшний поиск (возникла потребность) показал, что проблему кинематической асимметрии так еще и не решили … а потому ничего умнее, чем поднять в небо турбину или заставить кайт летать восьмерками пока не придумали!
Получается, что и по сейчас моя старая разработка волне конкурентоспособна. Ниже привожу резюме той разработки без изменений.
P.S. Посмотрел, что делается в этой области спустя 14 лет — 12.09.2021г. … Увы, мысль конструкторов линейна и убога, и максимум до чего додумались это делать гигантские сооружения, где монструозные лопасти подняты на сотню метров над землей (конечно, все верно, там стабильный ветровой поток…). Но мне жаль те огромные средства, которые тратятся на эти глупости, и делают ветроэнергетику отсталой и малорентабельной областью. А малая ремонтопригодность таких сооружений, приводит к тому, что повсеместно большая часть этих огромных ветряков простаивает из-за поломок. То есть, мои разработки 20 летней давности, не просто конкурентоспособны, а по прежнему могут сделать революцию в ветроэнергетике. С.Л.
Ветроэнергетика.
3. Парусные аэростатные электростанции
Пионерные разработки в области использования ветровой энергии — Парусные аэростатные электростанции*. Представляют наиболее перспективный вариант для развития альтернативной энергетики, имеют значительно более стабильный во времени выход энергии, требуют значительно менее сложных и дорогостоящих устройств преобразования и накопления электроэнергии. Стоимость для потребителя, готовой электростанции мощностью 2-10кВт, ниже, чем аналогичной с использованием ДВС. В отличие от гелио станций обеспечивает практически непрерывную выработку энергии, расчетной стоимостью ниже, чем любой из существующих источников электроэнергии, включая промышленные электростанции. Можно создавать промышленные блоки единичной мощностью тысячи киловатт при минимальной себестоимости, в основном определяемой стоимостью мотор генераторов.
Прямых аналогов не существует.
Уровень готовности – макет и обоснованный проект.Требуется – патентная защита и создание опытно промышленных образцов. Рынок – не ограничен.
*Предлагаются различные конструкции парусных аэростатных ветровых электростанций. Их отличительная особенность это применение привязных аэростатов, паруса и других подобных устройств, поднятых высоко над землей, однако в отличие от известных аналогов электрогенераторы в воздух на аэростатах не поднимаются! В результате, не требуются дорогостоящие сооружения на земле и в воздухе, резко уменьшается себестоимость получения энергии. Кроме того, появляется возможность получать ветровую энергию в любом географическом месте, в том числе и от восходящих потоков в штиль, поскольку на больших высотах ветровые потоки существуют повсеместно.
В связи со значительной перспективностью этого вида электростанций, разработчики готовы к всестороннему сотрудничеству с заинтересованными лицами.
Сравнительный анализ:
Существующие проекты ветроэлектростанций имеют следующие основные недостатки.
3.1. Ограниченное число пригодных для строительства подобных электростанций территорий, особенно для станций средней и большой мощности промышленного назначения. Это связано с ограниченным количеством ландшафтов и мест на Земле где имеются достаточно постоянные и мощные ветровые потоки. Эта же проблема требует размещения элементов ветроэлектростанций на возможно большей высоте.
Аэростатные ветроэлектростанции в значительной степени решают указанную проблему. Как известно, начиная с высот порядка 40 метров и более над поверхностью земли практически повсеместно наблюдается сравнительно стабильный ветровой поток. Для привязных Аэростатов, и других аппаратов легче воздуха, не является проблемой их нахождение на требуемых высотах, причем при необходимости высота их нахождения может легко регулироваться.
3.2. Высокая стоимость и сложность сооружений для снятия ветровой энергии.
Аэростатные ветроэлектростанции не требуют строительства сооружений, высоких мачт и сложных дорогостоящих устройств, для снятия ветровой энергии, поскольку сама их поверхность выполняет функции такого устройства. При этом, учитывая специфику выполняемых функций, стоимость аэростатов применяемых для этих целей может быть весьма незначительна при высокой надежности и долговечности. При этом, особо следует отметить мобильность таких устройств, их быстрый и несложный монтаж и демонтаж, возможность их перемещения и очень малую площадь отчуждения поверхности земли. Такие электростанции могут легко монтироваться на крышах жилых домов и других зданий, обеспечивая необходимую для их энергообеспечения электрическую мощность, поскольку, мощность единичного устройства такого типа, может достигать сотен киловатт.
3.3. Для обычных ветроэлектростанций характерна низкая эффективность снятия мощности ветрового потока при малых скоростях ветра и сложность обеспечения штормовой защиты. Эта противоречивая задача, требует с одной стороны сложных и громоздких подвижных элементов большой эффективной площади, для снятия ветровой мощности слабых потоков. И одновременно возможности быстрой трансформации рабочей площади этих элементов, в минимально подвижную и малой парусности форму, при сильном ветре.
Аэростатные ветроэлектростанции легко решают эту проблему, поскольку для снятия мощности при слабых ветровых потоках, где требуется значительная площадь для воздействия ветровой нагрузки, требуемую площадь обеспечивает значительная приведенная поверхность Аэростата и его рабочие поверхности — парус. Одновременно возможность регулировки высоты подъема позволяет простыми средствами осуществлять штормовую защиту.
3.4.Проблема генерации обычными ветроэлектростанциями инфразвука большой интенсивности в опасных диапазонах. Так известно, что в районах работы мощных ветроэлектростанций создается неблагоприятная экологическая обстановка угнетается жизнедеятельность экосистем и возникает угроза здоровью людей, причем опасная зона захватывает весьма значительные территории.
Аэростатные ветроэлектростанции полностью решают эту проблему, поскольку не генерируют колебания в опасном инфразвуковом диапазоне.
3.5. Обычные ветроэлектростанции требуют специализированных вспомогательных устройств работающих в широком диапазоне частот вращения и дорогостоящих накопителей энергии (аккумуляторов), что связано с значительной неравномерностью в количестве вырабатываемой энергии, поскольку ветровые потоки у поверхности земли весьма нестационарны.
Аэростатные ветроэлектростанции могут быть построены на основании обычных широко распространенных устройств. Например, применяемых в промышленности или в электростанциях других типов, поскольку частота действующей силы у них меняется в небольших пределах, а стабильность ветровых потоков на больших высотах подъема позволяет обходиться аккумуляторами небольшой емкости. Одновременно мы имеем Ноу-Хау позволяющие в случае необходимости создавать весьма оригинальные и недорогие преобразователи электроэнергии специально для Аэростатных ветроэлектростанций.
3.6. Неконкурентоспособность обычных ветроэлектростанций в силу дороговизны вырабатываемой энергии, длительных сроков окупаемости при ограниченном ресурсе наработки и других ограничений рассмотренных ранее.
Аэростатные ветроэлектростанции позволяют создать массовый продукт, для обеспечения дешевой электроэнергией как индивидуальных так и коллективных пользователей. Расчеты показывают, что стоимость ветро электроэнергии выработанной таким способом, может быть соизмерима с получаемой традиционными источниками, а при массовом производстве или для индивидуальных пользователей, будет значительно ниже. Простота и технологичность в изготовлении, простота обслуживания и замены элементов, позволяет таким устройствам быстро завоевывать соответствующие ниши на рынке автономных источников энергии.
Гидроэнергетика.
4. Альтернативная энергетика, маломощные парусные плавучие гидроэлектростанции.
Парусные плавучие гидростанции мощностью от 1 до 100кВт., не требуют создания запруд или отвода части потока воды, могут устанавливаться практически на всех реках малой и большой глубины со скоростью течения от 0,1м/сек. . Экологически безопасны, не создают препятствия для передвижения рыбы. Гидростанция закрепляется гибким тросом только с одного берега и имеет динамическую стабилизацию в потоке воды. Надежна, не боится оледенения и плавуна. Имеет уникально низкую себестоимость, простоту в изготовлении и ремонтопригодность. Производство может быть налажено практически в любой мастерской металлообработки.Может обеспечивать электроэнергией любые жилые поселения и коттеджи на берегу рек, без ущерба для экологии водной системы. Возможна установка цепочки из таких гидростанций с интервалом 20-50м.
Расчеты, произведенные для каскада таких мини ГЭС, единичной мощностью 100Квт установленных по течению крупной реки, на интервале всего 2 км, показывают, что их суммарная мощность эквивалентна энергоблоку мощностью 30 мегаватт. Соответственно при гораздо меньших вложениях, поскольку нет необходимости в строительстве плотин, отчуждении земель под водохранилище и т.д.
Сергей Лачинян 12.12.2007г.
Прямых аналогов не найдено, фото прототипа, демонстрирующего перспективность и принципиальную осуществимость предлагаемого проекта — приводится ниже (только надо учесть, что требуемый для таких станций перепад в 1м. может быть лишь на горных реках) — см. https://ecotechnica.com
В случае использования нашей разработки перепада уровней не требуется, достаточно наличия течения начиная с 0,1 м/сек.
В