Сибирский федеральный университет совместно с научно-производственным объединением «Радиосвязь» собираются выпустить первый промышленный образец уникальной микроГЭС. До конца ноября в Красноярске планируется установить первую такую гидроэлектростанцию, рассказал газете ВЗГЛЯД руководитель проекта, заведующий кафедрой Сибирского федерального университета Михаил Головин.
Существующим зарубежным и российским аналогам требуется либо плотина, либо рукав реки с достаточно сильным потоком. Нашей станции это не нужно
«Гидростанция мощностью 5 кВт будет установлена в одном из самых любимых мест отдыха горожан – на острове Татышева. ГЭС будет поставлять электроэнергию для уличного освещения», – уточнил Головин «Интерфаксу».
Уникальность этой мини-ГЭС в том, что ей для работы не требуется поток воды. «Существующим зарубежным и российским аналогам требуется либо плотина, либо рукав реки с достаточно сильным потоком. Нашей станции это не нужно – она может работать даже в замерзшей воде, подо льдом», – отметил руководитель проекта. Речь идет о создании альтернативного источника электроснабжения – свободнопоточной погружной микроГЭС.
Свободнопоточные ГЭС работают сейчас только в Англии, есть одна напорная станция в России (Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове), рассказывает газете ВЗГЛЯД Михаил Головин. «Однако они работают на приливной энергии, так как в этих местах имеются высокие океанские приливы, многие вещи решены по-другому. Но эти установки куда большей мощности, а не уровня микроГЭС. Мы же создали такой вариант в микроэнергетике, потому что в Красноярском крае и других районах России много мест, где водный поток позволяет отобрать энергию без рукава и без плотины, а значит, без земляных работ. Энергии будет меньше, но это очевидно, так как чудес в природе не бывает», – рассказывает Михаил Головин.
«Очередной этап работы коллектива разработчиков СФУ – поставить на эксплуатацию первый образец промышленной партии, изготовленный на ФГУП «НПП «Радиосвязь», и подготовить серийное производство микроГЭС. Сейчас всем нужна проверка в длительной эксплуатации. Серьезная задача на этом этапе – снижение цены на серийный продукт одновременно с повышением потребительских свойств товара, выявление его реального ресурса», – говорит газете ВЗГЛЯД Михаил Головин.
Стоимость первой красноярской микроГЭС составит 1 млн рублей, однако при запуске в серийное производство рыночная ее цена должна снизиться до 700 тыс. рублей. «Мы посчитали вместе со своими партнерами – ФГУП «НПО «Радиосвязь», что при минимизации всех издержек рыночная стоимость ГЭС мощностью 5 кВт составит 650–700 тыс. рублей», – говорит Головин. Средства на строительство первого промышленного образца мини-ГЭС в размере 1 млн рублей, по его словам, были выделены в 2012 году из краевого фонда науки.
МикроГЭС
Как говорится в каталоге научных разработок Сибирского федерального университета, речь идет о создании свободнопоточной погружной микроГЭС. Основные преимущества свободнопоточных микроГЭС – это отсутствие земляных и инженерных работ в местах установки и экологическая чистота. Кроме того, стоимость 1 кВт/час такой ГЭС составит менее 1,5 рублей, а стоимость 1 кВт установленной мощности будет в 2–15 раз меньше, чем для плотинной и рукавной ГЭС.
Кроме того, авторы проекта намерены серийно производить микроГЭС в целом, а не энергоблок, как в большинстве случаев. Плюс также в том, что такую ГЭС будет достаточно просто доставить на место и смонтировать, так как конструкция отличается мобильностью за счет агрегатирования. Стоимость затрат на обслуживание такой микроГЭС будет в 12–20 раз меньше, говорится в документе.
МикроГЭС создает социальный, экологический и экономический эффект. Экономический эффект заключается в снижении стоимости электроэнергии в 3–22 раза, указывается в документе.
Авторы проекта уже получили семь патентов РФ на изобретения и пять свидетельств о регистрации программного продукта в Роспатенте. Сейчас главная задача авторов проекта в изготовлении, испытании и сертификации промышленного образца микроГЭС, подготовлении серийного производства и создании службы сервисного обслуживания. Кроме того, авторы проекта хотят расширить типоразмерный ряд микроГЭС за счет увеличения единичной мощности энергоустановки до 100–200 кВт.
Потенциальный спрос
Сейчас строительство малых ГЭС в России невыгодно из-за отсутствия дешевых технологий использования водной энергии при низких напорах, говорят газете ВЗГЛЯД в пресс-службе РусГидро. Но строительство объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в том числе мини- и микроГЭС, необходимо. В России имеется большой потенциал для разворота масштабного строительства гидроузлов малой мощности. Однако прокомментировать реальность создания Сибирским федеральным университетом микроГЭС в РусГидро не берутся без знания технических деталей проекта.
Этого будет достаточно для обеспечения электроэнергией целого коттеджа площадью 600 квадратных метров
Сам Михаил Головин считает: «Потенциальный спрос на наши микроГЭС велик по всей России. Только в удаленных северных районах Красноярского края около 20% населенных пунктов не имеют света вообще».
В некоторых районах страны, по его словам, обычные мини-ГЭС не подходят, так как нельзя строить плотины. «Например, на Алтае вообще запрещено перегораживать реки, поэтому плотин там в принципе быть не может, даже если без света сидишь», – рассказывает Головин.
«Кроме того, ставя плотину, всегда создаем экологические проблемы. К примеру, на Саяно-Шушенской ГЭС перепад верхнего и нижнего уровня воды более 40 метров, и это зона, где жизнь не может адаптироваться и гибнет. Использование плотин и рукавов при жестких морозах зимой в Сибири приводит к выходу такой ГЭС из строя. Если не принять специальных мер, не утеплить водоводы и т. п., то низкая температура приводит к перехватыванию водовода, ГЭС прекратит вырабатывать энергию», – рассказывает собеседник газеты ВЗГЛЯД.
Представитель компании «АЭнерджи» также считает, что потенциальный спрос на такие микроГЭС в России огромен, в том числе со стороны дачников. «Если действительно микроГЭС будет стоить 600–700 тыс. рублей, думаю, они смогли бы продавать несколько тысяч в год таких установок», – говорит газете ВЗГЛЯД эксперт.
«Мощность микроГЭС в 5 кВт/час – это немало. Если эта станция действительно сможет постоянно вырабатывать 5 кВт/час, значит она сможет вырабатывать как минимум 100 кВт в сутки или 3600 киловатт-часов в месяц. Этого будет достаточно для обеспечения электроэнергией целого коттеджа площадью 600 квадратных метров, если, конечно, не топить улицу зимой. Единственное – в пиковое потребление, когда вы одновременно включаете и микроволновку, и утюг, и другие электроприборы, 5 киловатт может быть недостаточно. Но эту проблему можно решить другими специальными приборами», – рассказывает собеседник газеты ВЗГЛЯД.
Поэтому, по его мнению, спрос на такие микроГЭС может быть большим со стороны дачников, однако все это будет полулегальным. «Проблема в том, что если рядом с дачей течет речка, то она все равно находится в федеральной собственности. Поэтому узаконить даже маленькую ГЭС для частных нужд в нашей стране очень сложно. Дачникам придется ставить ее нелегально, а это значит, что в любой момент могут нагрянуть и отобрать», – отмечает эксперт. «Впрочем, такие микроГЭС нужны далеко не только дачникам, а по всей России – для удаленных деревень, погранзастав, военных городков, метеостанций, охотничьих домиков и т. д., где нет света, а речек полно», – добавляет он.
Другое дело, что эксперт компании «АЭнерджи» сомневается в реальности существования такой безнапорной микроГЭС. «До сих пор это казалось сказкой. Мы такие высказывания уже не раз слышали от наших ученых и изобретателей, но пока никто ни разу на практике это не доказал. Для того чтобы турбина крутилась, должен быть напор, который можно создать либо с помощью естественного водопада, либо с помощью искусственного водопада благодаря созданию плотины. А просто погрузить механизм в речку, даже если она быстро бежит, этого может быть недостаточно для создания энергии», – считает собеседник.
К примеру, РусГидро тоже ведет разработки в области мини-ГЭС с помощью дочернего общества «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» (НИИЭС). «Уже несколько лет в НИИЭС разрабатывается технологическая платформа «ортогональных гидроагрегатов». Достигнутые результаты показывают возможность адаптации разработанных ортогональных турбин к параметрам мини-ГЭС с низкими напорами (от 1 до 5 метров). Общая цель проекта – создание типового быстровозводимого энергоблока для мини- и малых ГЭС предназначенного для условий работы на низких напорах, в том числе в составе временных грунтовых подпорных сооружений», – рассказали газете ВЗГЛЯД в пресс-службе компании.
Однако этот проект пока далек от промышленного производства. В настоящее время завершен только первый этап работ – выбор основных характеристик и создание эскизного проекта.