Доцент ИРНИТУ Степан Тигунцев предлагает построить ветроэлектростанцию с плотиной в Ольхонском районе

18 февраля 2016 года//Инновации

Доцент кафедры электрических станций, сетей и систем ИРНИТУ Степан Тигунцев предлагает построить ветроэлектростанцию с плотиной в Сарминском ущелье Ольхонского района. Изобретение направлено на преобразование силы ветра в электроэнергию и обеспечение потребностей в электричестве населения Ольхонского района. Напомним, что разработка С. Тигунцева была отмечена дипломом за третье место по направлению «Энергетика и энергоэффективные технологии» по итогам Startup Tour – крупнейшего форума в РФ и СНГ по поиску перспективных инновационных проектов и развитию начинающих стартап-команд.

По словам С. Тигунцева, проблема обеспечения электроэнергией удаленных от областного центра и труднодоступных территорий в Приангарье остается одной из наиболее актуальных. В связи с этим, необходимо использовать природный потенциал некоторых районов Иркутской области для внедрения альтернативных источников энергии. К числу таких источников относится ветер. Побережье Байкала, в частности долина р. Сарма, где среднегодовая скорость ветра составляет 7 м/с, идеально подходит для строительства ветроэлектростанций.

«В районе Сарминского ущелья нельзя строить ТЭЦ по экологическим причинам. Тем не менее, эта территория нуждается в мощном источнике электроэнергии, поскольку в Ольхонском районе активно развивается туризм. Ранее ОАО «Иркутскэнерго» протянуло линию электропередач из областного центра до Приольхонья, однако существующая ЛЭП перегружена, а строительство новой линии будет строить дорого (1 км линии стоит примерно 16 млн рублей). К тому же, передача электроэнергии из Иркутска до Ольхонского района на расстоянии 280 км чревата серьезными энергопотерями, оцениваемыми в два млн рублей в год.

Заменить ТЭЦ на популярные в ряде зарубежных стран вертикальные ветрогенераторы также нецелесообразно, поскольку они портят окружающий природный ландшафт и приводят к массовой гибели птиц. К тому же такие ВЭУ способны работать лишь при низких скоростях ветра до 3-5 м\с, а ураганные ветра, характерные для Байкала, могут их просто разрушить.

Для того чтобы решить данную проблему энергосбережения, я предлагаю построить ветроэлектростанцию с плотиной» - подчёркивает автор проекта.

Ветроэлектростанция (ВЭлС), предложенная С. Тигунцевым, представляет собой железобетонную плотину в форме трапеции высотой до 20 м и толщиной 1 м, которая устанавливается в створе долины р. Сармы (берег оз. Байкал). В верхней части трапеции, т.е. в центре плотины, располагаются 20 ветрогенераторов мощностью 1.5 МВт каждый - всего 30 МВт. Ветрогенераторы приводятся в движение многолопастными ветроколесами диаметром 4 м и вырабатывают электроэнергию. Если в самой широкой части плотины скорость ветра будет достигать 7м\с, то на выходе скорость потока увеличится до 70 м\с за счет сужения плотины.

Отметим, что конструкция предполагает использование лопастей ветроколес из композитных материалов, которые отлично зарекомендовали себя в авиации, например на военно-транспортном самолете АН-12. Именно такие лопасти способны работать при скоростях ветра до 100 м/с и более.

Электрическая часть ВЭлС (трансформаторы, коммутационные аппараты, преобразователи и т.п.) расположены в здании с внутренней стороны плотины. Для обслуживания такого сооружения потребуется не более трех человек.
Межреберное пространство плотины заполняется скальным грунтом и закрепляется горизонтальными металлическими сетками. Спустя некоторое время внешняя сторона ВЭлС зарастет местными растениями, что скроет гигантское сооружение на фоне побережья. Для р. Сарма в плотине предусмотрено отверстие, работающее по принципу водяного замка.

Еще одно отличительное преимущество ВЭлС заключается в том, что ветрогенераторы неуязвимы для сильных порывов ветра: достаточно выкатить специальную заслонку, расположенную в нишах стен плотины, и лопасти будут в полной безопасности.
Кроме того, плотина может решить проблему ураганных ветров, вызванных на Байкале осенью и в начале зимы потоками воздуха из долины р. Сармы. Однако, данный вопрос достаточно многогранный, поэтому, по мнению автора, требуется провести ряд дополнительных исследований.

«ВЭлС может быть установлена во многих местах на берегу оз. Байкал и других озер, окруженных горными хребтами, например на оз. Хубсугул в Монголии, на Алтае и других территориях, где встречаются однонаправленные ветры», - добавляет С. Тигунцев.

С. Тигунцев, а также коллектив авторов Никита и Павел Тигунцевы получили патент Федеральной службы по интеллектуальной собственности на данное изобретение.

В настоящий момент, разработана только конструкция ВЭлС. На строительство ВЭлС и плотины изобретателям требуются инвестиционные вложения в размере 500 млн рублей. Стоимость 1 кВт построенной мощности для ВЭлС составит 18 тыс. рублей. Для сравнения: цена 1 кВт построенной мощности при возведении ТЭЦ колеблется в пределах 60-70 тыс. рублей. Тем самым ВЭлС при её эксплуатации окупится за 4,3 года за счет продажи производимой электроэнергии.

Ольга Балабанова
Технические чертежи предоставлены
Степаном Тигунцевым







Вернуться