***** 1 - Ассоциация малой энергетики Урала

11 декабря 2013 г.
г.Челябинск
III Международный Энергетический Форум
Малая и распределенная энергетика: Итоги и
стимулы развития
Альтернативная
энергетика на
Южном Урале:
инновационные
разработки
уральских ученых
Кирпичникова И.М.,
д.т.н., профессор
ЮУрГУ
Ветроэнергетический
потенциал
Среднегодовые скорости
ветра 4-5 м/с
Потенциал малых
рек
В
Челябинской
области
общее
количество
рек
превышает
3,5
тысячи,
но
большинство из них
(90%) относятся к
очень
малым,
длиной менее 10 км.
Челябинская область
(55 град.с.ш.)
Потенциал
солнечной энергии
1050-1250 кВт ч/кв.м
Вероятность
среднемесячной
продолжительности
солнечного сияния
составляет 0,4 – 0,6
Биомасса
-древесная
-отходы сельского
хозяйства
Низкопотенциальное
тепло
грунта, водоемов,
сбросовых вод
Производство энергии с помощью установок ВИЭ в России
Тип станции
ГЭС установленной
мощностью <25 МВт
Ед. изм
млрд. кВт·ч
МВТ
2005 г.
2,8
680
2010 г.
3,5
850
2015 г.
10,0
2430
2020 г.
20,0
4800
Ветровые
млрд. кВт·ч
МВТ
млрд. кВт·ч
МВТ
млрд. кВт·ч
МВТ
млрд. кВт·ч
МВТ
млрд. кВт·ч
МВТ
млрд. кВт·ч
МВТ
%
0,0097
12
0,4
71
5,2
1413
0,00
1,5
0,00002
0,02
0
0
0,9
0,21
120
0,6
90
13,5
2800
0,00
1,5
0,00003
0,02
0
0
1,5
2,6
1500
2,0
300
22,0
5000
0,024
12
0,002
1,5
0,08
20
2,5
17,5
7000
5,0
750
34,9
7850
2,3
4500
0,018
12,1
0,5
250
4,5
Геотермальные
ТЭС (биомасса)
Приливные
Солнечные
Прочие
Доля ВИЭ (без учета
больших ГЭС)
Семейство вертикально–осевых ВЭУ
мощностью 0,1 – 30 кВт
ВЭУ-0.1(3)
ВЭУ-3(6)
ВЭУ-0.1(4)
ВЭУ-3(4)
ВЭУ-1(4)
ВЭУ-30(6)
Преимущества ветроэнергетических
установок с вертикальной осью вращения
• Независимость работы от направления ветра
• Рекордно высокий коэффициент использования энергии ветра (до
43%)
• Самостоятельный старт на скорости ветра 1,5 – 2 м/с
• Низкий уровень шума и вибраций
• Аэродинамическое регулирование частоты вращения ротора
• Отсутствие инфра и ультразвука
• Может размещаться на зданиях и сооружениях
• Срок эксплуатации до 30 лет
• Относительно низкая стоимость
• Ускоренный полевой монтаж
• Простота сборки в удаленных местах
Созданные ВЭУ являются
экологически безопасными
ЯНАО
Архангельская обл.
Ветропарк «Байкальская
гавань» Бурятия
Япония, провинция Акита
ВЭУ-3
Кафедра электротехники и возобновляемых источников энергии
(ЭВИЭ) ЮУрГУ
В учебноисследовательских
лабораториях кафедры
изучаются процессы
преобразования энергии
ветра, солнца, биомассы,
геотермальной и
гидроэнергии в
тепловую и
электрическую энергии
Компоненты
ветроустановок
Аэродинамический
тормоз
Генератор
Перспективные варианты ветроустановок
Складная
ветроустановка
Мощность 1 ... 50 кВт
Применение:
электроснабжение
гражданских и
военных объектов в
чрезвычайных
ситуациях
Базовый
контейнер с
ветроустановкой
для питания
мобильного
потребителя
Мощность 1 ...
100 кВт
Перспективные модели ветроэнергетических
установок
ВЭУ-5…50
многоярусная
Мощность 5…50
кВт
Применение:
Энергопитание
автономных
потребителей
(дом, офис, цех).
Статус:
моделирование,
проектирование
ВЭУ- 30 кВт
Асинхронизированный
синхронный генератор
ASG1220-10000-380
Планируется разработка
ВЭУ 150 кВт и 1,0 МВт.
Лопасти ветроустановки с антиобледенительным покрытием «ГРЦВертикаль – 8АП»
Электрооборудование
для автономных энергопотребителей
Водородный комплекс бесперебойного питания на
основе ветро-солнечной энергетической установки
Применение:
-Источник
бесперебойного
питания;
- Заправка
автомобилей
водородом;
- Теплоснабжение;
- Очистка воды
Теплоаккумуляторы
Накопление тепла во время ветреной погоды и отдача в безветрие
Разработка гибридных ветро-солнечных установок для
бесперебойного питания с масштабированием мощности
от 100 до 6000 Вт
Масштабируемость:
для WS-0.1: 0.1 - 1 кВт
для WS-6: 1 - 100 кВт
Разработано учеными университета для
условий Урала
Солнечная двухсторонняя батарея
Для нагрева воды в
условиях Южного Урала
разработана уникальная
конструкция солнечного
коллектора . Она
эффективна даже в
зимнее время
Номинальная мощность: 60, 100, 120 ,150 Вт
Солнечный коллектор
Реконструкция и восстановление
малых ГЭС Челябинской области
Мобильная приплотинная
микрогидроэлектростанция сифонного типа
Мощность
Стоимость
Себестоимость
Срок
кВт
реконструкции электроэнергии, окупаемости
(строительства),
руб/кВт ∙ ч
лет
млн. руб
550
17,2
0,37
3,3
Опреснительная
установка с
устройством
слежения за солнцем
9000,00
Солнечные световоды для освещения с
линзой
Френеля
Спасибо за внимание!
Южно-Уральский государственный университет
Национальный исследовательский университет
www.susu.ac.ru (Russian); http://id.susu.ac.ru (English)
Тел.+7(351)2679894
454080, Челябинск, Пр. Ленина, 76,
423/3б