К 2050 году в стране на альтернативные и возобновляемые виды энергии должно приходиться не менее половины всего совокупного энергопотребления. Такую задачу в Послании народу Казахстана «Стратегия «Казахстан-2050: новый политический курс состоявшегося государства» поставил первый президент Казахстана Нурсултан Назарбаев.
Сегодня в республике уже заложена и техническая, и инновационная, и законодательная база, для того чтобы процесс использования возобновляемой энергетики ускорялся. Альтернативная энергетика должна прийти не только в большие города, где уровень технической подготовки населения существенно выше, но и в села, где как раз наиболее высокий спрос, потребность и потенциал развития автономной альтернативной энергетики. Но для создания собственного источника электрической энергии селянину необходимо приобрести определенные знания.
Индивидуальные солнечные преобразователи, обслуживаемые хозяевами, могут быть рекомендованы для широкого распространение, чего не скажешь об использующих ветер пропеллерных установках, работающих только ограниченное время в сложных погодных условиях. В то же время комбинация «ветер-солнце» является наиболее выгодной. Работающие по всему Казахстану и в России комплексные энергетические системы – КЭС ВРТБ, показывает опыт, являются базой собственной энергетики во всех случаях, поскольку основа их работоспособности – энергия солнца и ветра.
Добиться эффективного использования энергии ветра удалось при создании в Казахстане с участием российских специалистов ветровой турбины, запатентованной как Ветровая роторная турбина Болотова ВРТБ. Ее основные достоинства: мощность турбины и вырабатываемая ею энергия определяются энергией ветра и не зависят от его направления. В турбинах реализована возможность независимого вращения роторов модулей, что обеспечивает высокую продуктивность ВРТБ особенно при низких скоростях ветра от 2 м/с.
Устойчивая работа турбины при ветрах любого направления и скорости, использование энергии порывов, пульсаций обеспечивает полную реализацию мощности турбины. Напомним, что стенд «Энергия Великой степи «КазЖелКуат-ВРТБ» ветер и солнце – энергия для всех» экспонировался на Всемирной выставке ЭКСПО-2017 «Энергия будущего»
Высокий коэффициент использования энергии ветра достигается благодаря совершенной аэродинамике турбины. Годовая выработка энергии турбинами ВРТБ до 10 раз выше, по сравнению с другими ветроагрегатами. В числе достоинств этих турбин: безопасность, отсутствие наружных вращающихся частей, бесшумность, живучесть в жестких климатических условиях, удобство монтажа и технического обслуживания. Они имеют возможность автономной работы и параллельно с другими источниками энергии, сетью, при создании многоагрегатных ветроэнергетических парков большой мощности. Все эти характеристики и преимущества подтвердили эксперты и специалисты во время проведения Всемирной выставки ЭКСПО-2017 в Астане. В настоящее время в восьми областях Казахстана и в Нур-Султане в эксплуатации находится более 50 КЭС ВРТБ.
Хороший опыт организации электроснабжения установками ВРТБ имеется в хозяйстве «ЭкоПарк» Костанайской области – база отдыха «Золотой фазан» на трассе международного значения Пекин – Нур-Султан – Москва.
В Казахстане имеется большое количество отдаленных от энергосистем поселений и большая потребность в альтернативных источниках энергии. И такие установки ВРТБ идеально подойдут хозяйствам на обширных просторах Казахстана. Нужно лишь определить, какой мощности в киловаттах нужна турбина или комплексная энергосистема «ветер – солнце» для небольшого хозяйства? Для этого нужно определить, сколько электроэнергии в киловатт-часах в год потребляет или будет потреблять хозяйство. Думаем, с этой задачей легко справится любой фермер. Необходимо узнать, какая среднегодовая скорость ветра в регионе хозяйства, а дальше надо посоветоваться со специалистами.
Для повышения надежности электроснабжения можно установить солнечные панели такой же мощности, как и турбина, создать Комплексную систему «КЭС ВРТБ – ветер-солнце». Энергия стандартного качества потребителям поступает от аккумуляторных батарей через инвертор и соответствующую систему автоматики. Срок окупаемости КЭС ВРТБ сокращается при высокой среднегодовой скорости ветра и солнечной активности при полной загрузке их электроприемниками. Через 6 лет эксплуатации энергия от ВРТБ может стать бесплатной при сравнении со средним тарифом на электроэнергию в регионе ее установки.
Большое значение могут иметь турбины ВРТБ в нефтяной и газовой энергетике для замены дорогих электрических сетей и трансформаторных подстанций при питании компрессорных станций, систем катодной защиты газо- и нефтепроводов. То есть сфера применения отечественных установок ВРТБ обширная. К турбинам ВРТБ малой мощности уже проявляется большой интерес в странах ближнего и дальнего зарубежья. Они дешевле и лучше всех других справляются с задачами электроснабжения потребителей.
Установки КЭС ВРТБ уже прошли все испытания, не один год бесперебойно работают в различных регионах. Поэтому для увеличения масштабов обеспечения индивидуальных хозяйств высокоэффективными комплексными энергосистемами необходимо организовать их производство в Казахстане. Для этого есть Инвестиционный проект, ТЭО создания производства ВРТБ, конструкторская документация, машиностроительная база, опыт производства, монтажа, наладки и эксплуатации КЭС ВРТБ в Республике Казахстан, на объектах Российской Федерации, есть бюджетные средства и возможности привлечения иностранных инвестиций. И нужны энтузиасты, которые смогут найти средства и создать свой бизнес, сделав для страны и всего мира доброе дело – организовать серийное производство созданных в Казахстане и России высокоэффективных комплексных энергетических систем ВРТБ разной мощности для внутреннего потребления и на экспорт.
Альберт БОЛОТОВ, д.т.н., профессор, академик НИА РК, автор турбин ВРТБ
Сергей БОЛОТОВ, автор и разработчик турбин VRTB/WRTB, президент компании «Windrotor Bolotov»
