В конце 2013 года федеральная власть осчастливила Саратовскую область решением о том, что на нашей территории к 2030 году должна появиться ветровая электростанция. Причем не экспериментальная, а одна из крупнейших в стране. В последние годы в ветроэнергетике появляется все больше разработок отечественных изобретателей, включая саратовцев. Да и бизнес ищет новые ниши для производства товаров массового спроса. С учетом постоянно растущих тарифов все это может заставить саратовцев более внимательно отнестись к возможностям эксплуатации ветра в личных целях. А регион в целом, по крайней мере в ветроэнергетике, станет чуть ближе к развитым странам мира.
В Саратовской области любят при случае пожаловаться на нашу отсталость и местный консерватизм. А между тем исследования для развития ветроэнергетики у нас начались в прошлом столетии. Так, по данным журнала «Энергосбережение в Саратовской области», в Александровом Гае еще в 1999 году проводились специальные замеры скорости ветра (8 раз по 10 минут в течение суток). Средняя скорость в феврале, апреле, мае, июне и декабре составила от 17 до 21 м/с. Минимальную скорость зафиксировали в октябре и ноябре.
Позже по результатам исследований в разных районах институт «ПоволжСЭП» разработал технико-экономическое обоснование развития альтернативной энергетики в области. Наиболее выгодными для размещения ветрогенераторов были названы Алгайский, Воскресенский и Ершовский районы.
Алгайский мираж
Как ни странно, на одних исследованиях областная администрация под руководством Дмитрия Аяцкова тогда не остановилась. В 2001 году по ее поручению саратовский авиазавод изготовил и смонтировал восемь ветряков модели «Радэн-001М» по проекту государственного МКБ «Радуга» (г. Дубна Московской области) мощностью 1-1,2 кВт. Это были сравнительно небольшие и легкие (270 кг с башней) конструкции высотой 12 метров с трехлопастными колесами. Судя по техническим характеристикам, для выработки электричества этим машинам требовались скорости ветра от 3 до 25 м/с и они могли работать при температуре от минус 40 до плюс 50. Разработчики рассчитывали, что в безветренную погоду система аккумулирования сможет обеспечивать потребителей электроэнергией в течение четырех суток (при экономном режиме).
Вторая модель, которую тогда также опробовали в Саратовской области, была высотой 18 метров, весила 3 тонны и имела мощность 5 кВт. Ее разработало московское предприятие «Сайнмент». Такой ветрогенератор привезли в область в единственном экземпляре.
Эти девять ветряков были установлены в Алгайском районе на чабанских точках, где никаких источников электроэнергии не было. При эксплуатации моделей первого типа в 2004–2006 годах выяснилось, что у энергоблока не было защиты от перенапряжения генератора, а выходная мощность оказывалась недостаточной для обеспечения потребителей электричеством. Кроме того, монтаж этих ветряков требовал применения автокрана, что в безлюдном Заволжье сделать было непросто. 5-киловаттную московскую установку, как указано в журнале, можно было монтировать и разбирать при помощи устройства «падающая стрела», то есть без автокрана. И ломалась она значительно реже, чем те, что выпустил саратовский авиазавод.
Опыт Алгайского района показал тем не менее, что такие установки могут быть выгодны в пустынных местах, где нет централизованного энергоснабжения. Но эксперимент, к сожалению, продолжался недолго. Два года назад директор регионального Агентства энергосбережения Владимир Федечкин, выступая на конференции в рамках областной тематической выставки, сообщил, что ветряки в Алгае выведены из эксплуатации. Отвечая на недавний запрос «Газеты Наша Версия», в числе причин Федечкин назвал прекращение работы саратовского авиазавода, отсутствие запчастей для ветряков и квалифицированного техобслуживания.
Изобретая будущее
Несмотря на неясные перспективы спроса на ветряки со стороны потенциальных потребителей, эта сфера в последние годы явно не обойдена вниманием отечественных изобретателей и рационализаторов. К примеру, на одном из саратовских салонов изобретений, инноваций и инвестиций последних лет наши соседи из Пензенской государственной технологической академии презентовали сразу несколько инновационных проектов, касающихся возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В их числе были многоцелевая солнечно-ветроэнергетическая установка для сушки зерна, роторная установка встречного вращения и даже ветродвигатель для большегрузов, который вырабатывает энергию для обогрева или охлаждения кузовов и иных нужд (1,5 кВт при скорости движения от 50 км/ч).
Свои разработки для ветроэнергетики есть и у саратовцев. Так, на IV Салоне изобретений, инноваций и инвестиций в 2009 году грамотой областного министерства промышленности и энергетики был награжден проект «Гироскопический ветродвигатель» Елены Салдиной (Воробьевой) и Бориса Кондрашова (в настоящее время сотрудники СГУ).
Как рассказала нам Елена Салдина, ветродвигатель представляет собой устройство, работающее на оригинальном принципе прецессии роторов-маховиков, входящих в состав ветроколеса. «Раскрученный до большой скорости волчок достаточно долго сохраняет свое положение. При снижении скорости вращения волчок переходит от устойчивого положения в неустойчивое и его ось начинает описывать окружность, то есть волчок начинает прецессировать. Этот эффект прецессии и используется в нашем устройстве, — поясняет Салдина. — Традиционные ветродвигатели для малых скоростей имеют большие размеры. Мы же разработали компактное устройство, которое способно вырабатывать энергию до 10 кВт при скорости ветра 5 м/с». Такой ветродвигатель, по ее словам, мог бы обеспечивать энергией бурильную или откачивающую установку, мельницу или маслобойку. В крышных и подвальных электростанциях установка может быть вспомогательным источником, поскольку способна давать энергию даже в безветрие за счет каминного эффекта.
За семь с лишним лет ветродвигатель саратовцев был отобран в сборник 100 лучших идей, изобретений и проектов Инновационного конвента (из более 1,5 тысячи заявок), отмечен золотой медалью на Всероссийской молодежной выставке-конкурсе прикладных исследований, изобретений и инноваций и получил диплом на «Конкурсе русских инноваций» журнала «Эксперт». Сейчас авторы занимаются патентованием последних технических решений своего проекта.
«Но, несмотря на все награды, гранты и активное участие в конкурсах и выставках, нам пока не удалось найти инвесторов для изготовления промышленного образца ветродвигателя, — признается Салдина. — Предложения от фирм и отдельных предпринимателей Саратова и Москвы были, но по тем или иным причинам плодотворного сотрудничества пока не получилось». В первую очередь потому, что условия, предлагаемые бизнесом (по долям), изобретателей не устраивают.
На последнем областном салоне осенью 2013 года губернатору Валерию Радаеву на одном из стендов продемонстрировали ветрогенератор, который разработали специалисты малого инновационного предприятия ООО «Конверсия-СГУ». Как рассказал тогда нашему изданию его директор Дмитрий Сучков, один из разработчиков установки, создатели ветряка доработали идею обычного генератора, изменив некоторые параметры. «Наиболее распространенные на рынке трехлопастные ветряки выдают аналогичную мощность на скорости ветра от 11 м/с, поэтому мы сделали ротор в виде пяти легких лопастей, которые вырабатывают ток и при слабом ветре. Кроме того, лопасти крепятся за генератором по типу зонта, это позволяет всей системе ориентироваться по ветру автоматически», — поясняет Сучков.
По его словам, на рынке существует реальный спрос на ветрогенераторы мощностью 5-6 кВт. Они могут найти применение, к примеру, на автозаправочных станциях, расположенных «в чистом поле». Обычно для их энергоснабжения используют дизельные генераторы. Небольшие ветряки также могут сгодиться для обеспечения ретрансляторов сотовой связи, теплиц, рыбных хозяйств и иных подобных объектов. Губернатору показали единственный опытный образец, который уже прошел испытание восьмимесячной непрерывной работой. Для коммерциализации проекта разработчики хотели найти у заинтересованных инвесторов 10 миллионов рублей.
После участия в салоне, как рассказал Сучков нашему изданию, для реализации проекта в СГУ было создано новое малое инновационное предприятие ООО «Орион-технология», в декабре прошлого года оно получило грант министерства экономического развития и инвестиционной политики Саратовской области. Сейчас идут работы по созданию уже двух ветрогенераторов с диаметром лопастей 6 м, проект находится на стадии опытной конструкторской разработки.
Упомянутые выше разработки — лишь пара примеров того, что саратовцы уже придумали и готовы предложить рынку.
Вдруг, как в сказке…
В областной программе энергоэффективности до 2020 года, разумеется, есть фразы о необходимости использования возобновляемых источников энергии, тем более что и «природно-климатические условия территории Саратовской области позволяют широко использовать» их. Но значимых причин для взрывного роста отрасли до недавнего времени не было. Теперь же регион получил мотивацию для развития ветроэнергетики из центра.
В конце прошлого года премьер-министр правительства страны Дмитрий Медведев утвердил схему территориального планирования Российской Федерации в области энергетики. Этот документ определяет расположение энергетических объектов федерального значения на период до 2030 года. В соответствии со схемой за 17 лет в стране должны появиться 16 ветряных электростанций. Одну из них — ветропарк «Средняя Волга» — было решено построить в Воскресенском районе Саратовской области.
Министр промышленности области Сергей Лисовский на пресс-конференции в декабре отметил, что будущий саратовский ветропарк — это переход от хаотичных попыток внедрения ветрогенераторов к системной работе. «Государство впервые спланировало не просто размещение объектов, а ветропарка, работающего на сеть», — подчеркнул Лисовский. По его словам, мощность будущей ветроэнергетической станции (ВЭС) в Воскресенском районе сопоставима с мощностью одного блока Балаковской АЭС. Предполагается, что она составит 1000 мегаватт, что сделает ее одной из самых крупных в стране. Такая же ВЭС должна появиться в Краснодарском крае, а на 900 мегаватт — у соседей в Волгоградской области. Остальные, намеченные в схеме, будут менее мощными.
Будущим инвестором саратовского проекта называют холдинг «РусГидро». Почему национальный гигант в области гидрогенерации считает для себя интересной ветроэнергетику?
«Не вдаваясь в технологические особенности, можно сказать, что интерес к сетевой ветроэнергетике обусловлен следующими факторами: первый — это поддержка со стороны государства. В 2013 году правительством Российской Федерации принят ряд постановлений, обеспечивающих экономическую эффективность инвестиций. Начиная с 2013 года коммерческим оператором проводятся конкурсы на строительство ВЭС на четыре года вперед. С победителем, который предложит минимальную стоимость строительства, заключается контракт, гарантирующий возврат инвестиций при условии соблюдения требований по локализации. Следует отметить, что российское законодательство содержит одно из самых высоких в мировой практике требований по локализации для получения системы поддержки, — рассказал нам и.о. начальника департамента ВИЭ ОАО «РусГидро» Дмитрий Смолин. — Другой фактор — это высокая степень заводской готовности ветроэнергетических установок. Одна бригада может монтировать в среднем две станции в неделю, что минимизирует сроки строительства ВЭС. Третья причина интереса — возможность расширить объем своей деятельности на много лет вперед за счет привлечения наших ремонтно-сервисных компаний к обслуживанию и эксплуатации ВЭУ (25 лет), проектных компаний к проектированию, строительных — к монтажу».
Однако по будущей ветростанции в Саратовской области ни ясности, ни решений у «РусГидро» пока, похоже, нет. «Регион Средней Волги интересен в части наличия ветропотенциала, развития сетевой инфраструктуры. Кроме того, здесь расположен филиал ОАО «РусГидро» «Саратовская ГЭС». Однако инвестиционных решений в настоящее время не принято, проект не включен в инвестиционную программу компании. Поэтому говорить о каких-либо конкретных шагах в данном направлении рано, мы находимся на этапе проработки условий», — подвел итог нашей беседе Дмитрий Смолин.
По реализации такого мегапроекта действительно возникает много вопросов. Один из важнейших — отсутствие в стране производственной базы для выпуска ветрогенераторов. Понятно, что раз речь идет о мощности, сопоставимой с блоком АЭС, размениваться на маленькие ветряки никто не станет. Но, как указывают эксперты, в нашей стране большие генераторы сейчас вообще никто не делает. И кажущийся значительным срок до 2030 года может оказаться недостаточным для разворачивания полного цикла выпуска собственных машин. Если так, то их придется закупать за рубежом, обогащая иностранных, а не наших производителей.
Прекрасное далеко
На территории Саратовской области по-прежнему остается немало «медвежьих углов», где объекты альтернативной энергетики очень бы пригодились. Однако актуальных причин для бурного развития возобновляемых источников энергии в наших краях пока немного. Рынок готовых устройств для бизнеса и населения, по сути, находится в зачаточном состоянии. В Саратове уже есть компании, которые специализируются на таком оборудовании. Однако «продать» идею населению, которое привыкло к централизованным источникам, еще предстоит. Инерцию в мышлении наших соотечественников пока не останавливают даже постоянно растущие тарифы на энергоресурсы. К тому же стоимость энергии, получаемой при помощи ветряков, солнечных батарей и других подобных источников, пока выше, чем «обычной».
У вечно бедных муниципалитетов нет средств, чтобы поддерживать (а тем более дотировать) установку ветряков или солнечных батарей жителями сельских районов. Областной власти развивать массовый спрос на альтернативные источники энергии не на что, да и в общем незачем. Саратовская область была, есть и в ближайшей перспективе, вероятнее всего, будет оставаться энергетическим донором страны. А работать с крупными поставщиками ресурсов, в том числе для нужд населения, да еще в давно сложившейся системе, конечно, проще, чем развивать что-то новое. И в этом смысле будущий ветропарк в Воскресенском районе, если он появится, станет еще одним крупным предприятием, подобным ГЭС или АЭС.
Между тем суть «зеленой энергетики» состоит в том, чтобы не просто менять одни производственные мощности на другие, сокращая выбросы парниковых газов, но и децентрализовывать системы. В развитых странах мира правительства в последние годы поощряли и стимулировали (в том числе финансово) не только создание крупных ветро- и солнечных парков, но и оснащение самыми разными источниками энергии рядовых домохозяйств. Могут ли федеральные, областные и местные власти делать что-то подобное в России? Или нужно ждать, пока рынок предложит отечественным потребителям доступное оборудование для домов, дач, теплиц, заправок и ферм? Этот вопрос остается открытым.