Резидент Кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково» – ООО «НПО Гидроэнергоспецстрой» – весной следующего года планирует провести в Крыму испытания уникальной волновой энергетической установки с функцией защиты побережья от штормов. Ключевым элементом устройства является волновой энергетический демпфер «Wave Hunter».
Волновая станция, состоящая из таких демпферов и опорных конструкций различных типов, может стать основой для создания защитных гидроэнергетических комплексов. Такие комплексы, размещенные вдоль побережья, предназначены для энергообеспечения прибрежных территорий и позволяют быстро и относительно недорого (в сравнении с традиционными берегозащитными технологиями) формировать защищенные от штормового воздействия искусственные бухты и рекреационные территории, способствуя развитию туристического бизнеса и иной хозяйственной деятельности.
Компания в составе международного консорциума участвует в реализации проекта многофункционального морского комплекса на Мальте. Проект предполагает строительство и эксплуатацию защитного гидроэнергетического пояса и объектов туристического кластера – яхтенных клубов, гостиниц, искусственных островов, аквапарков.
Предполагаемая установленная мощность волновой установки в составе защитного пояса на Мальте – 18 МВт, что позволит энергобалансу острова приблизиться к целевым значениям доли возобновляемых источников энергии, установленным в энергостратегии ЕС 2020.
Стендовые испытания прототипа прошли в январе во ФГУП «Крыловский Государственный Научный Центр» в Санкт-Петербурге. Специалисты предприятия проверили установку в специально оборудованном бассейне, имитирующем морскую волну. Мы попросили поподробнее рассказать об этой разработке генерального директора «НПО Гидроэнергоспецстрой» Владимира Эдуардовича Егурнова.
В январе ваша компания сообщала об испытании в бассейне Крыловского государственного научного центра прототипа. Насколько продвинулись ваши исследования?
Испытания в Крыловском центре позволили убедиться в правильности выбранной технологии. Мы получили результат: наша разработка – волновой энергетический демпфер – может противостоять максимальному расчетному волнению в предполагаемом месте расположения и в несколько раз смягчить удар шторма на бухты и городские пляжи. Теперь мы можем сосредоточить усилия на повышении ее эффективности.
В наших планах выйти из стен лаборатории и испытать установку в реальных условиях. Согласно «дорожной карте» предприятия, в мае-июне следующего года на западном побережье Крыма будут проведены испытания сегмента опытного образца комплекса в составе 4 демпферов в масштабе один к пяти. Нами уже получено предварительное согласие от руководства Республики. Данные испытания проводятся в соответствии с требованиями международного технического регламента для подобных устройств и предполагают определение прочностных свойств при взаимодействии с так называемым «100-летним штормом». То есть максимально высокими и мощными волнами, которые могут возникнуть один раз в сто лет. При этом конфигурация побережья и морфологическое строение шельфа, где будут проводиться исследования, полностью моделируют место предполагаемого размещения опытно промышленного образца станции в масштабе 1:1 и будущего промышленного применения технологии.
В чем конкурентные преимущества разработок «НПО Гидроэнергоспецстрой»? Вы перенимаете опыт зарубежных стран?
В настоящее время в мире существует около 60 концепций волновых энергетических устройств. Разработкой волновых станций занимается более 130 компаний ведущих мировых экономик. «НПО Гидроэнергоспецстрой» ведет работу по созданию собственной технологии по международной классификации PROTECTION AND ENERGY(«Защита и энергия») в данном сегменте у нас практически нет конкурентов. Основные разработки предполагают лишь генерацию энергии. Тогда как мы совмещаем решение двух задач в одном устройстве: генерацию и защитные функции. Основным преимуществом нашей технологии также является то, что она не имеет ограничений по силе штормового воздействия – напротив, позволяет снизить энергию волн в 6-8 раз, преобразовав при этом около 40% энергии волнения в электроэнергию. Технология отвечает высоким экологическим стандартам, не наносит ущерба экосистеме побережья, обеспечивает миграцию биоресурсов. Технические решения, заложенные в ее основу, исключают заиливание акваторий и создаваемых с ее применением искусственных бухт.
Волновой энергетический демпфер
Сколько времени потребовалось на создание технологии?
Можно сказать, что свои разработки мы начинали с «белого листа». Научно-конструкторские работы проводились более 5 лет. Научное обоснование проекта обеспечивают ученные Санкт-Петербургского государственного политехнического университета под руководством д.т.н., заслуженного энергетика РФ профессора Елистратова Виктора Васильевича, методику испытаний создали в Крыловском Центре. Сама конструкция демпфера была запатентована в России, и ее аналогов в мире просто нет. Созданная нами методика расчета природного волнового энергетического потенциала позволила обосновать проект защитной энергетической дамбы на Мальте. Наше ноу-хау позволит существенно нарастить долю ВИЭ в энергобалансе Мальты и приблизиться к целевым значениям доли ВИЭ, установленным в энергетической стратегии ЕС 2020. Кстати, эксперимент в Крыловском центре воспроизводил условия волнения именно в месте предполагаемой установки опытно-промышленного образца на острове Мальта. Если предстоящие в Крыму испытания пройдут успешно, то уже в мае-июне 2016 года мы испытаем на Мальте первый опытно-промышленный образец
Компания создает защитную энергетическую дамбу исключительно для Мальты, или можно будет применить ваши разработки где-нибудь еще?
Как я уже говорил, нами разработана методика конструирования защитных гидроэнергетических комплексов, система исследования и определения энергетического потенциала морского побережья. Кроме того, создана принципиально новая конструкция преобразователя, две его разнотипные модели, которые входят в состав волновой станции и учитывают особенности различных волновых воздействий. Сама дамба может представлять собой как свайную конструкцию, так и опорные сотовые боны. То есть, после проведения соответствующих расчетов, мы можем говорить об использовании технологии на любом побережье. При этом особо хотел бы подчеркнуть, что для нашей технологии особенный интерес представляет сегмент внутренних морей – к таковым относятся и Черноморское побережье России, Средиземноморское и Балтийское побережье Европы. Для конкурирующих технологий здешний волновой энергетический ресурс незначительный: разработчики подобных технологий в Европе считают нецелесообразным использование своих устройств в регионах, где потенциал моря менее 15 кВт/м по году. Но, к примеру, для Черного моря он в среднем равен 3-4 кВт/м, а в Средиземном – около 8 кВт/м. Однако как раз в этих регионах наибольшая потребность в развитии защищённых прибрежных территорий.
Опытный образец для Крыма в масштабе 1/5
Один пример: Мальта занимает по своей площади всего-навсего одну треть Москвы, а длина ее побережья в десятки раз меньше побережья Крыма. Большой рекреационный потенциал этого региона побуждает развивать прибрежные территории: на острове есть 6 обустроенных марин, где размещаются около двух с половиной тысяч яхт и катеров различного класса. И все равно местные говорят о нехватке мест. На острове есть множество удобных бухт, требующих защиты, которые можно было бы затем использовать, в том числе и под марины. А у нас на всем протяжении побережья от западного Крыма до Сочи – несколько стоянок, которые и маринами не назовешь, на две сотни стоянок маломерных судов. Можно представить, какой потенциал для применения нашей технологии.
То есть ваши энергокомплексы можно будет увидеть в самых разных регионах и странах?
В конце сентября прошлого года наша компания принимала участие в Международной выставке по судоходству, судостроению и освоению океана и шельфа «НЕВА-2013». С помощью Фонда «Сколково», резидентом которого мы являемся, на данной площадке был организован семинар, посвященный волновой энергетике. Мы представили развернутую презентацию нашей технологии, которая вызвала большой интерес как у специалистов-теоретиков, так и у потенциальных потребителей. Технологией заинтересовались представители Пакистана, Индии, стран Латинской Америки и Китая. Нами был заключен контракт с канадской консалтинговой компанией о соинвестировании и продвижении проекта на североамериканском рынке.
Комментарий руководителя направления «ВИЭ и новые материалы» Кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково» Юрия Сибирского
Несмотря на текущую дороговизну волновой энергетики, в мире уже сейчас в этот сектор инвестируются сотни миллионов долларов. В тоже время коммерчески успешных и масштабируемых проектов на рынке пока нет.
Потенциал рынка волновой энергетики огромен, и тон на этом рынке будут задавать те компании, которые первыми предложат коммерчески привлекательный продукт.
Наличие функции защиты береговой черты вместе с уникальной технологией преобразования энергии волн в электроэнергию является явным конкурентным преимуществом проекта Гидроэнергоспецстрой, которые позволят компании добиться своих амбициозных целей и стать значимым игроком на этом рынке.
Защитный гидроэнергетический комплекс
