В России создали модульный ветрогенератор для Арктики

Используя цифровые технологии, они стремились повысить эффективность энергоснабжения удаленных населенных пунктов и промышленных объектов в северных регионах.

Согласно исследованиям, опубликованным в журнале Thermal Engineering, одной из основных проблем энергоснабжения в Арктике является сложность транспортировки топлива для дизельных электростанций. Это затрудняет снабжение электричеством удаленных логистических пунктов, населенных пунктов и точек нефтедобычи вдоль Северного морского пути.

Учитывая рост стоимости топлива и электроэнергии из-за транспортных сложностей, разработка модульной ветроэнергетической установки представляет собой значимый шаг в обеспечении устойчивого и доступного энергоснабжения для арктических регионов. Это также открывает новые перспективы для использования возобновляемых источников энергии в условиях экстремального климата.

Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого обратили внимание на потенциал ветроэнергии в прибрежных территориях России, на арктических островах и шельфовых зонах Северного ледовитого океана. Предложение использовать модульные ветроэнергетические установки мощностью 100 кВт в ветро-дизельных энергокомплексах может стать революционным шагом в области энергетики.

Согласно ученым, такие инновационные решения позволят значительно увеличить энергоэффективность и снизить затраты на энергоснабжение в удаленных регионах. Это также способствует сокращению вредных выбросов и парниковых газов, что особенно важно для сохранения уязвимой арктической природы.

В результате внедрения ветро-дизельных энергокомплексов с модульными ветроэнергетическими установками, ранее отдаленные регионы с ограниченным доступом к энергоресурсам смогут обеспечить себя чистой и устойчивой энергией. Кроме того, это способствует развитию экологически чистых технологий и уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.

Модульная конструкция установки, состоящая из ветроколеса, гондолы, башни, фундамента и системы самоподъема, представляет собой инновационное решение для энергетики. Этот подход значительно упрощает транспортировку и установку в районах с вечной мерзлотой, где тяжелая техника может столкнуться с проблемами. Каждый элемент установки может быть доставлен и смонтирован отдельно, что повышает эффективность процесса.

Современные разработки в области оптимизации формы лопастей ветроколеса и использования новейших материалов позволяют этой установке генерировать электроэнергию даже при относительно низкой скорости ветра в 6-9 м/с. Специалисты утверждают, что такой подход увеличивает выработку электроэнергии как минимум на 20% по сравнению с традиционными ветрогенераторами. Это значительный прогресс в области возобновляемых источников энергии, который способствует более эффективному использованию природных ресурсов.

Инновационные разработки в области строительства и энергетики продолжают удивлять своей оригинальностью и эффективностью. Недавно ученые представили новое конструктивное решение для фундамента, которое позволяет устанавливать специальные металлические или бетонные модули без использования кранов с высоким вылетом стрелы. Это позволяет значительно упростить процесс монтажа и снизить затраты на строительство.

Кроме того, разработчики обратили внимание на транспортировку элементов ветроэнергетической установки. Они должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать удобную перевозку в стандартных контейнерах, сохраняя при этом высокую заводскую готовность. Важно также, чтобы материалы и покрытия выдерживали арктические условия, а монтаж производился без использования тяжелой крановой техники и сложных бетонных работ.

Полученные патенты подтверждают уникальность и перспективность данных технологий. Они могут стать ключевым элементом в развитии современных строительных и энергетических проектов, обеспечивая эффективность и устойчивость в различных климатических условиях.

Для улучшения процесса проектирования и повышения эффективности эксплуатации оборудования в сложных климатических условиях, ученые разработали цифровой двойник ветроэнергетической установки. Этот инновационный подход позволил не только детально смоделировать работу установки в различных условиях, но и оптимизировать ее конструкцию, что в итоге повысило надежность и эффективность всей системы.

Согласно Виктору Елистратову, экономическая эффективность внедрения данной разработки будет зависеть от множества факторов, включая ветровой потенциал региона и дальность транспортировки топлива. Это подчеркивает важность адаптации технологий к конкретным условиям местности и потребностям региональных рынков.

Использование цифрового двойника ветроэнергетической установки не только демонстрирует прогрессивные технологии в области энергетики, но и открывает новые возможности для оптимизации процессов проектирования и эксплуатации оборудования в различных климатических условиях.

В рамках Научного центра мирового уровня "Передовые цифровые технологии" ФГАОУ ВО "СПбПУ" была выполнена работа коллективом НИЛ "Цифровое проектирование энергетических сооружений в Арктике". Этот проект призван обеспечить энергоснабжение небольших населенных пунктов в Арктике, идеально подходящий для этой цели - установка мощностью 100 кВт.

Ученый отметил, что компактные размеры элементов ВЭУ значительно облегчают транспортировку и монтаж установки, что делает ее более доступной и удобной для использования в удаленных районах. Энергетическая автономия, которую предоставляет данная технология, играет ключевую роль в обеспечении жизненно важных потребностей жителей этих территорий.

Таким образом, разработка и внедрение ВЭУ в Арктике не только способствует снижению зависимости от традиционных источников энергии, но и способствует устойчивому развитию региона, обеспечивая его жителей надежным и экологически чистым источником электроэнергии.

Источник и фото - ria.ru