У природы нет плохой энергии. Главное – умно ее извлечь

Завод на старте

– Альберт Васильевич, можно сказать, что ваша давняя мечта – запустить в серийное производство виндроторы в Казахстане – близка к исполнению?

– Это так. И в значительной степени благодаря тому, что этот отечественный проект на всех фазах его развития поддерживается и контролируется лично Главой государства. Мы не раз докладывали Президенту о сос­тоянии дел по освоению ВИЭ, и не раз нам доводилось демонстрировать Нурсултану Абишевичу электростанции ВРТБ как свидетельство того, что проект развивается. Немаловажно и то, что одни из первых виндроторов были установлены в Астане на Лесном кордоне и около Дворца творчества школьников. Они работают успешно, бесперебойно обеспечивая часть нагрузки этих объектов экологически чистой энергией.

Очень важно то, что в Казахстане был принят ряд законов, способствующих активному развитию ВИЭ. Это не декларации о намерениях, а документы, предусматривающие реальные меры и действия. Один из них – Закон «О внесении дополнений и изменений в некоторые законодательные акты РК по вопросам поддержки и использования ВИЭ» – был принят недавно. Он предусматривает значительные стимулы как для предпринимателей, работающих в этой сфере, так и для потребителей. Значительную роль в развитии проекта и в целом ВИЭ в Казахстане сыграла и победа Астаны в качестве города – организатора ЭКСПО-2017. Она стала своего рода катализатором процесса.

– Насколько я знаю, специально созданное ТОО «Эко­энергомаш» теперь становится головной структурой проекта серийного производства виндроторов. Какой и где будет его производственная база, ведь известно, что виндротор состоит из нескольких компонентов, которые должны производиться на различных по профилю предприятиях?

– Чтобы было понятно читателям, напомню, что наше ТОО входит в состав НАК «Казатомпром». В структуре НАК есть так называемый «солнечный кластер», охватывающий всю цепочку производства солнечных батарей – от добычи кремния до готовой продукции мировых стандартов. Часть производимых этим предприятием панелей будет поставляться для наших виндроторных элект­ростанций. Кстати, на заводе «Астана-Солар» уже установлены 4 ВРТБ мощностью 16 кВт каждая.

Другой участник нашей кооперации – столичное предприятие ТОО «Казэлектромонтаж», которое надежно обеспечивает многие этапы строительства новых электростанций. Турбины же будут производиться на дочернем предприятии Ульбинского металлургического завода – ТОО «Машзавод» в Усть-Каменогорске. Более того, «Ульбинка», также входящая в «Казатомпром», становится базовой организацией для выпус­ка турбин большой мощности. Завод получил конкретное техническое задание: в его производственные планы входят пока проектирование и изготовление турбин мощностью 25 и 50 киловатт, динамически развиваю­щих мощность до 200 кВт. Техничес­кие условия, характеристики – все, что нужно для производства нового типа казахстанских машин, – уже сделаны и направлены на предприятие.

По мере проектирования завод будет совершенствовать свою производственную базу, закупать материалы, сырье, оборудование. К примеру, здесь пока нет лазерной резки, необходимой для производства. Также здесь будет спроектирован и изготовлен аэродинамический стенд для того, чтобы проверить работоспособность выпус­каемой продукции в широком диапазоне скорости ветра.

– На какой стадии подготовка предприятия?

– Решен ряд оргвопросов, и проектный институт, входящий в структуру УМЗ, приступил к разработке конструкторской документации. По этому предприятию также определились в финансовом плане. Кроме того, мы присмотрели производственную площадку близ Алматы, где можно наладить производство турбин малой мощности – от 2 до 10 кВт. То есть на двух площадках мы готовы начать производство ветровых турбин различной мощности. И поставлять их потребителям в зависимости от их потребности. Все эти шаги говорят о том, что Казахстан встал на рельсы самостоятельного выпуска агрегатов для «зеленой» энергетики. И ту идею новой энергетики, которую по поручению Главы государства проводит «Казатомпром», сегодня поручено реализовать ТОО «Экоэнергомаш».

Сейчас мы приступили к разработке новой конструкции электрогенератора для турбин ВРТБ на основании недавно полученного казахстанского патента. Он будет отличаться от мировых аналогов и ориентирован на работу в нашей турбине. Кстати, разрабатываемой также на основании казахстанского патента, поскольку она имеет массу признаков, которые в мире до сих пор не используются.

Посильное дело: «запрячь» ветер любой силы

– В разговорах с предпринимателями и энергетиками мне доводилось слышать, что винд­роторы Болотова лишь для локальной, автономной энергетики и не могут «поднять» большие мощности, потому энергетически неэффективны. Каковы доказанные возможности ваших установок?

– У всех наших турбин очень высокое подобие как в аэродинамическом плане, так и в энергетическом. То есть все преимущества легко «переходят» от одного габарита к другому. На лабораторных моделях мы проверили весь модельный ряд турбин от десятков ватт до 2 кВт. Далее был простой переход от 2 до 5 кВт, затем – от 5 до 10 кВт. А сейчас мы спокойно идем к турбинам мощностью от 25 до 50 кВт. Во время эксплуатации в Джунгарских Воротах и в Астане практически было доказано, что они фактически развивают мощность, значительно выше расчетной. Так, если расчетная мощность указывается при вет­ре 12 м/сек для мировых ветровых станций (то есть они выходят на стацио­нарный режим), и при скорости выше 15 м/сек у них ограничивают ее или отключают, то наши турбины продолжают вырабатывать энергию при самых высоких скоростях, увеличивая свою мощность в 8–10 раз. То есть, если исходная мощность установки составляет 25 кВт, то ее пиковая мощность – 200 кВт. Новые генераторы, которые мы сейчас разрабатываем, позволяют использовать весь диапазон скорости ветра, который существует в природе. Это значит, что они начинают работать при скорости ветра чуть выше 0,5 м/сек и не останавливают выработку энергии выше скорости ветра 15 м/ сек. Не останавливаются, не выводятся из работы и не регулируются в сторону сокращения выработки электроэнергии при более сильном ветре.

– Есть еще один аргумент против – высокая стоимость киловатта установленной мощности ВРТБ. Проясните, какова здесь экономика?

– «Чемпионат мира» по стоимости установленного мегаватта не актуален и вообще прекращается, поскольку есть разница между тем, какая мощность установлена, и тем, сколько фактически выработано элект­роэнергии. Потребители нуждаются в электроэнергии, а не в киловаттах установленной мощности. Могу лишь сказать то, что наша установка по выработке электроэнергии в 8–10 раз эффективнее любой пропеллерной или иной другой станции. Фирмы, которые поставляют оборудование, лукавят, называя лишь параметр установленной мощности. Но, полагаю, лукавят не из-за того, что хитрые, а потому что они сами точно не знают характеристики ветра в том месте, куда они поставят станцию! А она может и 100 лет простоять, но ни 1 кВт-ч не выработать. И здесь есть немало причин. К примеру, в регионе ветер имеет многовекторную розу направлений, и тогда пропеллерная станция не успевает разворачиваться на ветер, коэффициент использования ее установленной мощности от 22–30% расчетных снижается до 7–4%. Выработка энергии также снижается в 5–7 раз от предполагаемой. Это уже отмечается на тех «ветряках», которые устанавливали в Казахстане. Эффективность пропеллерных станций снижается и потому, что у них очень узкий диапазон скорости ветра, в котором они эффективны. При разработке наших установок мы постарались учесть все эти факторы. Примененный принцип виндротора – контрвращение роторов – позволяет удвоить скорость слабых ветров, а аэродинамическое качество турбины соответствует любому ветру. Дополнительную надежность в вопросе бесперебойности электроснабжения придают установленные солнечные панели и система резервирования выработанной энергии, хотя при этом возрастает стоимость электростанции.

– Но предприниматели и просто потребители, приобретающие установки для себя, все-таки хотят знать, как быст­ро окупится инвестиция.

– Расчеты показывают, что срок окупаемости оборудования по тем тарифам электроэнергии, которые сейчас существуют (в сравнении с возможностью получения электроэнергии с использованием дизельных агрегатов), составляет 6–7 лет. Это пессимистический срок. Оптимистический расчет окупаемости – 4,5–5,2 года. Мы исходим из стоимости киловатт-часа электроэнергии. Примечательно, когда 4 года назад у меня спрашивали, какова будет стоимость кВт-ч, я говорил, что 15 тенге, при действовавшем среднем в республике тарифе 8 тенге. А сегодня в ряде областей кВт-ч стоит 17 тенге. И стоимость его будет нарастать.

Нам задает темп в поисках и работе то, что в Казахстане, как и во всем мире, существует постоянный хронический дефицит электроэнергии, который будет только прогрессировать. При этом параллельно с требованием к количеству электроэнергии будет нарастать и спрос к ее качеству и бесперебойности подачи. И здесь у ВИЭ – огромная фора.

– То есть системы ВРТБ – это не только автономная энергетика, но и в перспективе – возможность интеграции в сеть?

– Безусловно. У нас в плане машины мощностью от 500 до 1 500 и 5 000 кВт. То есть вся системная энергетика, которая полностью укладывается в размерный и модельный ряд наших турбин. При этом выработка электроэнергии каждой из них будет в 8–10 раз выше, чем у любой пропеллерной станции такого же габарита мощности и непосредственно у потребителя или в узлах нагрузки.

Инвестиции – в ветер, а не на ветер

– Как сегодня формируется спрос на виндроторы?

– Спрос во многом зависит от воспитания общества в этом воп­росе, чем занимаются группы энергетиков Казахстана и Алматинский университет энергетики связи уже почти четверть века. Здесь только в 2013 году под моим руководством защитили диссертации на ученую степень магистров энергетики по специальности «ветроэнергетика» 5 человек. Похожая ситуация в других университетах страны. Огромную роль играет позиция государства, его фактическая поддержка бизнеса и общества в этом деле. Показательный пример отношения высшего руководства Казахстана – уже упомянутый мной закон. В нем отражены два момента, принципиальные для всех ВИЭ. Первый: компании, приобретшие станции отечественного производства мощностью до 5 кВт, получают 50% стоимости от государства. Второй ключевой момент: все производители электроэнергии от ВИЭ – ветра и солнца – имеют право передавать ее в национальные распределительные сети по договорным тарифам. И самое главное – они уже имеют право продавать излишки энергии государству. При этом некоторые предприя­тия изъявили желание поставить установку у своей трансформаторной подстанции для того, чтобы генерировать энергию в распределительные сети. Ее будет немного, но сам прецедент, что они хотят зарабатывать, продавая собственную энергии в систему, – это первый отклик на новый закон, который поддерживает всех, кто хочет производить «зеленую» энергию.

Могу сказать также, что «Казатомпром» уже установил 11 ВРТБ. В том числе 9 – в Астане и 2 установки мощностью 3 и 7 кВт – на своем объекте в поселке Шиели. В России ВРТБ работают на погранзаставах Черноморского побережья, островах в Балтийском море и вдоль береговой линии Крайнего Севера. Есть интерес и в треть­их странах. По действую­щим станциям мы ведем постоянный мониторинг, запрашиваем информацию, получаем справки и отзывы. Все они – позитивные.

– Лично меня интересуют два «знакомых» мне винд­ротора, что установлены в районе Джунгарских Ворот, близ понурого и давно остановленного «ветряка». Мы с вами тогда замеряли силу вет­ра. Было, если память не изменяет, 36 метров в секунду…

– Было дело: та пропеллерная станция, увы, не выдержав джунгарских ветров, так больше и не работала. Инвестиции, как говорится, были пущены на ветер. А две наши станции мощностью 2,1 кВт каждая, которые были введены в строй 27 декабря 2010 года, продолжают успешно работать.

– Хорошо понимаю, какие огромные инвестиции сейчас идут в ВИЭ. Так же хорошо понимаю, что в этом вопросе не может быть однообразия. Поэтому, каким будет ваш совет профессионального энергетика предпринимателям? Какие риски нужно им учесть, входя в этот высокотехнологичный бизнес?

– Я уже говорил о необходимости соотносить характеристики приобретаемых установок с природно-климатическими условиями региона. Но есть и больший риск – он у фирм, которые хотят строить заводы по выпус­ку ветроагрегатов лопастного или другого типа. Я бы им советовал вначале приобрести агрегаты, на которые они хотят ориентировать свой завод, протестировать их год, посмотреть, как они будут работать в реальных условиях и местностях. Нужно понять, что выработает в годовой эксплуатации станция, и лишь после этого принимать решение о строительстве завода. Понимаете, когда приобретается автомобиль, то, сколько ехать или стоять, решает хозяин. Здесь иное: все определяет ветер. А ветер – это не тонна бензина. По воле ветра, который нерегулярен, неритмичен, непредсказуем, нельзя обеспечить непрерывный постоянный объем вырабатываемой энергии. Важно учесть характеристики ветра, чтобы умело его использовать, чтобы правильно резервировать его мощности.

Также, чтобы строить ветропарк, нужно понять хотя бы на одной турбине, как она работает в предполагаемом месте строительства. Здесь – большие инвес­тиции. И у них, как я понимаю, есть сроки возврата, сроки окупаемости. Я не представляю, как, не учтя особенности ветроэнергетики регионов, можно будет правильно построить взаимоотношения с инвесторами. Поэтому, на мой взгляд, чрезвычайно опрометчиво объявлять большие тендеры и договариваться о строительстве ветропарков, которые при эксплуатации в наших условиях могут оказаться неэффективными.

– Вы верите в успех вашего предприятия и в целом ВИЭ?

– Конечно. Более того, я считаю, что 2013 год станет годом коренного перелома в нашем деле! Думаю, до конца года будут выпущены основные образцы линейки виндроторов. А что касается в целом ВИЭ – как сос­тавной всей энергетической сис­темы, то здесь большие перс­пективы. Вселяет надежду, что зажженный Президентом свет в конце организационного туннеля выведет ВИЭ на широкие производственные просторы. И я горд тем, что Казахстан идет в этом направлении, выработав собственную важную для будущего энергетическую стратегию.

Алевтина ДОНСКИХ, Алматы