Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Навстречу ветру на «крылатом» металле

Новости

Все

Угольная

Нефтегазовая

Электроэнергетическая

Атомная

Теплоэнергетика

Альтернативная энергетика

Поздравляем!

Гидроэнергетика

Технологии и разработки

ТЭК

Версия для печати

09:33, 6 Декабря 23
Альтернативная энергетика Россия

Навстречу ветру на «крылатом» металле

Доля низкоуглеродной электрогенерации в энергетике России составляетоколо 40%. И она будет расти с развитием ветрогенерации. Рост обеспечит, в том числе и применение в конструкции ветроустановок алюминия. Красноярское машиностроительное предприятие «ОКБ «Микрон» предложило свое решение по внедрению алюминиевых сплавов в ветрогенераторы.

Лопасть из алюминия длиной 40-50 м весит всего 3 тонны, а аналог стеклопластика – около 11 тонн при примерно равной себестоимости производства.

Технологии, основывающиеся на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), сегодня в большой чести – к ним приковано всеобщее внимание, в них инвестируются гигантские средства. Первенство в этой области прочно удерживают Китай, Индия и США, причем на Поднебесную приходится почти четверть мировой мощности ВИЭ – более 500 гигаватт. Свои лидеры есть и в Европе – это Германия, Испания и Дания.

В России, где отрасль «зеленой» энергетики только набирает обороты, мощность всех введенных объектов ВИЭ приближается к 300 МВт. По данным Ассоциации развития возобновляемой энергетики (АРВЭ), в 2024 году планируется ввод 482 МВт, а в 2025 году – 1,25 ГВт. Как ожидается, в течение двух ближайших лет совокупная мощность составит 2,17 ГВт, а установленная мощность объектов, работающих на основе возобновляемых источников энергии, достигнет 6,17 ГВт.

К 2035 году в России планируется ввести в строй 4500 ветровых установок

Регионами-лидерами по объемам генерируемой «зеленой» энергии в нашей стране являются Ставропольский край (775,3 МВт), Астраханская область (625,2 МВт), Ростовская область (607,3 МВт), Республика Калмыкия (450,7 МВт) и Оренбургская область (372,7 МВт). Сегодня в нашей стране насчитывается около 1,2 тыс. ветрогенераторов. К 2035 году количество ветровых установок в России увеличится еще на 4,5 тысячи единиц.

Однако с расширением сферы возобновляемой энергетики неизбежно растет потребность в обслуживании ветрогенераторов, замене запасных частей и утилизации элементов оборудования с истекшим сроком службы. Например, в последние годы общемировой проблемой становится утилизация самых нетехнологичных с точки зрения вторичной переработки изделий в альтернативной энергетике – лопастей ветрогенераторов.

Лопасти сейчас производят преимущественно из стеклокомпозитных материалов, переработка которых является нетривиальной задачей. Острота этой проблемы и в мире, и у нас в стране будет со временем только нарастать. Ожидается, что к 2025 году совокупный вес только лопастей с истекшим сроком службы составит примерно 25 тыс. тонн. Больше списанных лопастей будет в европейских странах-лидерах в области ветроэнергетики: Германии, Испании и Дании. Уже к началу 2050 года лопасти ветрогенераторов могут стать главной проблемой, так как к тому времени общее их количество составит 200 тыс. единиц или 40 млн тонн композитов.

И нас эта проблема не обойдет стороной. В ближайшие 10-20 лет более 300 размещенных в российских регионах ветряков (примерно четверть всего парка) потребуют замены узлов и деталей, в том числе и габаритных лопастей. По оценке экспертов Алюминиевой Ассоциации, решать проблему утилизации лопастей нам придется в перспективе пяти лет.

Пока человечество не придумало ничего лучше, чем просто захоранивать отработавшие свое лопасти ветрогенераторов под слоем грунта. Полигоны, куда они свозятся, есть во многих странах. Но используемые под утилизацию земли исключаются из хозяйственного оборота более чем на сто лет из-за очень медленного разложения стеклокомпозитов в почве.

Поиском все новых способов утилизации композитов заняты компании-лидеры рынка и научное сообщество. Среди альтернативных технологий переработки композитных лопастей предлагаются механическая рециркуляция, сольволиз и пиролиз, фрагментация высоковольтным импульсом и другие методы.

Альтернатива композиту

Решение насущной проблемы нашли на Красноярском машиностроительном предприятии «ОКБ «Микрон». Флагманский проект компании под названием «ТеРУС» включает разработку и производство автономных ветроэнергетических комплексов комбинированной электро- и теплогенерации на базе уникальных ветровых энергетических установок.

Приняв во внимание экологический аспект, красноярцы предложили технологию производства лопастей для ветряка из легких, прочных и 100-процентно перерабатываемых алюминиевых сплавов. Применение алюминия в лопастях позволяет снять проблему их утилизации по окончанию жизненного цикла – «крылатый» металл сразу поступит во вторичную переработку. Проект получил поддержку со стороны Алюминиевой Ассоциации, выразившуюся в первую очередь в предоставлении доступа к необходимым производственникам материалам.

С точки зрения экономического эффекта российская разработка также представляет интерес. Специалисты ОКБ «Микрон» изучили характеристики лопастей иностранных ветрогенераторов и пришли к выводу, что по цене стеклопластиковые лопасти проигрывают конструкциям из дюралюминия. Судите сами: изделие из стеклопластика длиной 40-50 м весит около 11 тонн, а алюминиевый аналог – всего три тонны при почти равной себестоимости производства. Так почему бы не делать лопасти ветрогенераторов из дюралюминия по технологиям, заимствованным у авиапрома? К слову, себестоимость выработки энергии установкой «ТеРУС» – 4,5 руб./ 1 кВт/ч при скорости ветра 7 м/с. Инновационность красноярского проекта, основанного на применении алюминия, подтверждена патентами России, Германии и Финляндии. Он, действительно, непохож на традиционную ветроэнергетику по многим параметрам.

Скажем, в России большинство ветрогенераторов установлено в южных регионах. Разработанное в Красноярске оборудование может работать и в удаленных северных районах с невысокой ветровой нагрузкой – генератор запускается при скорости ветра 2 м/с. Само собой в изолированных регионах страны есть потребность в специализированных энергетических системах. Компактные станции могут, например, обеспечивать нужды геологов, строителей, ремонтников – подавать энергию для временных объектов и целых поселений, находящихся на труднодоступных территориях.

Стоит заметить, что в своем техническом задании красноярцы учли сложности логистики в удаленных регионах, необходимость снижения веса доставляемого оборудования, а также оперативность его сборки и монтажа – для всего этого на рынке ранее не было технических решений. В перспективе, когда «Микрон» наладит производство, можно будет перейти к выпуску полноразмерных лопастей. Это станет принципиально новым решением на мировом уровне.

Три сплава – одна лопассть

Красноярская компания уже реализует свой проект. Сырьевая и техническая база имеется, но опытное производство и испытания все еще требуют вложения усилий, времени и кропотливой работы. Мобильная ветроустановка «ТеРУС ФВТС-20» мощностью 65 КВт – образец, на котором будут отработаны технические решения и технология производства алюминиевых лопастей.

Мощность разработанной в Красноярске установки «ТеРУС ФВТС-20» – 65 КВт.

Каждая лопасть изготовлена из трех сплавов на основе алюминия – 2ххх, 5ххх и 6ххх серии. Производственный процесс включает экструзию, прессование и финишную обработку. Так, наконечник лопасти из сплава 6ххх серии будет отпрессовываться на красноярском заводе СЕГАЛ (входит в группу компаний «СИАЛ») – на предприятии уже прорабатывают чертежи. Обработку изделий берет на себя ОКБ «Микрон», где есть уникальное для России оборудование.

Для производства каждой из лопастей ветрогенератора используются три сплава на основе алюминия: 2ххх, 5ххх и 6ххх серии.

Лопасти имеют сложносоставную конструкцию: благодаря разъемным соединениям эти нестандартные по размерам детали в разобранном виде перевозятся обычным грузовым транспортом. При необходимости лопасть собирается из нескольких частей без заметного увеличения ее веса. За счет этого конструктивного решения существенно расширяется география применения ветрогенераторов.

Оборудование комбинированной электро- и теплогенерации проекта «ТеРУС» легко доставляется даже в труднодоступные районы и оперативно собирается на месте.

Помимо пяти алюминиевых лопастей комплекс тепловетрогенератора «ТеРУС» состоит из мачты, генератора и системы хранения тепловой энергии, при этом установка алюминизирована целиком: от лопастей до несущей колонны.

Первый опытный ветрогенератор проекта «ТеРУС» планируется установить в 2024 году в Красноярске, на площадке самого ОКБ «Микрон». Предприятие находится за чертой города на небольшой возвышенности – идеальный испытательный полигон для прототипа.

Себестоимость выработки энергии установкой ТеРУС ФВТС-20 – 4,5 руб./ 1 кВт/ч при скорости ветра 7 м/с.

Успешная реализация проекта позволит использовать алюминиевые лопасти не только на ветроэнергетических установках проекта «ТеРУС», но и под замену лопастей из стеклокомпозитов действующих ветряков с дальнейшей перспективой вывода продукта на международный рынок.

Источник: Алюминиевая Ассоциация

03.04.24 Ливерпуль намерен построить крупнейшую в мире приливную электростанцию

25.03.24 Способ решения проблемы обрыва ЛЭП – теплостойкие неизолированные провода

28.02.24 Газопоршневые электростанции: энергетика будущего

Тэги: альтернативная энергетика ВИЭ технологии

Все новости за сегодня (43)

13:09, 20 Мая 24 Правительство РФ выделило 2 млрд рублей на реконструкцию Онежского судостроительного завода дальше..		13:01, 20 Мая 24 Ростех будет «выращивать» крупногабаритные детали для нового авиадвигателя ПД-35 дальше..
13:00, 20 Мая 24 Знатоки Росэнергоатома провели весеннюю серию интеллектуальных игр в Удомле дальше..		12:47, 20 Мая 24 «Росэлектроника» впервые представила в Китае сетевое оборудование для суперкомпьютеров дальше..
12:01, 20 Мая 24 Ученые СИБУРа рассказали об опыте разработки катализаторов и проектах технологической независимости дальше..		11:57, 20 Мая 24 Якутия наращивает объемы добычи угля и газа дальше..
11:52, 20 Мая 24 «Газпром межрегионгаз инжиниринг» запланировал на 2024 год проектирование и строительство более 1000 объектов АСКУГ дальше..		11:37, 20 Мая 24 Росводресурсы направили 50 млн рублей на расчистку реки Луганчик в ЛНР дальше..
11:32, 20 Мая 24 НО РАО организовал технический тур для преподавателей и студентов Димитровградского филиала НИЯУ МИФИ дальше..		11:27, 20 Мая 24 Предприятия «Роснефти» стали победителями конкурса «Российская организация высокой социальной эффективности» дальше..
11:18, 20 Мая 24 Ученые НГТУ НЭТИ создали устройство для повышения качества электроэнергии дальше..		11:16, 20 Мая 24 Чаунской ТЭЦ – 80 лет дальше..
10:37, 20 Мая 24 МЭС Сибири проводят профилактические рейды по местам рыбалки вблизи ЛЭП дальше..		10:34, 20 Мая 24 ГУП «ТЭК СПб» проверит к отопительному сезону 2024-2025 гг. свыше 4700 км трубопроводов дальше..
10:29, 20 Мая 24 Амурский ГХК создает систему замкнутого водооборотного цикла дальше..		10:20, 20 Мая 24 МЭС Волги установят на пяти ЛЭП 500 кВ «умное» оборудование для контроля метеонагрузок дальше..
09:21, 20 Мая 24 «Россети Тюмень» смонтировали изоляторы аэродинамического профиля на двух ЛЭП в ХМАО–Югре дальше..		09:17, 20 Мая 24 «ДГК» скорректировала даты проведения опрессовок теплосетей во Владивостоке дальше..
09:14, 20 Мая 24 Совет директоров «Юнипро» рекомендовал не выплачивать дивиденды за 2023 год дальше..		08:33, 20 Мая 24 Биробиджанская ТЭЦ отключит горячее водоснабжение на 5 дней дальше..
07:40, 20 Мая 24 Новые газопроводы в Хамовниках прослужат более 40 лет дальше..		07:37, 20 Мая 24 Минэнерго России совершенствует механизмы осуществления закупочных процедур дальше..
07:34, 20 Мая 24 «Чувашэнерго» расчистило 43 га трасс воздушных ЛЭП дальше..		07:29, 20 Мая 24 В Раменском создана электросетевая инфраструктура для строящегося молочного комбината дальше..
07:26, 20 Мая 24 Внедрение единых стандартов разработки российского индустриального ПО позволит реализовать его экспортный потенциал дальше..		07:21, 20 Мая 24 Проекты «Рождение КуZбасса. История появления угля на земле» и «День сибирского купечества» завоевали Гран-при конкурса Vizit Kuzbass 2024 дальше..
07:06, 20 Мая 24 Резидент ОЭЗ «Технополис Москва» разработал инновационный сервис расчетов инвестпроектов для энергетиков дальше..		06:51, 20 Мая 24 «СДС-Уголь» посадил в питомнике «Зеленый Кузбасс» 140 тысяч семян сосны дальше..
06:35, 20 Мая 24 В Дагестане возбуждено уголовное дело по факту хищения нефтепродуктов организованной преступной группой дальше..		06:31, 20 Мая 24 ТГК-14 приступит к опрессовкам и плановым ремонтам на теплосетях Читы дальше..
06:26, 20 Мая 24 Сахалинские энергетики присоединились к акции «Сад Памяти» дальше..		06:19, 20 Мая 24 В селе Андреевка Кемеровской области проложен газопровод для 188 домовладений дальше..
06:14, 20 Мая 24 «Мосгаз» заменит 50 запорных устройств на газопроводах в ТиНАО дальше..		06:08, 20 Мая 24 Деловой кластер на Кутузовском проспекте в Москве получит 9,1 МВт дополнительной мощности дальше..
06:04, 20 Мая 24 В деревне Лобково Тверской области подключено к газоснабжению первое домовладение дальше..		06:01, 20 Мая 24 «Росатом» представил на выставке в Харбине передовые разработки в развитии ядерных технологий и логистики дальше..
05:54, 20 Мая 24 «Транснефть – Север» проверила состояние приемо-сдаточных пунктов в Республике Коми дальше..		05:43, 20 Мая 24 Вертолет президента Ирана потерпел крушение в горах дальше..
05:20, 20 Мая 24 КРДВ предлагает создать технологическую платформу для развития локальной инженерной инфраструктуры дальше..		05:15, 20 Мая 24 В Псковской области построен газопровод для газификации восточной части города Великие Луки дальше..
04:56, 20 Мая 24 «Россети» определили лучших энергетиков, работающих на подстанциях в магистральном комплексе дальше..		04:47, 20 Мая 24 «Роснефть» ввела в эксплуатацию новую лабораторию в Оренбургской области дальше..
04:42, 20 Мая 24 В Краснодарском крае газифицирован хутор Широкая Щель дальше..

Поздравляем!

Чаунской ТЭЦ – 80 лет

20 мая Чаунская ТЭЦ отмечает 80-летний юбилей. Тепловая электростанция является основным источником теплоснабжения города Певек и вместе с Билибинской АЭС и плавучей атомной теплоэлектростанцией обеспечивает энергоснабжение изолированного Чаун-Билибинского энергоузла Чукотки.