18o
В СевГУ научились получать еще больше энергии ветра и солнца.
Ученые кафедры «Возобновляемые источники энергии и электрические системы и сети» смогли увеличить на 40% мощность комбинированной ветро-солнечной энергетической установки в рамках работы над внутренним грантом под руководством Бориса Якимовича.
Установка была предоставлена университету ООО «НТЦ «Солнечная энергетика» в качестве платы за помощь севастопольских ученых в ее модернизации. Конструкция представляет собой вышку вертикально-осевого ветрогенератора высотой 5,5 метра, совмещенную с солнечной батареей площадью три квадратных метра. Сейчас она установлена в летнем студенческом лагере «Горизонт» и обеспечивает его внешнее освещение.
«Мы создали цифрового двойника этой установки—модель, которая позволила вычислить энергетическую эффективность при различных углах атаки лопастей, применении роторов с различной геометрией и определить, при соотношении каких параметров будет достигнута наибольшая выработка электроэнергии. Данные, полученные в результате цифрового моделирования, мы перенесли на физическую модель и увеличили ее мощность на 40%»,—рассказал руководитель практической части проекта доцент кафедры Павел Кузнецов.
По его словам, и «Солнечная энергетика», и другие компании (АО «Сарапульский электрогенераторный завод», ООО «Научно-производственная фирма «Энергоспецпроект»), производящие и проектирующие ветровые и солнечные электростанции, заинтересовались результатами исследования.
«Мы обнаружили следующий эффект: при работе ветрогенератора из-за вращения лопастей происходит дополнительный конвективный теплообмен—солнечные батареи охлаждаются. Это еще увеличивает их эффективность. Появляется положительный синергетический эффект. Мы исследовали этот процесс, и он показал интересные результаты»,—рассказал разработчик.
Как пояснил Кузнецов, одна из проблем, которая препятствует активному внедрению возобновляемой энергетики,—это непостоянная генерация электрической энергии.
«Объединив два различных по своей природе источника энергии в одной установке, мы смогли несколько нивелировать эту проблему. Между солнечной активностью и ветром слабая корреляция. Например, зимой дуют сильные ветры, а солнечный потенциал—низкий. Летом все наоборот. То же самое—день и ночь»,—сказал Кузнецов.
В рамках проекта также был разработан специальный контроллер, позволивший ещё на 6% увеличить энергоэффективность установки за счет применения запатентованной авторами технологии согласования солнечных батарей и генератора. Кроме того, использование контроллера позволило на 5% уменьшить общую стоимость комбинированной установки.
Ветро-солнечная энергетическая установка вырабатывает 7 мегаватт-час в год. Этой энергией можно обеспечить потребность двух квартир со всеми бытовыми приборами.
«Такие установки можно использовать в лагерях, на турбазах, объектах инфраструктуры «умного города», которые нужно обеспечить электричеством без вмешательства в существующую энергосистему и экосистему города»,—говорит Кузнецов.
Информационный центр СевГУ.
