Авторы проекта – кандидат физико-математических наук, инженер-исследователь Национальной лаборатории коллективного пользования ВКГУ (Восточно-Казахстанский государственный университет) Альмира Жилкашинова, а также магистранты Нурлан Досмурат и Досмурат Жидехан. Их идея уже воплощена в действующий образец и протестирована на освещении учебных аудиторий.
…А началось все с научной задачи соединить традиционную «грязную» энергетику с «чистой» альтернативной. Ее решение заняло не один год. Альмира изучала типы ветрогенераторов (а их в мире более 30-ти) в Великобритании, США, Австрии, Индии, Германии. В Америке поднималась на стометровую мачту, на вершине которой вращался генератор с 50-метровыми лопастями. Такая махина вполне эквивалентна мощной паровой турбине теплоцентрали или турбине ГЭС. В Индии знакомилась с системами автоматизированного управления, которые экспортируются в ЕС для оснащения ветроустановок.
— Конструкция нашей гибридной электростанции основана на законах молекулярной энергии, — пояснила инноватор. — Теплостанция для вращения турбины использует пар высокого давления, а ветростанция – сжатый воздух. Обе эти физические величины подчиняются законам молекулярной энергии, а значит, могут в сумме дать гибрид. Наша ветростанция за счет энергии ветра производит сжатый воздух, аккумулирует его и отправляет на турбину. Ветер дует — турбина работает на сжатом воздухе, наступил штиль – турбина работает от пара теплостанции. Производство электроэнергии сразу с помощью пара и сжатого воздуха эффективнее и дешевле, чем при обычном ветрогенераторе.
Сейчас у Жилкашиновой готовы расчеты на «гибрид» мощностью до 10 мегаватт при минимальной скорости ветра 3-4 метра в секунду. В зависимости от местности предусмотрены разные варианты лопастей и компоновки узлов. Опытный образец, установленный в учебном корпусе университета, в целом устойчиво обеспечивает аудитории светодиодным освещением. Однако за городом в степной местности нередки ураганы. В районе Сибинских озер, например, во время шторма ветрогенератор разметало по частям, детали находили за сотни метров друг от друга. Этот случай заставил изобретателя задуматься об адаптации конструкции под местный климат. «Гибрид» снабдили защитой от бурь и 40-градусного мороза. «Наша установка незаменима в удаленных поселках, в фермерских и крестьянских хозяйствах», — убеждена Альмира.
Восточный Казахстан традиционно силен гидроэнергетикой. По мнению экспертов, у региона также огромный потенциал для ветро- и солнцегенерации. «Нужно смелее ими пользоваться, — высказала мнение инноватор. – Во Франции солнечные батареи установлены на крышах домов, как у нас телевизионные антенны. Даже небольшие излишки электроэнергии хозяева могут продавать. Нам тоже необходимо уходить от «грязного» угля».
Гибридная ветроэлектростанция Альмиры Жилкашиновой защищена патентами Республики Казахстан и предусматривает сборку из отечественных комплектующих. Эта, без сомнения перспективная, идея, демонстрировавшаяся на ЭКСПО, уже привлекла внимание инвесторов.
Для энергоиндустрии
Сегодня идеи ЭКСПО уже находят воплощение в проектах солнечной, ветровой и гидроэнергетики. Как отметил глава региона Даниал Ахметов, выставка, в которой приняли участие 115 государств и 22 международных организаций во главе с ООН, стала значительным вкладом в идеологию чистой энергетики и показала миру приверженность нашей страны зелёным технологиям. «Глава государства в выступлении на закрытии выставки подчеркнул ее влияние на передовые идеи и технологии, а также укрепление взаимодействия науки в мире, — отметил Даниал Ахметов. – Для нашей республики выставка стала драйвером и идейным объединяющим началом для казахстанского общества. Только из Восточного Казахстана побывало 122 тысячи посетителей, из них четверть – дети. Для подрастающего поколения событие такого масштаба – это, безусловно, отправная точка личностного становления».
Показательно, что из четырех крупных проектов, представленных в Астане ВКО, два уже реализуются. В Зыряновском районе на реке Тургусун строятся малые гидростанции.
— Компания «Тургусун -1» вкладывает 11,5 миллиарда тенге в строительство станции мощностью около 25 мегаватт, — подчеркнул аким. – А предприятие «EcoEnergy» взялось за проект станции мощностью до 20 мегаватт стоимостью примерно 11,9 миллиарда. Оба объекта должны быть введены в ближайшие три года.
Еще две разработки, являющиеся ноу-хау восточно-казахстанских ученых, ждут инвесторов. Речь идет об исследовании эффективности поглощения вредных веществ зелеными насаждениями, а также устройстве по эксплуатации силового электрооборудования. Кроме того, по словам главы региона, в научных кругах внимательно следят за проектом токамака (установки, в которой плазма в процессе термоядерного синтеза удерживается магнитным полем). Раздел «Созидательная энергия» с экспозицией Национального ядерного центра пользовался у посетителей ЭКСПО неизменной популярностью. Интерес к реактору, над которым работают физики Курчатова, легко объясним: токамак должен открыть новую страницу в материаловедении, помочь создать материалы с уникальными или заданными свойствами.
— ЭКСПО-2017 дает возможность стране получить лучшие энергетические и «зеленые» технологии, — пояснил Даниал Кенжетаевич. – Привлечь крупные инвестиции, запустить передовые проекты. В Восточном Казахстане, помимо ГЭС, планируется солнечная станция и три ветровые.
Последние, упомянутые акимом, объекты уже имеют необходимую документацию, экспертные заключения и согласования вплоть до договоров на покупку энергии национальным оператором АО «КЕГОК». Суммы инвестиций говорят сами за себя. Стоимость проекта солнечной станции мощностью 30 мегаватт в Жарминском районе – 17,5 млрд тенге, двух ветростанций на 25 мегаватт (с расширением до 200 мегаватт) и 37,5 мегаватт в этом же районе — в сумме больше 40 млрд тенге. Еще одна ветровая электростанция «Таинты» в Уланском районе, сооружаемая в партнерстве с испанскими компаниями EPG SL и Efener Enginyeria SL, оценивается в 12,6 млрд тенге.
Крупнейшей в сфере энергосбережения региона стала программа модернизации уличного освещения в Усть-Каменогорске и Семее. Для ее финансирования привлечены заемные средства Европейского Банка Реконструкции и Развития на сумму 4,8 млрд тенге. Всего до конца следующего года энергосберегающие светильники заменят более 25 тыс. старых ламп накаливания. По расчетам специалистов, экономия электроэнергии составит 40%.
В целом, как заключил глава Восточного Казахстана, мировой опыт и технологии, представленные на ЭКСПО-2017, еще предстоит изучить и осмыслить. В области для этого создана рабочая группа из представителей исполнительной власти, специалистов отраслевых управлений и вузов. В качестве перспективных уже отобраны 12 проектов, в том числе в энергетике, экологии и водоснабжении. К примеру, компанию «Казцинк» заинтересовали технологии очистки стоков и русел от загрязнений, причем рассматриваются сразу несколько вариантов — с помощью электронного ускорителя, химических добавок, с использованием мобильных комплексов… Эта же компания взяла на заметку китайскую разработку утилизации газов с низкой температурой и японскую технологию утилизации, хранения и повторного использование углекислого газа.