Exergia Division II

Кое-что об инновациях в СССР. Часть первая. Ветроэнергетическая.
Первый пост из цикла об инновациях в энергетике Советского Союза.

Когда говорят об инновациях в энергетике, под этим часто подразумевается внедрение альтернативных источников энергии, таких как например энергия ветра. При этом приводятся примеры строительства ветроэнергетических станций в разных странах мира, таких как США, Нидерланды и другие.

Однако мало кто сейчас знает, что в Советском Союзе развитие ветроэнергетики началось еще в далекие 20-е годы XX века.

Теоретическими и эксперементальными разработками в те годы занимались Центральный гидроаэродинамический институт (ЦАГИ) и Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства. Ими же были разработаны первые ветродвигатели для нужд сельского хозяйства.

А в 1931 году недалеко от Севастополя в Балаклаве на Караньских высотах была построена крупнейшая на тот момент в Европе ветроэлектрическая установка. Ее назвали Балаклавской ВЭС (ветроэлектрическая станция).



Станция была спроектирована Центральным аэрогидродинамическим институтом (ЦАГИ). На металлических опорах высотой с восьмиэтажный дом в специальной кабине был установлен генератор асинхронного типа с лопастями диаметром в 30 м. ВЭС была оборудована стабилизатором и регулятором частоты.

Общий вес конструкции составил около 9 т. В 1942 году во время Великой Отечественной войны при обороне Севастополя эта уникальная ВЭС была разрушена.

В 30-х годах в соответствии с программой развития энергетики, была разработана новая серия ветродвигателей малой мощности для нужд народного хозяйства, такие как Д-8 и Д-12. Второй агрегат мощностью 15 КВт был установлен на 16 станциях Севморпути и показал высокую надежность в работе. Всего же таких ветродвигателей было выпущено более 1500 штук.

Так же был налажен серийный выпуск зарядных ветроагрегатов ВЭ-2 мощностью 10 Вт. Их использовали для заряда аккумуляторных батарей и питания радиоузлов в неэлектрифиицированых сельских районах. В 1956 году от них питались 3 тысячи радиоузлов, обслуживающие около 300 тыс. радиоточек.

В 1958 году по заказу Минсельхоза СССР была разработана и построена в Целиноградской области комбинированная ветро-дизельная электростанция ВЭС-400. Она функционировала более 6 лет. Примерно половина вырабатываемой электроэнергии давала сила ветра.

В 1963 году в Алтайском крае была построена ВЭС-100, построенная для питания насосов, подающих воду для орошения полей. А с 1966 года работа станции была полностью автоматизирована.



В более поздние годы развитие ветроэнергетики в СССР несколько замедлилось в связи с развитием Единой Энергосистемы. Однако для удаленных районов и объектов ветроэнергетика продолжала применяться. В 80-х годах было выпущено более 10 тысяч ветроэнергетических установок.

В конце 80-х на эстонском острове Саарема был построен комплекс из 64 установок АВЭУ-6-4 для обеспечения энергией рыбокоптильного завода.

В 1989 году была подготовлена комплексная программа освоения нетрадиционных видов энергии. Программа предусматривала к 1995 году ввод в строй источников нетрадиционной энергии (в том числе и ветровой) мощностью 1200 МВт. Однака после распада СССР эта программа не была реализована.

Помимо энергии ветра осваивались и другие виды энергии, такие как солнечная, геотермальная и приливная. Но это уже темы следующих рассказов.


Часть вторая. Солнечная. Первая и единственная. История Крымской солнечной.

Так уж получилось, что первая еще опытная солнечная электростанция, построенная в СССР, стала одновременно и последней. Эффективным менеджерам куда легче выкачать из-под земли лишнюю нефть и продать ее втридорога, чем вкладывать деньги в то, что даст коммерческую выгоду лишь через много лет..



Проект первой в СССР Крымской СЭС (солнечной электростанции) был создан в начале 80-х в рижском отделении института «Атомтеплоэлектропроект» при участии тринадцати других проектно-конструкторских организаций Министерства энергетики и электрификации СССР. Научное руководство осуществлял Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского Академии наук СССР.



СЭС-5 была задумана как экспериментальная станция, основное назначение которой -- выяснить особенности работы специфического оборудования, применяемого в работе электростанции, накопить опыт эксплуатации всех систем станции, выявить недостатки схемы и отдельных элементов оборудования и получить возможность в процессе освоения СЭС-5 реконструировать несовершенные системы.

Концепция конструкции башенного типа, примененная в СЭС-5, впервые была выдвинута институтом им. Г.М.Кржижановского еще в 50-е годы.

Что же представлял из себя первенец советской солнечной энергетики?

Конструкция СЭС-5 состояла из концентратора — поля солнечных гелиостатов, солнечного парогенератора, турбины, генератора, системы автоматического слежения за Солнцем и системы теплового аккумулирования.

В центре большого поля, диаметром 500 метров была расположена башня высотой 89 метров, в верхней части которой находился паровой котел. Башня была окружена полем из гелиостатов – зеркальных отражателей, каждый площадью 25 кв.м. Каждый гелиостат, а всего их было 1600, был оборудован электрическими приводами зенитного и азимутальногo вращения. Управляющая работой ЭВМ при помощи электроприводов корректировала положение гелиостатов таким образом, чтобы в любой момент времени все отраженные солнечные лучи были направлены строго на котел.



Начало строительства башни.

После нагрева воды в котле при помощи зеркал, сфокусировавших на нем солнечное излучение, пар из котла подавался на турбину, которая вращала ротор генератора. Так солнечная энергия превращалась в электрическую.



Башня СЭС после завершения строительства.

Турбина и генератор находились на земле, в специальном помещении. Еще одной частью электростанции был теплоаккумулятор, состоящий из двух емкостей для высокотемпературной пароводяной смеси, объемом по 1000 кубометров каждый. В случае плохой погоды, когда Солнце скрыто за облаками или же ночью, он способен был обеспечить работу станции на стандартной мощности в течении 3-4 часов, плюс еще около 10 часов в режиме пониженной мощности (примерно 50%).
Проектная мощность станции составляла 5 МВт. Такая же мощность была у первой советской атомной электростанции.



Гелиостат.

Для справки. Полная установленная мощность всех солнечных электростанций мира на тот момент составляла 21 МВт.

Первое пробное включение генератора станции СЭС-5 в сеть состоялось в сентябре 1985 г. В тот момент функционировало 420 гелиостатов.



Рабочее поле гелиостатов.

Полностью станция вступила в строй в 1986 году. Общая стоимость строительства СЭС-5 составила около 29 млн. рублей.

За время до остановки в начале 90-х солнечная электростанция выработала около 2 млн кВт-ч электроэнергии.

Уже после начала работы СЭС-5, в Минэнерго был разработан проект строительства комбинированной промышленной солнечно-топливной электростанции мощностью 320 МВт. Место для нее было выбрано в Узбекистане, в Каршинской степи, вблизи города Талимарджана. Такая электростанция получалась гораздо экономичнее, чем обычные ТЭЦ.

Но к сожалению инженеры и конструкторы в 1986 году никак не могли догадываться, что СЭС-5 станет последней солнечной электростанцией Союза. После его распада, проработав пару лет экспериментальная станция была закрыта за ненадобностью и отсутствием финансирования, зеркала гелиостатов и парогенератор сданы в металлолом. Единственное, что осталось - это руины башни да заброшенный гигантский "круг" зеркального поля.




Вид из космоса. Остатки СЭС-5, наше время.


З.Ы. Кроме солнечных установок для производства электричества, к концу 80-х годов в СССР в эксплуатации находились солнечные установки горячего водоснабжения с общей площадью около 150 тыс.кв.м, а производство солнечных коллекторов доходило до 80 тыс.кв.м в год.


(источник : http://community.livejournal.com/3a_ccc ... tml#cutid1 http://community.livejournal.com/3a_ccc ... tml#cutid1 )