ОАО ГосМКБ «Радуга»: ветроэнергетические установки

Отечественное предприятие ОАО ГосМКБ «Радуга» им. А. Я. Березняка, расположенное в подмосковной Дубне, занимается разработкой ветроэлектрических установок и ветроэлектростанций на их основе.

«Радуга» R10-8/ R10-16/ R10-24
Ветроэнергетические установки (Россия)

МОЩНОСТЬ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА: 8/ 16/ 24 кВт (при скорости ветра: 7,5/ 10/ 11,5 м/с)
ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ: 220/ 380 В
ДИАМЕТР ВЕТРОКОЛЕСА: 10 м
СКОРОСТЬ ВЕТРА: минимальная рабочая — 3,5 м/с; максимальная рабочая — 25 м/с
КОМПЛЕКТАЦИЯ: базовый комплект: ветроколесо с трансмиссией; генератор; опорно-поворотное устройство; башня; система управления и безопасности. Комплекс (ветроэлектростанция): ветроустановка плюс коллектор с аккумуляторной батареей; источник бесперебойного питания; дизельная электрическая установка; контейнер

Установки R10-8 и R10-16 с диаметром ветроколеса 10 м снабжены генераторами мощностью 8 и 16 кВт. Кроме того, технически возможно установить генератор 24 кВт, подходящий для районов с высоким ветропотенциалом. Агрегат мощностью 8 кВт подойдет для регионов со среднегодовой скоростью ветра до 4,5 м/с, а для скорости 4,5-8 м/с — 16-киловатный. Что касается непосредственно работы, то система управления установки самостоятельно определяет силу ветра и выбирает оптимальный режим. Особенного ухода ветряк не требует, речь может идти только о поквартальном осмотре механизмов и плановой замене деталей (к примеру, лампочек индикации).

Ветроустановки имеют платформу и снабжены техническим оборудованием: поворотными лопастями, контроллерным управлением и автоматикой. Высота башни 17,5 м. Рассчитан ветряк и на сложные климатические условия, поэтому ветроустойчивость установки — до 60 м/с, сейсмоустойчивость — до 7 баллов.

Ветряк используется также в качестве компонента разработанного ветродизельного комплекса — ветроэлектростанции (ВЭС). Основным «энергоносителем» выступает бесплатный ветер, а дизель-электрическая установка, включенная в состав комплекса, играет вспомогательную роль.

Станция состоит из нескольких компонентов. Во-первых, это собственно ветряки «Радуга», причем их мощность выбирают по необходимости, а количество в составе комплекса технически не ограничено. То есть конструктивно ВЭС — открытая система, позволяющая подключать дополнительные источники электроэнергии (те же самые солнечные батареи). Во-вторых, это «сопутствующие» детали: зарядные устройства, аккумуляторы, вспомогательная дизельэлектрическая установка, а также комплект для преобразования электроэнергии и управления станцией.

Действует все по уже описанному принципу: энергия от ветряков через зарядные устройства направляется в накопительную батарею, а из нее на инвертор для питания потребителей. Батарея накапливает запас энергии, расходуемый при отсутствии ветра. При включении аккумуляторов в систему выбран вариант с 5-часовым запасом.

При увеличении емкости батареи растут ее объем и цена, обслуживание усложняется. Если штиль затягивается, то по команде автоматического контроллера включается дизель. Но при наличии даже слабого ветра ветряки не простаивают, а вносят свою «посильную лепту» в энергоснабжение. Когда же ветровой поток наберет необходимую силу и установка начнет покрывать текущие потребности в энергии, дизель автоматически остановится.

Ветроэлектростанция оснащена двумя системами безопасности — электронной и механической. Электронная система особенного ухода не требует, речь идет только о плановых заменах мелких деталей. При шквальном (свыше 25 м/с) ветре она останавливает станцию и переводит потребителя на питание от дизеля. Когда ветер стихает, станция автоматически запускается. Если электронная система не срабатывает (например, из-за попадания молнии), то включается механическая защита, останавливающая разогнавшееся ветроколесо.

ЦЕНА (Москва): одной ВЭУ при мелкосерийном производстве составляет около 1,5 млн рублей, а доукомплектование дизельной генераторной установкой, батареей, преобразователями для построения ВЭС добавит к ее цене еще приблизительно 85%.

Автор: Павел Косов

Август 2007 г.