Россия всегда была богата своими талантами. Что-что, а блоху подковать могли только у нас. Именно такие молодые умельцы собирались недавно на Селигере, где каждый из них старался как можно лучше представить гостям свое изобретение. Отправилась на этот молодежный форум и делегация из Самарской области, в составе которой был аспирант кафедры аэрогидродинамики Самарского государственного аэрокосмического университета Евгений Куркин. Он представлял там проект новой ветротурбины. Это изобретение обещает в будущем разгрузить городские электрические сети и решить проблему энергоснабжения отдаленных уголков нашей страны.

Евгений Куркин является одним из разработчиков ветротурбины, отличающейся от уже распространенных аппаратов принципиально иной конструкцией. Жизнь таких людей невозможно представить без экспериментов. Примечательно, что Евгений сам оказался объектом эксперимента, проводимого в рамках реформы образования. Поступая в Самарский государственный аэрокосмический университет в 2003 г., он оказался на одном из немногих факультетов, который в экспериментальном порядке готовил студентов по двухуровневой системе, состоящей из бакалавриата и магистратуры. После магистратуры Евгений решил заняться наукой и пошел в аспирантуру. К этому времени он уже увлекся работой над проектом «Энергетический комплекс городской среды». В рамках этого проекта планируется воплотить в жизнь новую, более эффективную модель ветротурбины, преобразующую энергию ветра в электрический ток. Евгений Куркин согласился встретиться с нами и рассказал, в чем заключается уникальность этого изобретения и как он представляет его дальнейшую судьбу.

– Хочу сразу сказать, что данное изобретение – коллективное. Это достаточно сложная техника и в одиночку такие проекты не делаются. Если сказать честно, то я вошел в существующий проект, когда он был уже на стадии проектирования. Я тогда учился в магистратуре на кафедре аэрогидродинамики, руководит которой Валентин Гаврилович Шахов. Профессор Валентин Гаврилович Шахов – это ключевая фигура в аэрогидродинамике в Самаре и области. К нему и обратился с идеей создания новой ветротурбины выпускник факультета двигателей летательных аппаратов СГАУ Виталий Третьяков. Они совместно приступили к проектированию, приняли участие в конкурсе «СТАРТ» и получили финансирование, с помощью которого установка была воплощена «вживую». Тогда-то Валентин Гаврилович Шахов и предложил мне присоединиться к проекту. Я согласился и занялся расчетом потоков воздуха в ветротурбине. При помощи специальных компьютерных комплексов я смоделировал ветротурбину, были проведены все подсчеты. После того, как были выявлены слабые и сильные стороны установки, мною был сделан ряд предложений по оптимизации ее геометрии. Собственно, поначалу я выполнял такую расчетную функцию в этом проекте. Потом я представлял эту ветротурбину на ряде конференций, включая состоявшийся слет на Селигере. Основные разработчики данной ветротурбины – это Третьяков, Шахов, я и еще несколько специалистов, работающих над проектом. Мое участие в разных качествах в этом проекте длится полтора года. С недавнего времени я также занимаюсь вопросами построения бизнес-плана, маркетинга, коммерциализации данной технологии и ее выводом на серийное производство.

– В чем инновационная суть вашей ветротурбины?

– На сегодняшний день в Европе широко используются различные ветрогенераторы. Существует много ветрогенераторов с горизонтальной осью – они закрепляются на мачтах и внешне напоминают мельницу. Есть ветрогенераторы вертикального типа – с широкими плавно изогнутыми лопастями, из-за чего с одной стороны сопротивление ветру больше, а с другой стороны – меньше, что и приводит к вращению. Внешне они напоминают локаторы. Но наша разработка принципиально иная. Она состоит из неподвижной части направляющего аппарата в виде усеченного конуса, в центре которого установлен подвижный ротор, а снаружи – подвижный легкий кожух. Кожух подстраивается под направление ветра, направляющий аппарат подает ветер, закручивая лопатки ротора, ротор вращается и ветрогенератор вырабатывает ток. Такая компоновка еще никем не была предложена. Эта идея исходила от Виталия Третьякова. У нашей ветротурбины несколько преимуществ по сравнению с ныне существующими. Во-первых, за счет геометрии неподвижного направляющего аппарата мы поток ветра несколько усиливаем, сдавливая его, фокусируем на роторе. Сам ротор сравнительно небольшой, так как если ротор большой – у него большая масса, большая сила трения и поэтому слабым ветром его повернуть сложнее. В итоге при более слабом ветре нам удается повернуть ротор, потому что мы скорость ветра искусственно повысили, а сам ротор меньше. Поэтому за счет формы турбины мы работаем при более низкой скорости ветра. Если в среднем существующие на рынке ветротурбины начинают работать при скорости ветра около 3 м/с, то стартовая скорость начала работы у нашей ветротурбины – 1,5 м/с. То есть при скорости 1,5 м/с она уже вырабатывает ток. Это дает большое преимущество перед обычными «ветряками». Средняя скорость ветра в Самаре около 6 м/с. Но в году немало дней, когда ветер дует со скоростью от 1,5 до 3 м/с. Обычные ветрогенераторы при таком ветре не работают, и поэтому они простаивают чуть ли не по полгода. Однако наша ветротурбина и в этих условиях вырабатывает ток. Подсчеты показали, что наша установка работает в течение года в три раза дольше и вырабатывает в два раза больше тока, чем стандартная ветротурбина. Это те результаты, которые мы получили по первому тестированию, которое проходило в рамках конкурса «СТАРТ». Таким образом, наше изобретение способно работать более стабильно, вырабатывая ток практически ежедневно.

Второе преимущество нашей ветротурбины – это малый уровень шума и вибрации. Благодаря тому, что ротор вращается с большей скоростью и частотой вибрации, шум получается более высокочастотным. Это неоспоримое преимущество, поскольку низкочастотные шумы гасятся хуже и к тому же они вреднее. Также часть шумов поглощает кожух. Все это позволяет нам устанавливать ветротурбину в черте города на существующие жилые и нежилые строения. Так мы можем разгрузить энергосистемы в крупных городах. Не секрет, что те сети, которые уже проложены в городе, загружены полностью, и, чтобы подключить новые мощности, необходимо перекладывать все передающие коммуникации в городе. Многие системы, коммуникации были проложены еще в советское время, когда не было электрических чайников, стиральных машин, не было такого потребления электроэнергии в супермаркетах, поэтому мощности сегодня перегружены. А тут мы можем поставить ветротурбины в непосредственной близости к потребителю, не нагружая внутригородские коммуникации. К примеру, среднее энергопотребление высотного дома 100-150 кВт в день. Установив на стандартную высотку ветротурбину с мощностью 50 кВт, мы 30% энергии уже не забираем из сети. Следовательно, поставив ветротурбины на 4-5 домов, мы можем построить новый дом или супермаркет, не повышая потребление в квартале и не прокладывая новые сети.

– Какова мощность вашего изобретения?

– На сегодняшний день есть малогабаритный экспериментальный образец. Его мощность 150 Вт. Мы его применяем просто для подтверждения нашей концепции, доказывая, что наша технология выгодна. Осенью или с нового года за счет привлеченных на Селигере средств мы будем проводить полномасштабное тестирование этой ветротурбины. Средняя номинальная мощность, которую мы хотим спроектировать – это 5 кВт. Именно 5-киловаттные турбогенераторы мы планируем запустить в серийное производство.

– Вы помимо научно-технических разработок планируете заняться их производством?

– После 3-го курса я понял, что вдобавок к техническому образованию еще хорошо бы получить экономическое, чтобы применять собственные технические знания на практике, то есть в производстве, потому что все производство функционирует по законам экономики. Понятно, что любая техническая работа, если рассматривать ее вне экономики, бессмысленна. Да и в дальнейшем мне хочется заниматься администрированием наукоемкого производства. Руководство на высокотехнологичном производстве для меня не самоцель, просто более интересные, более крупные задачи невозможно решить в одиночку. Для серьезных задач требуется коллектив, необходимо составлять бизнес-план, подсчитывать все затраты, всю прибыль, понимать, как осуществить финансирование. Поэтому я решил получить экономическое образование и выбрал специальность «математические методы в экономике», которую получаю на базе второго высшего образования при СГАУ. Сегодня могу сказать, что по первому приближению, для подготовки к серийному производству необходимо 20-24 млн. руб. Для построения завода и серийного выпуска – это еще 140 млн. руб. Такие деньги! Ими невозможно управлять, не зная экономики.

– Вы, как человек, который представляет место изобретения на рынке, можете сказать, кто ваш будущий покупатель?

– Безусловно. На данный момент заинтересованность в приобретении ветротурбин выразили энергетические компании. Дело в том, что в их распоряжении находится много котельных с выработанным ресурсом. Использование ветряных комплексов позволяет им производить подачу горячей воды и заменить часть котельных. К примеру, с помощью Зворыкинского проекта на Селигере проектом заинтересовалась группа компаний ОНЭКСИМ, в состав которой входит ТГК-4, владеющая генерирующими мощностями в ряде областей Центральной России. Энергетические компании – первая группа потребителей. Вторая – нефтяные и газовые компании. При освоении новых месторождений появляются рабочие поселки, которые необходимо обеспечивать электроэнергией. Буровики привозят собой генераторы, которые вырабатывают ток, сжигая топливо. Поэтому «ветряки» им нужны для обустройства новых месторождений. Третья группа наших потенциальных партнеров – это сотовые компании, которые нуждаются в питании удаленных ретрансляторов. Это можно решить опять же с помощью ветротурбин. Следующая группа потребителей – это ОАО «Российские железные дороги», у которых тоже очень большие потребности в токе. Ну и, конечно же, частные потребители: коттеджи, сельхозпредприятия.

– На Селигере ваш проект был представлен впервые?

– Нет. В 2006 г. был выигран конкурс «СТАРТ», который проводится Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Это государственный фонд, финансируется Правительством Российской Федерации. Конкурс «СТАРТ» рассчитан на три года. Часть работы, которую я проводил по расчету потоков воздуха при работе ветротурбины, была представлена мною на Гагаринских чтениях, на конференции в Казанском аэрокосмическом институте. Стоит отметить наше участие на ICAMES’09– International Cultural and Academic Meeting of Engineering Students. Это международная встреча студентов инженерных специальностей, которая происходит ежегодно в Стамбуле, где собираются студенческие команды из многих стран. Конференция проходила в мае этого года, и мы были единственной командой из России, представлявшей нашу страну. Вернувшись, мы готовились к поездке на Селигер, где были с 30 июня по 10 июля.

– Как прошла презентация не Селигере?

– Наш проект, скажу честно, «еле теплился». Работы велись то затихая, то возобновляясь – в зависимости от финансирования. Именно с помощью Селигера мы вернули его из небытия. В мае нами была подана заявка на сайт, и она попала к Василию Якименко, который показал ее в ОНЭКСИМ. Там нашу заявку рассмотрели и решили поддержать наш проект, после чего мы получили приглашение на Селигер. Мы встречались там с министрами, видели Путина, через телемост в беседе с президентом Медведевым заявили о нашем проекте. После этого проект пошел вовсю. Мы получили финансирование, необходимое для тестирования, закупки техники, материалов для производства. Это позволило вывести проект на постоянную работу. Хочется поблагодарить «Росмолодежь» за то, что они не бросают наш проект, контролируя процесс его реализации, и предлагают помощь на каждом новом этапе нашей работы.

Автор: Андрей Неретин

Автор:Андрей Неретин