Накануне Нового года в историческом центре Иркутска появилась необычная конструкция, отдаленно напоминающая гриб на длинных ножках. Это разработка сколковской компании «Аэрогрин». Команда из Иркутска создает ветроэнергетическую установку закрытого типа и уже в самом начале своей деятельности столкнулась с таким количеством заказов из России и других стран, которое существенно превышает производственные мощности стартапа
Дорога в ветроэнергетику автора проекта, выпускника авиационного факультета Иркутского политеха Юрия Криулина, пролегала через транспортную сферу. В 2008 году он вместе с коллегами создал компанию «Аэроэнерготех» («Аэродинамические энергосберегающие технологии»), занимавшуюся разработками в сфере энергосбережения на автомобильном и железнодорожном транспорте. Идея состояла в том, чтобы с помощью аэротурбины преобразовывать в электроэнергию движущийся навстречу транспортному средству воздушный поток. Этот способ, по уверению Криулина, в несколько раз эффективнее аналогичных механических систем, трансформирующих крутящий момент в электроэнергию, например, при рекуперативном торможении. Разработка была продемонстрирована в 2008 году в Петербурге на Российский венчурном форуме, но транспортный проект забуксовал. Собеседник sk.ru объясняет это главным образом отсутствием конкуренции: «Наши госмонополии получают такие прибыли, что задумываться о внедрении инновационных разработок и экономии на транспорте им попросту незачем». Коллектив компании «Аэроэнерготех» решил переключиться на смежную, более понятную широкому потребителю область – разработку и производство ветроустановок.
Юрий Криулин подошел к вопросам ветрогенерации с точки зрения специалиста по аэродинамике. «За многие столетия, начиная с появления первых ветряных мельниц, ветроустановки принципиально не изменились – самой распространенной конструкцией остается трехлопастная. А вот аэродинамика стремительно развивалась. Мне показалось целесообразным применить в конструировании ветроустановок накопленные в аэродинамике знания». В результате на свет появились принципиально новая ветроэнергетическая установка закрытого типа AeroGreen. Она как минимум в два раза эффективнее традиционных систем; ее не нужно ориентировать на ветер; она облачена в шумопоглощающий кожух и, следовательно, работает тише.
Ветроэнергетическая установка закрытого типа AeroGreen в центре Иркутска. Фото предоставлено Ю. Криулиным
«Современные ветряки боятся шквалистого ветра и урагана - из-за этого их лопасти складываются или ломаются, генератор перестает работать. Град, дождь, мокрый снег значительно усложняют или делают невозможной эксплуатацию трехлопастных установок, необходима постоянная ориентация на ветер, - перечисляет недостатки традиционных конструкций Юрий Криулин. - Они сложны в монтаже и обслуживании (замена крупной детали, например, лопасти или ротора, на высоте более 100 метров - непростая и дорогостоящая процедура). Установки либо направлены в ту сторону, откуда, как правило, дует ветер, либо оснащены системой слежения за ним – такие системы либо электронные (и очень дорогие), либо механические (снижающие КПД и не столь эффективные). Правда, есть конструкции ветроустановок вертикальной схемы, которым не важно, с какой стороны дует ветер, но их КПД в два раза ниже, чем у нашей разработки». Себестоимость 1 кВт/ч электроэнергии, полученного на установке AeroGreen, ее разработчик оценивает в 3 рубля, на традиционных трехлопастных ветряках аналогичного размера - в 6 рублей.
Тезис об эффективности своей ветроэнергетической установки представители компании «Аэроэнерготех» подкрепляют результатами двух авторитетных экспертиз. Летом 2011 года работоспособность аэродинамической турбины иркутских изобретателей была подтверждена в Центральном научно-исследовательском институте имени академика Крылова в Петербурге, который специализируется на перспективных разработках в области кораблестроения и морской техники. «Я тогда активно взаимодействовал с сотрудниками этого НИИ, - вспоминает Криулин, - так как параллельно с проектом AeroGreen занимался энергетическими системами взлета и посадки экранопланов (это суда на динамической воздушной подушке, летающие на высоте нескольких метров над поверхностью воды или земли – прим. sk.ru). В Крыловском институте очень хорошая аэродинамическая труба, и я попросил коллег оценить предложенную концепцию аэродинамической турбины. Еще несколько лет назад это было совершенно новое направление в ветроэнергетике, и мне нужно было авторитетное экспертное заключение, подтвержденное практическим результатом. Под руководством членкора РАН Александра Пустошного мы провели ряд экспериментов с ветротурбиной, сравнив ее аэродинамические характеристики с трехлопастными установками. Результаты полностью подтвердили как наши теоретические расчеты, так и выводы лабораторных исследований, о чем был составлен акт испытаний».
После того, как команда стартапа (кроме Юрия Криулина, в компании «Аэроэнерготех» на постоянной основе работают ещё три человека) изготовила опытный образец ветроустановки и сделала себе сайт, на иркутян вышли представители «Сколково» с предложением пройти экспертизу Фонда. Статус резидента энергоэффективного кластера сибирская команда получила на конференции Startup Village-2013 (в рамках «Сколково» компания называется «Аэрогрин»). «Тот факт, что мы успешно прошли сколковскую экспертизу, очень положительно повлиял на развитие проекта», - уверяет основатель стартапа. Поездку в Москву на Startup Village он совместил с визитом в Центральный аэрогидродинамический институт имени Жуковского. По словам Криулина, «представители ЦАГИ удивились проработанности нового решения с аэродинамической точки зрения и пригласили использовать техническую базу их института для дальнейшего продвижения технологии AeroGreen». Пока стартаперы работают на более простых производственных мощностях технопарка в Иркутском государственном техническом университете.
Сейчас у компании «Аэрогрин» - уже три опытных образца ветроустановки. Детали для первого демонстрационного образца были выточены из дерева на иркутском заводе тяжелого машиностроения имени Куйбышева. «Мы собрали конструкцию из деревянных заготовок, поставили под вентилятор в цеху, она стала работать и дала ток. Лампочка в 20 Вт горела вполнакала. Трехлопастная конструкция соизмеримого размера (диаметр 1 метр) при сопоставимой скорости ветра давала бы всего 3 Вт», - уверяет Криулин. Второй образец был изготовлен в ноябре 2013 года из пластика, и в нем разработчики совместили возможность использования энергии ветра и солнца: обтекатель покрыт недорогими гибкими солнечными панелями китайского производства. Чтобы полностью соответствовать званию «зеленого» стартапа, иркутская команда изучает возможность использования твердых бытовых отходов для изготовления корпуса установки. Композитные материалы для AeroGreen могут содержать до 60% пенопласта, целлофановых пакетов и пластикой упаковки.
Под Новый год по инициативе администрации Иркутска ветроустановка AeroGreen диаметром чуть более метра появилась в историческом центре города, недалеко от Ангары с ее продувными ветрами. При скорости ветра около 12 метров в секунду турбина этой установки может вырабатывать 1 кВт/час – этого более чем достаточно, чтобы любой желающий мог, например, подзарядить севший мобильник. По словам иркутских чиновников, в электросетевом хозяйстве города применение таких установок не востребовано, а вот на берегах Байкала или удаленных промышленных объектах потребность в альтернативной энергетике существует. Юрий Криулин уверяет: проектом заинтересовались владельцы турбаз на Байкале. Из-за сильных порывов ветра устанавливаемые там трехлопастные системы нередко срывает, тогда как турбина AeroGreen способна эффективно вырабатывать электроэнергию при ураганных скоростях ветра - 30 метров в секунду и более.
Полный текст статьи о проекте AeroGreen - в ближайшем номере журнала SkReview