1. ООО «ОКБ ВЭС»
248000, г. Калуга, ул. Кропоткина, 4.
тел: +7(953)3110445
e-mail: lapshin@okbves.com
okbves@gmail.com
skype: serge.lapshin
http://www.okbves.com
http://community.sk.ru/net/1110260/
Генеральный директор:
Лапшин Сергей Александрович
2. Содержание
1. Введение
2. Команда проекта
3. Базовая разработка компании «ОКБ ВЭС»
4. Система гарантированного электропитания, в том
числе и для районов с децентрализованным
энергоснабжением
5. Судовая энергетическая установка для судна с
неограниченной автономностью хода.
6. Система охраны площади «Лабиринт 3D»-
совместная разработка с компанией «Радио Вижн»
3. Предприятие «ОКБ ВЭС» основано в ноябре 2011 коллективом энтузиастов-
единомышленников для решения задачи генерации электрической энергии из
энергии ветра при помощи ветроэнергетических установок собственного
производства с использованием запатентованных решений.
Созданию решения, на которое получен
патент №2416738, предшествовали
годы исследований, в результате
которых был оформлен способ,
позволяющий устранить существенный
недостаток- отсутствие ветрозащиты и
использовать все преимущества
вертикально- осевых установок в
полной мере. Творческий коллектив
представил собственное решение на
экспертизу в «Сколково», в результате
был получен статус участника проекта
центра «Сколково» (регистрационный
номер 1110260)
4. Команда проекта:
Лапшин Сергей Александрович.
• генеральный директор ООО «ОКБ ВЭС»;
• автор системы управления и электроэнергетической части
создаваемого изделия;
• окончил МГТУ им. Н.Э. Баумана в 1998г., по специальности
инженер – конструктор-технолог радиоэлектронных
средств;
• аспирант ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии;
• член Комитета ВИЭ Российского Союза научных и инженерных общественных
организаций;
• автор публикаций в области развития ветроэнергетики;
• обладает 4-х летним практическим опытом разработки, сопровождения и
испытания систем управления ветроэнергетических установок,
гидроэнергетического оборудования, электрогенераторов, энергетических
систем, обладает практическим опытом руководства проектами в области
энергетики;
• мотивация участия в проекте - создание собственного предприятия по
разработке, изготовлению и реализации ветроустановок имеющих мировое
значение для последующих поколений;
• один из учредителей ООО «ОКБ ВЭС».
5. Пахалов Вячеслав Вартанович.
• главный конструктор ООО «ОКБ ВЭС»;
• автор и создатель предлагаемого изделия;
• окончил Уфимский авиационный институт в
1960г., по специальности инженер – конструктор
по газотурбинным двигателям;
• автор более 15 патентов, автор публикаций в
области разработки вертикально-осевых ВЭУ;
• обладает 8-ми летним практическим опытом по созданию
ветроэнергетических и гидроэнергетических установок, тихоходных
генераторов;
• награжден медалью ВДНХ, общий стаж конструкторской
деятельности- 52 года;
• мотивация участия в проекте- разработка, создание и введение в
эксплуатацию ветроэнергетических установок на уровне лучших
мировых образцов;
• один из учредителей ООО «ОКБ ВЭС».
6. Пахалов Игорь Игоревич.
• технический директор ООО «ОКБ ВЭС»;
• руководитель конструкторско-технологической
службы;
• окончил МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2008г., по
специальности инженер–конструктор по газовым,
паротурбинным установкам и двигателям;
• автор публикаций в области разработки ВЭУ;
• обладает 4-х летним опытом по разработке конструкторской
документации, сопровождении производства и испытаний
ветроэнергетических установок, гидроэнергетического
оборудования;
• мотивация участия в проекте–создание и развитие предприятия,
занимающегося разработкой и производством уникальных и
сложных изделий;
• один из учредителей ООО «ОКБ ВЭС».
7. Грибков Сергей Владимирович-ментор проекта.
• научный консультант проекта;
• к.т.н., зам. председателя Комитета ВИЭ
Российского Союза научных и инженерных
общественных организаций;
• член-корр. РИА, член Совета по возобновляемой энергетике РусГидро,
эксперт IEE по ветродвигателям, автор более 50 публикаций в области
ветроэнергетики;
• практический опыт разработки и организации производства ВЭУ
различной мощности ;
• практический опыт разработки и изготовления опытного образца ветро-
солнце-дизельного комплекса гарантированного электропитания;
• владеет методологией и практическим опытом проведения испытаний
различных ВЭУ в аэродинамической трубе.
8. Ершина Айнакул Капасовна- ментор проекта
• иностранный научный консультант проекта;
• д.ф.м.н., ассоциативный член Комитета ВИЭ
Российского союза научных и инженерных
общественных организаций, член-корр. РИА;
• зав. кафедрой КГЖПУ, профессор, автор более 80 публикаций в
области ветроэнергетики, в том числе монографии «Основы теории
ветротурбины Дарье», лауреат премии им. К. Сатпаева I степени,
Казахстан;
• обладает практическим опытом руководства научными исследованиями
в области аэродинамических расчетов вертикально-осевых ВЭУ;
• владеет методологией и практическим опытом проведения испытаний
различных ВЭУ в аэродинамической трубе.
9. Немного об истории развития ветроэнергетики
В июле 1887 Джеймс Билт, шотландский академик, построил ветровую турбину
в саду собственного коттеджа в Мэрикирке и практически использовал
полученную электроэнергию для зарядки аккумуляторов, которые
обеспечивали электроэнергией лампы в его коттедже. Коттедж Джеймса Билта
стал первым домом в мире, который использовал электричество, полученное
из энергии ветра. Ветротурбина производила достаточно электроэнергии для
питания десяти 25 вольтовых ламп в «умеренный ветер» и даже обеспечивала
электроэнергией небольшой токарный станок.
10. В течение зимы 1887-88, Чарльз Ф.
Браш построил то, что сегодня
называется первая автоматически
управляемая ветровая турбина для
производства электроэнергии.
Она была воистину гигантской и
самой большой в мире - диаметр
ротора был равен 17 метрам и он
имел 144 лопасти изготовленные из
кедра.
Турбина проработала 12 лет, в
течение которых заряжала батареи в
подвале под турбиной и обеспечивала
электроэнергией дом и лабораторию
Чарльза Браша. Несмотря на
внушительные размеры турбины, на
ней был установлен генератор
мощностью всего 12 кВт.
11. В Советском Союзе развитие
ветроэнергетики начиналось еще в 20-е годы
XX века. За все время существованию СССР
ветроэнергетика развивалась и была
практически востребована народным
хозяйством.
Завершающим этапом развития советской
ветроэнергетики стало создание ВЭУ «Радуга-
1000» мощностью 1 МВт в 1995 году и ее
практическим использованием.
В частности, ветроустановка обеспечивала:
ориентацию ветрового колеса на ветер;
диагностику технического состояния
агрегатов ВЭУ;
управление углом установки лопастей;
автоматический пуск и торможение;
выработку и отработку аварийных
алгоритмов экстренного торможения;
формирование информационных сигналов о
параметрах атмосферы и ветрового потока.
12. Американский президент Барак Обама посетил завод концерна Сименс по производству лопастей
ветротурбин в штате Айова.
«Страна, которая в XXI веке станет
лидером в производстве чистой
энергии будет и лидером
глобальной экономики мира».
Барак Хуссейн Обама II, 44
президент США.
14. Мировые лидеры в производстве ВЭУ
по величине установленной мощности
№ 2000 г. 2010 г.
1
Vestas (Дания) Vestas (Дания)
2
Enercon (Германия) Sinovel (Китай)
3
Gamesa (Испания) GE Energy (США)
4
GE Energy (США) Goldwind (Китай)
5
Siemens (Германия) Enercon (Германия)
***
8
Gamesa (Испания)
9
Siemens (Германия)
15. Современные мировые тенденции развития
ветроэнергетики
увеличение единичной установленной мощности
внедрение безредукторных технологий
увеличение срока службы
предоставление комплексных услуг по монтажу и сервису
снижение затрат на сервис и снижение стоимости ВЭУ
увеличение надежности
увеличение коэффициента использования установочной мощности
16. Технический уровень современных ВЭУ
Современный рынок ветроустановок представлен горизонтально- осевыми
ВЭУ (ГО ВЭУ)-95% рынка и Вертикально-осевыми ВЭУ (ВО ВЭУ)-5% рынка.
Достоинства и недостатки ГО ВЭУ представлены в таблице
Достоинства Недостатки
Ветрозащита Сложный профиль и конструкция рабочих
лопастей ветротурбины
Отработанная конструкция Наличие поворотной гондолы
Серийный выпуск ВЭУ больших мощностей до 5 МВт Наличие редуктора
Наличие системы ориентации на ветер
Шум при работе в плоскости вращения винта
К.п.д. серийно выпускаемой ВЭУ SWT-2,3-93 «Siemens» мощностью 2,3 МВт – 0,265.
Современные ВО ВЭУ не имеют недостатков, присущих ГО ВЭУ. Однако,
они не имеют надежного механизма ветрозащиты, что резко снижает их
надежность и делает эксплуатацию опасной. На рынке промышленных
ветроустановок не представлены модели ВО ВЭУ мощностью более 30 кВт.
17. Российский рынок ветроэнергетики
В распоряжении правительства РФ №1-р установлены цели по
увеличению доли использования ВИЭ
до 2,5% к 2015 году;
до 4,5% к 2020 года
Фактическое использование ВИЭ в 2010 году: <0,7%
Сценарий развития ветрогенерации в РФ до 2020г, МВт (Русгидро)
18. Базовая разработка компании «ОКБ ВЭС»- вертикально осевая
ветроэнергетическая установка с механизмом эффективной
ветрозащиты мощностью
Базовая модель компании «ОКБ ВЭС»-
ветроэнергетическая установка с механизмом
аэродинамической ветрозащиты на
магнитных фиксаторах мощностью 1 кВт.
Установка состоит из следующих основных
частей: мачты 1, электрогенератора 2 (при
необходимости работающий в режиме
двигателя), траверс 3, рабочих лопастей
ветротурбины, каждая из которых состоит из
трех частей: средней 4, неподвижно
крепящейся к траверсам, и двух подвижных
крайних 5, магнитных фиксаторов 6 и блока
управления.
19. Базовая разработка компании является
основой для производства вертикально-
осевых ВЭУ мощностью от 1 до 100 кВт и
от 100 кВт до 1МВт способных
эффективно работать в любых
климатических зонах, в том числе и в
условиях Крайнего севера.
20. Система гарантированного электропитания, в том числе и для
районов с децентрализованным энергоснабжением
Суть предлагаемого решения заключается в
создании системы управления возобновляемыми и
традиционными источниками генерации таким
образом, что бы в зависимости от изменения нагрузки в
электросети максимальная генерация производилась
от возобновляемых источников (при их наличии), или от
источников, с наиболее дешевым видом топлива.
Наиболее оптимальное использование системы в
районах с большим ветровым и (или) солнечным
потенциалом- Крайний север, Дальний восток и Юг
России
21. Ключевые преимущества
10
Обеспечение качественной,
бесперебойной электроэнергией
потребителей в зонах с
централизованным
энергоснабжением за счет
использования генерации от
возобновляемых источников
энергии.
Обеспечение качественной, бесперебойной
электроэнергией потребителей в зонах
децентрализованного энергоснабжения за
счет использования генерации от
возобновляемых и невозобновляемых
источников энергии.
Использование существующих
источников генерации с
максимальной эффективностью
за счет объединения их в сеть и
совместного управления ими в
зависимости от потребности в
электроэнергии.
Максимальное использование
наиболее дешевого вида топлива для
каждого места реализации микросети в
каждый конкретный момент времени.
Максимальное использование
возобновляемых источников энергии
(при их наличии).
Оптимизация мощности и
исключение избыточного
генерирующего оборудования.
Снижение себестоимости
выработки киловатт*часа
электроэнергии, исключение
свехнормативных потерь
Увеличение мощности в сети
для обеспечения резерва
подключения новых
потребителей.
Промышленное и
сельскохозяйственное освоение
новых территорий.
Использование существующей
инфраструктуры сетей НН без
замены их SMART-Grid сетями и
сетями СН. Снижение капитальных
затрат
Масштабирование на большие
и протяженные площади.
Единая система управления
22. ЛокальнаясетьНН(Каналобменаданными)
Система
рекуперации
Магистральная сеть СН
Блок
управления 1
Центр
обработки
данных
К системе
верхнего уровня
Блок
управления 2
Блок
управления n
Локальная сеть 1
Локальная сеть 2
Локальная сеть n
Генератор 1
Генератор 2
Генератор n
Потребитель 1
Потребитель 2
Потребитель n
Структурная схема системы
В общем случае система
представляет собой
распределенную систему сбора,
обработки и анализа данных об
электрической нагрузке в сети,
метеорологической обстановке и
состояния источников генерации.
На основании этих данных в
каждый конкретный момент
времени системой на основе
математических алгоритмов
принимается решение об
использовании энергии того вида,
мощность которого максимальна
(энергия ветра, солнца, воды или
задействование топливных
генераторов)
23. Судовая энергетическая установка для судна с
неограниченной автономностью хода.
Предлагается создание силовой установки для судна, которая
состоит из солнечных батарей, ветроэнергетической установки с
вертикальной осью вращения разработки предприятия «ОКБ ВЭС» с
возможностью полной трансформации внутрь корпуса судна, с
системой управления трансформацией ветроустановки и
распределения энергии, а также постоянно заряжаемых от Солнца и
энергии ветра аккумуляторов, энергия которых расходуется на
движение судна и работу вспомогательного оборудования.
24. Преимущества
- полное отсутствие потребности в топливе;
- устойчивость к погодным условиям, устойчивость во
время шторма за счет трансформируемой силовой
ветроустановки.
- полная ветрозащита и бесшумность вертикально
осевой установки за счет использования
запатентованных технических решений ОКБ ВЭС.
- неограниченная автономность плавания и дальность
хода
26. Система энергообеспечения мощностью до 10 кВт с
функциями наблюдения и мониторинга окружающей среды
Система состоит из
ветроэнергетической установки, на
основе базовой модели ОКБ ВЭС,
анемометра, экологических сенсоров,
солнечных панелей, аккумуляторной
батареи, системы видеонаблюдения.
Система может использоваться для
освещения, в том числе и
железнодорожных переездов, а так же
для бесперебойного электроснабжения
различного оборудования в зонах
децентрализованного электроснабжения
27. Завершенные проекты
• Автономная система электроснабжения;
• Система сбора и анализа поведения рабочего органа волновой
электростанции;
• Система сбора и анализа данных поведения волновой электрической
станции;
• Система управления высокооборотной электрической турбиной;
• Исследовательская система для изучения поведения высокооборотной
электрической турбины при различных режимах эксплуатации;
• Система управления поведением электрического пароперегревателя в
зависимости от изменения нагрузки паровой турбины;
• Система управления, сбора и анализа данных системы замкнутого
охлаждения паровой турбины большой мощности.
