Presentation from “Baltic Sea Day” Forum 2016

1. Взаимодействие вуза и
бизнеса -
форма инновационного
инжиниринга
Центр
энергоэффективности
БФУ им. И. Канта

2. Современные сферы производства товаров и оказания услуг
формируются на основе научных достижений и становятся
наукоемкими.
Одним из стратегических векторов развития социально-
экономической системы страны является рост
инновационного потенциала высшей школы и на этой основе
– расширение масштабов производства, распространение
научно-технических достижений, заметное повышение доли
наукоемких, инновационно - ориентированных предприятий.
Все это обусловливает необходимость теснейшего
сотрудничества структур бизнеса и учреждений высшего
образования.
Основная стратегия

3. Настоящая ситуация
В настоящее время высшее образование рассматривается
как один из важнейших стимулов внедрения инноваций,
без чего невозможно поступательное развитие
экономики. Особенно это характерно для учреждений
высшего образования, объединенных со структурами
бизнеса (корпорациями, предприятиями) в так
называемые инновационные цепочки
К сожалению в Российской Федерации сегодня еще не
сложились условия для формирования устойчивого
спроса на высокотехнологичную продукцию со стороны
бизнеса, который считается ответственным за
коммерческое использование знаний.

4. Центры Чистых технологий - основа
инновационного развития
Видимо настала необходимость создавать сеть организаций, куда могли бы
войти: предприятия, фирмы, торговые ассоциации, исследовательские
институты, университеты. Основная цель данных сообществ – обеспечение
максимального обмена самой последней научно-технологической
информацией, что способствует повышению конкурентоспособности
промышленности на мировых рынках.
В современных российских условиях развитие подобного сотрудничества играло
бы особенно важную роль, так как в последние годы участие бизнес-сектора в
финансировании научно-исследовательских и опытно-конструкторских
разработок, в том числе вузовских, было явно недостаточным по сравнению с
передовыми странами и при этом имело тенденцию к снижению.
Особым катализатором в развитии направлений сотрудничества предприятий и
высшей школы в инновационной сфере на региональном уровне это
несомненно - международная инновационная кооперация.
Наиболее значимыми стимулами такой кооперации для предприятий
выступают:
 возможности выхода на зарубежные рынки,
 обмен знаниями и опытом,
 наличие у зарубежных партнеров уникального оборудования,
 привлечение инвестиций.
Таким образом создание региональных Центров Чистых технологий позволит
реализовать интеграционную модель взаимодействия науки и бизнеса с целью
дальнейшего совместного инновационного развития.

5. Центр энергоэффективности БФУ им. И. Канта – точка
роста чистых технологий и инжиниринговых услуг
Центр изначально создавался как проводник применения чистых технологий в области энергосбережения.
В составе центра созданы следующие подразделения:
Лаборатория неразрушающего контроля;
Испытательная лаборатория;
Электроизмерительная лаборатория;
Лаборатория энергетических обследований;
Лаборатория трёхмерного прототипирования;
Повышение квалификации в области энергосбережения;
Проектная группа.
Основная деятельность Центра энергоэффективности заключается в:
 проведении фундаментальных и прикладных исследований в сфере энергетической эффективности инженерно-технических
систем с внедрением полученных результатов в научную и образовательную деятельность университета;
выполнении комплекса мероприятий для организаций Калининградской области по оценке соответствия выполняемых
работ в процессе строительства, реконструкции, капитального ремонта объектов капитального строительства требованиям
технических регламентов;
выполнении НИОКР для организаций и предприятий в области инженерно-экологических исследований, энергосбережения
и т.д;
экспертиза и консалтинг проектов, поддержка НИОКР, IT-консультации;
 разработка программного и аппаратного обеспечения, архитектурное освещение, 3D-моделирование, 3D-сканирование, 3D-
печать, разработка пользовательских интерфейсов.

6. Цель реализуемого совместного проекта БФУ им. И. Канта и ООО « Завод
Калининградгазавтоматика» - создание промышленного прототипа
комбинированной автономной энергетической установки на возобновляемых
источниках энергии с применением отечественных комплектующих
Участники проекта:
Разработчик НИОКР: БФУ им. И. Канта
Промышленный партнер: ООО Завод "Калининградгазавтоматика"
ЗАДАЧИ ПРОЕКТА :
1. Использовать источники возобновляемой энергетики:
фотоэлектрические панели, ветрогенератор с максимальным
к.п.д. и мощностью применительно к конструктивным
возможностям корпуса энергетической установки.
2. Обеспечить минимальные потери электроэнергии при
генерации, накоплении и потреблении.
3. Реализовать автоматизированную систему механического
развертывания фотоэлектрических панелей и ветрогенератора.
4. Применить в системе накопления энергии необслуживаемые
аккумуляторные батареи с максимальной электроемкостью.
5. Внедрить автоматизированную систему дистанционного
мониторинга за состоянием работы основных компонентов
установки, а так же внешней нагрузки.
6. Обеспечить резервирование электроэнергии с помощью
малогабаритного дизель генератора.

7. Обычно энергоснабжение автономных
потребителей обеспечивается в основном с
помощью бензиновых и дизель-генераторов при
эксплуатации которых требуются большие
затраты на периодический завоз топлива и
обслуживание.
Эксплуатация таких установок - экологическая
проблема, которая приводит к загрязнению
окружающей среды
В настоящее время широко внедряются
комбинированные автономные энергетические
установки на возобновляемых источниках
энергии обеспечивающих решение экологических
проблем
Ситуация на рынке автономных
энергетических установок

8. Ситуация на рынке автономных
энергетических установок в мире
Последний продукт компании Ecosphere Technologies сочетает в себе несколько
современных технологий и инновационных решений – в одном удобном для
транспортировки грузовом контейнере размещены модули фотоэлектрических панелей,
устройство для получения чистой питьевой воды и другие не менее важные системы.
Новая установка под названием Ecos PowerCube может быть поставлена воздушным,
морским, железнодорожным или автомобильным транспортом в любую точку мира,
где это необходимо.

9. Ситуация на рынке автономных
энергетических установок на ВИЭ в России
Курский завод «Электроагрегат» разрабатывает
гибридные мобильные генераторы, работающие
как на дизельном топливе, так и на солнечной
энергии и энергии ветра.
Такая мобильная станция состоит из дизель-
генераторной установки, панели с солнечными
модулями, накопителя электроэнергии на базе
литий-ионных аккумуляторов и инвертора и
размещается в кузове-контейнере автоприцепа.
Кроме того, дополнительно электростанция
комплектуется ветрогенераторной установкой,
которая может понадобиться при изменении
погодных условий. Военные смогут получать
электроэнергию в любой точке расположения
войск.
На разработку предприятие направит 30 млн
рублей; она ведется исключительно на
отечественных комплектующих. Преимущество
новых электростанций в том, что они позволяют
экономить ресурс двигателей и топлива, а также
снижают стоимость энергии.

10. Основные тенденции развития автономных
энергетических установок на ВИЭ
Учитывая современные тенденций производства
фотоэлектрических панелей следует отметить
освоение в 2015 году промышленного производства
многокаскадных арсенид-галлиевых панелей с КПД
до 35% , а так же повышение эффективности
ветрогенератов турбинного типа в два раза, что
внушает оптимизм в создание автономных
мобильных энергетических установок с повышенной
энергоемкостью. Комбинация этих возобновляемых
источников позволяет обеспечить необходимый
энергетический потенциал для надежного
обеспечения заявленной мощности возможного
потребителя. Конечно, существует проблема выбора
пороговых среднегодовых значений мощности
солнечной энергии и средней скорости ветра для
конкретного место расположения установки и для
оценки экономической целесообразности.

11. Основные тенденции развития автономных
энергетических установок на ВИЭ
Одной из основных научно-технической
проблемой создания эффективных автономных
энергоустановок на основе солнечной и
ветровой энергии является проблема
аккумулирования энергии.
Как показывают отечественные и зарубежные
исследования, применение в составе солнечно-
ветровых установок водородных накопителей,
представляющих собой комбинацию
электролизера воды, аккумуляторов водорода и
кислорода и батареи топливных элементов,
обеспечивающих эффективное (практически без
потерь) долгосрочное аккумулирование
энергии, может обеспечить кардинальное
решение указанной выше проблемы
аккумулирования энергии и позволит создать
полностью автономные экологически чистые
автоматизированные солнечно-ветровые
энергоустановки с высокими потребительскими
качествами.

12. Основная роль и задачи БФУ им. И. Канта в
проекте по созданию автономной
энергетической установки
Проведение НИОКР 1-й этап:
 выбор и модернизации возобновляемых источников
энергии (технология, компактность, к.п.д., стоимость, и
т.д.);
 разработка электронной системы заряда источников
аккумулирования энергии ( контроль уровня заряда и
разряда, компенсация разности потенциалов между
элементами аккумулирования энергии);
 разработка электронной системы преобразования
постоянного тока в переменный( 220В,380В);
 разработка системы дистанционного контроля и
управления электронными системами установки;
 выбор источников накопителей энергии (технология,
емкость, количество циклов заряда-разряда, вес и т.д.)
 оптимизация компоновочных и конструктивных
параметров установки для увеличения
энерговооружения и повышения эксплуатационных
свойств.

13. Основная роль и задачи ООО « Завод
Калининградгазавтоматика» в проекте по
созданию автономной энергетической
установки Разработка совместно с БФУ им. И. Канта
конструкторской документации
 Анализ необходимости оснастки
 Разработка карт заказов
 Проектирование
 Изготовление
 Испытания
На ООО Завод «Калининградгазавтоматика»
имеется собственное инструментальное
производство, которое обеспечивает
производственные участки основного
производства всеми видами оснастки:
штампами, пресс-формами, литьевыми
формами, приспособлениями, специальным
инструментом, нестандартным и специальным
стендовым оборудованием.
Для реализации проекта планируется на данном
производстве изготовить необходимую оснастку.

14. Описание прототипа комбинированной
автономной энергетической установки
Инвертор Номинальная вых.
мощность
4,5 кВт
Импульсная вых.
мощность
6 кВА
Напряжение 230 В
Аккумуляторная
батарея
600-800Ачас
Солнечная панель Мощность в
день(минимум)
15-20 кВт·ч
Число панелей 12
Мощность одного
модуля
240 Вт
Общая мощность 2880 Вт
Ветровая
установка
Номинальная
мощность
1,5 кВт
Диаметр ротора 1,5 м
Номинальная
мощность
9 кВт
Ориентировочная
стоимость, руб.
2,5 млн. руб

15. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Взаимодействие вуза и бизнеса -
форма инновационного инжиниринга