Система автономного энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии

1. Система автономного энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии

2. Идея проекта Создать серийное производство систем автономного энергоснабжения за счет ВИЭ, универсального для всех климатических условий, с установкой и сервисным обслуживанием.

3. Проблемы индустрии В настоящий момент проблема энергоснабжения удаленных территорий за счет ВИЭ не решена по причине: • дороговизны вариантов решения; • недостаточности производимой энергии для полноценного комфортного проживания;

4. Введение Новая парадигма философии энергопотребления,- как основа системы автономного энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии При автономном энергоснабжении за счет ВИЭ наиболее важным фактором является количество получаемой энергии, а не мощность преобразователей ВИЭ

6. Суть изобретения Интеграция преобразователей различных видов возобновляемой энергии в САЭ позволило повысить эффективность работы каждого из них, что, в итоге, привело к снижению себестоимости САЭ

7. Производительность системы Расчеты производительности САЭ показали, что в регионе с умеренным климатом при средней скорости ветра 4 м/сек можно получать 90 МВт*ч электроэнергии и 40 МВт*ч тепловой энергии в год или соответственно 7,5 МВт*ч и 3,3 МВт*ч в месяц, что более чем достаточно для энергоснабжения крупного усадебного хозяйства

8. Особенности работы ветрогенератора Наш ветрогенератор (в сравнении с существующими) на малых скоростях ветра позволяет получать в 5 раз больше электроэнергии (при одинаковых размерах ветроколес).

9. Особенности работы ветрогенератора

10. Особенности работы ветрогенератора Диаграмма, иллюстрирующая работу нашего ветрогенератора, включенного в систему. Предположим, что ветрогенератор постоянно генерирует 10 кВт. В обычном варианте эта энергия тратится согласно зеленой части диаграммы на работу бытовых приборов - человек проснулся, включил плиту, чайник, ушел на работу, вернулся, включил плиту и т.п, заснул, а ночью работает холодильник. При этом излишки генерируемой энергии (сиреневая часть) теряются. В нашем же случае ВСЯ ЭНЕРГИЯ ветра используется: на зарядку электроаккумуляторов, приготовление горячей воды, нагрев теплового аккумулятора, питание теплового насоса. Т.е. вся сиреневая часть наша.

11. Особенности работы солнечного коллектора в САЭ Эффективность работы солнечного коллектора прямо пропорциональна градиенту температур теплоносителя и поверхности коллектора. В обычных схемах температура теплоносителя равна температуре воды в накопителе и это существенно ограничивает эффективность коллектора при работе в утренние и вечерние часы. В нашей системе в контур солнечного коллектора включен тепловой насос, который постоянно отбирает тепло, передавая его в тепловой аккумулятор или в бак с горячей водой. Таким образом, поддерживается высокий градиент температур, что позволяет усваивать и низкопотенциальную солнечную энергию (утро, вечер, облачность).

12. Особенности работы теплового насоса Обычно источником энергии для теплового насоса служит низкопотенциальное тепло земли (4 – 5˚С). В нашей системе тепловой насос также получает энергию и от дополнительных источников, а именно: утилизатора тепла сточных вод и солнечного коллектора.

13. Фундаментальные закономерности определенные в течении НИОКР

14. Лопасти ветрогенератора с геометрией для низких ветров рассчитанные в сотрудничестве с Аэрокосмической академией им. Можайского

15. Уникальные элементы механики головки ветрогенератора Для ветрогенератора также специально изготовлено уникальное устройство поворота лопастей, созданное для регулировки эффективности работы при разных ветровых нагрузках В нашем ветрогенераторе впервые в мире спроектирован и применен мультипликатор, использующий волновую передачу, (традиционные используют зубчатую передачу). Использование волновой передачи увеличивает к.п.д. и повышает износоустойчивость.

16. Мачта ветрогенератора Мачта ветрогенератора изготовлена таким образом, что на 36 метровую высоту с 3-х тонной головкой ветряка на конце, ее смогут вручную поднять два специалиста. Эта разработка необходима для удаленных территорий, где нет возможности использовать тяжелую технику.

17. Вариант системы для жарких и засушливых регионов В этом варианте системы тепловая энергия запасается в виде охлажденной воды, предусмотрена система сбора и очистки дождевой воды, опреснительная установка

18. Транспортировка системы Все компоненты системы помещаются в 40 футовый контейнер, который при монтаже сам технологически используется как элемент конструкции теплового аккумулятора.

19. Конкурентные преимущества

20. Система запатентована во всех перспективных странах на всех континентах Российские патенты • «Система автономного тепло и электроснабжения жилых и производственных помещений» №2249125 от 27.03.2005, ООО «Питерские инвестиции» до 27.09.2023. • «Система автономного жизнеобеспечения в условиях низких широт»№ 2320891, от 27.03.2006, ООО «Питерские инвестиции", до 27.09.2026. • «Метод монтажа мачты ветрогенератора» - планируемый патент PCT • “Indepenent system of heat and energy supply”, USA Patent # 7,555,897, В2. 07.07.2009 until 07.08.2029, A.Alekseyevich, V.Tsarev • “Autonomous power supply system”, Australian patent № 2007358778, until14.10.2027,A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. • “Autonomous power supply system”, China Patent # CN 101802396, valid until 19.04.2029, A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. • “Autonomous power supply system”, Indonesia Patent, оригинал с номером идет по почте. , A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. • “Autonomous power supply system”, Восточная Африка, заявка № 2./218.rmvот 23.03.2010, A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. • “Autonomous power supply system”, Чили, заявка № 3344-2008 от 16.04.2010, A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. • “Autonomous power supply system”,Европатент (36 стран),№07870627.2 от 17.05.2010,A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. • «Актинометр» , A.Alekseyevich, V.Tsarev., A. Gordin. - планируемый патент

21. Производственный комплекс по выпуску систем автономного энергоснабжения (проект) • Ожидаемые ключевые финансовые результаты и ориентировочный срок их достижения Первая продукция ожидается в 7 квартале от начала строительства производственного комплекса 7 кв - 40 комплектов (4 млн. долл. США), 8 кв - 60 комплектов (6 млн.), 9 кв - 75 комплектов до выхода на режим выпуска 300 комплектов в год начало третьего года от начала строительства.(30 млн долл. США )

22. Финансовый план проекта План коммерциализации (в перспективе ближайших 10 лет) • Строительство в Санкт-Петербурге административно-производственного комплекса по выпуску систем автономного энергоснабжения (30 комплектов/мес.) и дальнейшее получение прибыли от реализации данных систем на российском и мировом рынках. • Необходимый объём инвестирования оценивается в 3 550 тыс. евро. • Показатели эффективности инвестиций: • простой срок окупаемости проекта – 2,9 года; • дисконтированный срок окупаемости – 3,1 года; • NPV (Чистая текущая стоимость проекта) – 13 337 тыс. евро; • IRR (Внутренняя норма доходности) – 65%;

23. Э.Ловинс(Rocky Mt.University) об интегральных системах, как о будущем энергетики ВИЭ

24. Целевой рынок В настоящее время на мировом рынке нет систем полноценного автономного энергоснабжения за счет ВИЭ, которые конкурировали бы с традиционными источниками энергии. Нет и целевого рынка как такового. Все предлагаемые варианты так называемых «альтернативных установок», как правило носят «энергосберегающий» характер и используются как дополнения к традиционным системам. Сегменты рынка на который ориентирован продукт • энергоснабжение экологически чистых регионов (национальные парки, заповедники, острова…) • коттеджное и усадебное строительство в удаленных от энергетических магистралей районах • энергообеспечение фермерских хозяйств и небольших производств • строительство энергоэффективных спортивных объектов (бассейны, хоккейные площадки и т.д.) Потенциальные потребители продукта Основными потребителями станут строительные и девелоперские компании, а также обычные граждане.