Система автономного энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии
Идея проекта Создать серийное производство систем автономного энергоснабжения за счет ВИЭ, универсального для всех климатических условий, с установкой и сервисным обслуживанием.
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;
Э. Ловинс (Rocky Mt. University) об интегральных системах, как о будущем энергетики ВИЭ
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
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
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
Особенности работы ветрогенератора Наш ветрогенератор (в сравнении с существующими) на малых скоростях ветра позволяет получать в 5 раз больше электроэнергии (при одинаковых размерах ветроколес).
Особенности работы ветрогенератора
Особенности работы ветрогенератора Диаграмма, иллюстрирующая работу нашего ветрогенератора, включенного в систему. Предположим, что ветрогенератор постоянно генерирует 10 к. Вт. 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.
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).
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.
Фундаментальные закономерности определенные в течении НИОКР
Лопасти ветрогенератора с геометрией для низких ветров рассчитанные в сотрудничестве с Аэрокосмической академией им. Можайского
Уникальные элементы механики головки ветрогенератора 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. Для ветрогенератора также специально изготовлено уникальное устройство поворота лопастей, созданное для регулировки эффективности работы при разных ветровых нагрузках
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
Транспортировка системы Все компоненты системы помещаются в 40 футовый контейнер, который при монтаже сам технологически используется как элемент конструкции теплового аккумулятора.
Конкурентные преимущества № Наименование REACT Cummins C 80 D 5 1 стоимость, USD 150 000 27 500* 2 мощность, к. Вт 60 58 3 количество производимой энергии в год, к. Вт*час 125 000 4 расходы за год, USD 1200** 27 000 5 затраты на производство 1 млн. к. Вт*час энергии, USD 9600 216 000*** 6 безопасность и простота обслуживания требует минимального обслуживания непрерывная работа на штатном топливном баке – 9, 3 часа 7 экологические аспекты экологически чистая энергия загрязнения от сжигания дизтоплива 8 срок эксплуатации 20 лет капитальный ремонт не требуется до капитального ремонта – 40 000 часов * – каталог 2009 г; ** – абонементная плата за обслуживание. Организация серийного производства предполагает гарантийное, сервисное и абонементное обслуживание; *** – без учета стоимости обслуживания и изменения тарифов на топливо
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, В 2. 07. 2009 until 07. 08. 2029, A. Alekseyevich, V. Tsarev § “Autonomous power supply system”, Australian patent № 2007358778, until 14. 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. rmv от 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
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 )
Финансовый план проекта План коммерциализации (в перспективе ближайших 10 лет) § Строительство в Санкт-Петербурге административнопроизводственного 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%;
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. Оценка рынка Внутренний рынок [2017] [2020] В количественном выражении, шт. Мировой рынок [2012] 10 1000 10 000 В денежном выражении, долл. США 1000 1 млрд 10 млрд В количественном выражении, шт. 2 500 5 000 200 000 500 млн. 5 млрд. В денежном выражении, долл. США
Скачать презентацию Система автономного энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии
735c5b28119949b23f79c8ed034304db.ppt