Александр Фролов - Новые источники энергии

Строители жилья, в будущем, ориентируются не на привязку к существующей теплотрассе и энергосети, а на наиболее выгодные для проживания места, где квартиры будут иметь спрос. Получают развитие индивидуальные электростанции для каждого здания. Старые котельные модернизируются для работы без использования топлива, при этом теплоноситель нагревается автономным источником энергии. Большинство зданий не имеет парового отопления, так как необходимое теплоснабжение проще обеспечить электрическими нагревателями.

В продаже будут и такие системы отопления, вентиляции и кондиционирования, которые работают без подключения к центральной сети, от автономных источников энергии.

Оборонные ведомства, в будущем, развивают новые виды техники и вооружения, использующие новые источники энергии. Ресурс новой боевой техники возрастает, так как у нее нет ограничений по запасу топлива и дальности передвижения. Развивается лазерное, электромагнитное, пучковое и другое оружие, использующее мощные и компактные автономные источники электроэнергии. Главным заказчиком разработок в данной области являются оборонные ведомства.

Качественные изменения произойдут в космонавтике будущего, для которой сняты ограничения по энергопотреблению на борту, и решены вопросы создания активных движителей вместо реактивных топливных систем. В большинстве развитых стран, работают частные космические программы. Себестоимость вывода груза на орбиту уменьшилась в сотни раз. Ресурс спутников связи и других космических систем определяется не запасом топлива на борту, а гарантийным сроком эксплуатации электроники и механических систем.

Производители автономных источников энергии различного назначения станут основой высокотехнологичной экономики стран. Уменьшается роль атомных электростанций, бензозаправок, угольных и нефтяных источников топлива, меньше строят линии электропередач. Газ, как и ранее, продают в сетях централизованного энергоснабжения городов и поселков. Дрова и древесный уголь продают для домашних каминов, а также для пикников. Закрывают угольные шахты. Нефтедобыча будет активно развиваться в интересах химической отрасли, а не топливного сектора.

Гидроэнергетика, в будущем, продолжит работать до использования технического ресурса оборудования. Новых плотин не строят. Ветроэнергетика не будет пользоваться спросом, по причине высокой себестоимости энергии. Солнечная энергетика занимает некоторый сектор рынка, в местах, благоприятных для ее применения (пустыни и районы высокой солнечной активности).

Производители автомобилей и топливных автономных электростанций, в переходный период развития технологий, будут модернизировать конструкции генераторов для работы на воде (водороде), но двигатели внутреннего сгорания (приводы электрогенераторов) не выдержат конкуренции по себестоимости с автономными электрическими приводами. Позже, при развитии других (твердотельных электронных) конструкций преобразователей энергии, все роторные системы, как и системы на воде (водороде) станут неконкурентоспособны.

Несколько слов про рынок. Объем энергетического рынка, в России за 2007 год, составил примерно 2 млрд. мегаватт в час (маркетинговые исследования РБК). Из них 70 % обеспечивали энергогенерирующие устройства мощностью до 500 кВт. Предполагая, что 1 % приходится на автономные топливные электрогенераторы малой мощности (5-10 кВт), получаем 20 тысяч мегаватт в час. Один кВт/час на таком генераторе обходится потребителю в 20 рублей (топливо). Это примерно 400 млн. рублей в час по всей стране, или 10 млн. Евро в час. Такая топливная «квазиавтономная энергетика» требует примерно 90 млрд. Евро в год, которые потребитель отдает за электроэнергию, хотя ее можно получать на малых генераторах, не требующих топлива. Эта цена потом войдет в себестоимость всех товаров и услуг, производимых при таком энергоснабжении. Этот сектор рынка уже сегодня можно заполнить источниками энергии, не требующими топлива. Именно этот фактор (уменьшение себестоимости продукции и расширение рынка в связи с появлением новых возможностей) дает стимул к развитию новых технологий в энергетике.

Кстати, о себестоимости энергии. Топливо в новых источниках энергии не используется, но любое техническое устройство, как мы уже отмечали, имеет затраты на изготовление и торговую наценку. Предположим, Вы покупаете автономный электронный источник энергии мощностью 1 киловатт по цене 100 тысяч рублей. Дорого? Дорого! Все новое первое время продается дорого… Спрос есть… Подумайте, ведь источник будет работать 24 часа в сутки в течении 25 лет и более, если не выйдет из строя его электронная схема. Средняя наработка на отказ для современных компьютеров составляет примерно 25 лет (200 тысяч часов). Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой таким источником, составляет 50 копеек за 1 киловатт/час. Примерно такие цены сегодня на солнечные панели, и примерно так рассуждают покупатели солнечных панелей: «Это дорого, но, в расчете на 25 лет, это имеет смысл».

Представьте, что Вы сегодня покупаете автономный источник энергии, аналог солнечных панелей, но работающий без использования фотоэффекта, на других принципах. Цена этого источника такая же, но он в 10 раз компактнее и работает 24 часа в сутки, днем и ночью, в любом месте. Фантастика?

Нет, это слишком высокий уровень цен даже сегодня, в 2012 году. Реальные цены намного ниже… Китайские изобретатели уже в 2008 году создали привод на постоянных магнитах, который имеет мощность на валу 5 киловатт. Устройства изобретателя Ванг имеют 40 летнюю историю развития, проверены и сертифицированы. Себестоимость мотора Ванга сейчас составляет 500 долларов, а при серийном производстве они смогут уменьшить себестоимость до 200 долларов. Это всего 40 долларов за 1 киловатт установочной мощности. При ресурсе 5 лет, что соответствует 43800 часам наработки на отказ (обычный срок для современных машин с роторным электрогенератором) себестоимость электроэнергии при использовании таких генераторов составит менее 3 копеек за 1 киловатт/час. По сообщениям в прессе, в 2010 году китайские компании начали реконструкцию устаревших угольных электростанций для замены приводов электрогенераторов на магнитные моторы Ванга. Изобретатель сообщил, что в Китае создана компания для развития данного инновационного проекта, и поставлена задача, на первом этапе, внедрить технологию магнитных моторов на объектах общей мощностью 10 000 Мегаватт.

Другой пример: английский изобретатель Боб Амарасингам, начинает производство своих генераторов энергии в Китае, поскольку там оптимальные цены на комплектующие. Ориентировочно, цена его автономного электрогенератора мощностью 3 киловатта, который может появиться на рынке в 2012 году, составит 750 долларов. Его технология очень простая: небольшой электромотор вращает ротор с грузами – эксцентриками, выходная мощность электрогенератора в несколько раз больше потребляемой мощности. Позже мы рассмотрим схему подробнее.