 |
ВЫСОТНАЯ ДОМИНАНТА АНАТОЛИЯ МОНАСТЫРЕНКО
|
Свое место под солнцем обрела пять лет назад высотная энергоустановка Академического университета - трекер, входящий в арсенал лаборатории возобновляемых источников энергии. Об истории этой доминанты архитектурного ансамбля университетского городка мы беседуем с научным сотрудником лаборатории Анатолием Монастыренко, которому в свое время было поручено спроектировать трекер.
- АНАТОЛИЙ ОЙЗЕРОВИЧ, ЭТО МЕСТО В АРХИТЕКТУРНОМ ПЛАНЕ СПЕЦИАЛЬНО БЫЛО ЗАРЕЗЕРВИРОВАНО ПОД ВАШУ УСТАНОВКУ?
- Вообще-то поначалу предполагалось установить там радиотелескоп. Но потом направление наших разработок поменялось, и возникла потребность в активной солнечной энергоустановке. Вот мне и поручили ее сделать.
- И СКОЛЬКО ЖЕ ВРЕМЕНИ УШЛО У НАС НА ЭТО ДЕЛО?
- Я пришел в университет десять лет назад, и тогда еще никаких работ не велось. Этот проект я разрабатывал, потом были долгие организационные перипетии. Не было возможности подать туда электропитание для монтажа, не было даже лестницы, чтобы туда подняться. Здесь очень большой процент моих затрат личных и не только моих. Пришлось идти на преодоление всех неурядиц. Без ложной скромности могу скатать, что я эту установку построил сам.
|
 |
 |
|
- ВЫ ОРИЕНТИРОВАЛИСЬ НА КАКИЕ-ТО УЖЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ МОДЕЛИ?
-- Много разработок было физтеховских. Тогда руководил нашей лабораторией Вячеслав Михайлович Андреев, а генератором идей выступил в основном ведущий специалист Валерий Дмитриевич Румянцев. Это был один из вариантов разработок по концентраторной фотоэнергетике. По сути дела изготовление трекера - не профиль Физтеха. Тем не менее у них там было сделано несколько штук. К моему приходу там была одна работающая установка, а в создании еще двух серьезно задействовали и меня. Жили мы тогда получше, были спонсоры. В финансировании одного из трекеров даже "Норильский никель" участвовал. Потом под эти проекты была даже попытка организовать завод по производству таких энергоустановок, но она, к сожалению, не удалась.
|
- ЕСТЬ ЛИ КАКАЯ-ТО ОСОБЕННОСТЬ У ВАШЕЙ КОНСТРУКЦИИ?
- Она несколько отличается от того, что традиционно применяется в трекерных системах. И объясняется это тем, что наш трекер находится на высоте 47 метров от уровня земли. Высотное расположение дает большой эффект как положительный, так и отрицательный. С одной стороны там чище, но с другой... Если на уровне земли предельная расчетная скорость ветра 30 метров в секунду, то наверху - уже 50. Так что ответственность выше. И в нашем проекте основная фишка заключалась в том, что надо было снизить ветровые нагрузки на конструкцию, чтобы она при повороте под углом эти нагрузки выдерживала. Для этого она у нас разделена на три отдельных модуля, которые синхронно поворачиваются, и это значительно облегчает усилия, позволяет сделать конструкцию менее тяжелой. Визуально она, может быть, хлипковато выглядит, но тем не менее...
|
 |
 |
- В ЖЕЛЕЗЕ КТО ЕЕ ВОПЛОЩАЛ?
- Это все было на мне. Сам проектировал, сам закупал, сам завозил, резал, варил... Пару раз сварщика наняли, слесаря и все... Научные сотрудники помогали, студенты.
- КАКАЯ ЗАДАЧА БЫЛА ПЕРЕД ВАМИ ПОСТАВЛЕНА НА ЭТОМ ОБЪЕКТЕ?
- Эффективность выражается не только в киловаттах, но и в рублях, поэтому надо было все сделать с минимальными затратами. В основном все это сделано из черных металлов с покрытием обычной краской. Более-менее современные краски применялись. Конечно, в условиях серийного производства, чтобы эта установка жила хорошо, нужны гальванические покрытия или горячее цинкование. Тогда установка живет долго. Но в итоге и у нас получилась довольно стабильная система, которая умно работает. Энергия у нас поступает сверху в помещение чуть пониже, где установлена аккумуляторная батарея. Там стоит контроллер заряда, который эту энергию воспринимает и может ее сохранить в аккумуляторах. Дальше, после аккумуляторов, подключается инвентор, который преобразует ее в 220 вольт. И потребитель работает от этой энергии. Если, например, закончилась энергия в аккумуляторах, инвентор имеет возможность переключить питание потребителя на сеть, а если и сеть пропала, он может запустить дизельную энергетическую установку. И дальше можно задействовать самый крутой вариант, который законодательно пока в России не предусмотрен: если у меня солнечная установка вырабатывает энергии больше, чем мне надо, тогда излишки энергии сдаются в сеть. В Германии, Болгарии, Литве, других странах поставщик получает за эту энергию зачет, там у них уже законодательно это предусмотрено... У нас совершенно другая ситуация в энергетике, поскольку тут очень сильная монопольная система... Но это я уже отклонился от темы.
|
- САМОЕ ЭФФЕКТИВНОЕ ВРЕМЯ РАБОТЫ ТРЕКЕРА, СУДЯ ПО НАШЕЙ ПОГОДЕ, НАЧИНАЕТСЯ, ВИДИМО, С КОНЦА МАРТА?
- Да, с конца марта. Причем май более эффективен, чем июнь, потому что еще не все высохло и не столько пыли в воздухе. Я заметил интересную закономерность: до обеда колебаний намного меньше. И я пришел к такому выводу: пока с утра мы работаем, пока автомобили не раскатали, не нагнали выхлопных газов, у нас воздух чище и соответственно ветровые колебания не так меняют ситуацию.
- А БЫВАЮТ ЛИ НЕШТАТНЫЕ СЛУЧАИ?
- Случается и такое. Например - нападение ворон...
- С ЧЕГО БЫ, КАЗАЛОСЬ?
-- У части модулей контур линзовой панели проклеен скотчем с алюминиевым покрытием. Воронам почему-то это понравилось, и они начали склевывать скотч. Привлекла их и еще одна "достопримечательность". На установке стоял анемометр - измеритель скорости ветра. Его тоже облюбовали вороны. Намеренно садились на него, долбили, ломали. Пришлось отпугивающее устройство поставить.
|
 |
 |
- КАК УСТРОЕН СОЛНЕЧНЫЙ МОДУЛЬ?
- Он состоит из двух стеклянных панелей. На одной расположены линзы, на другой - непосредственно генерирующие элементы, снабженные чипами. В данных модулях каждый чип снимает энергию с площадки размером 40 на 40 мм. При этом он сам имеет размер 2 на 2 мм, а сама генерирующая область на нем - это всего 1,7 мм. Главное преимущество тут - существенная экономия полупроводниковых материалов. Еще одно преимущество в том, что здесь применены уже более совершенные технологии, когда не просто один полупроводниковый переход преобразует солнечную энергию в электрическую, а заложена трехпереходная система, где каждый полупроводниковый переход воспринимает свою часть спектра, которая для других переходов недоступна. У нас стоят концентраторные панели, которые в два-три раза эффективнее, чем плоские. Это был совместный проект Академического университета и Физтеха. Когда трекер был готов, дальше, насколько сил хватило, товарищи из лаборатории электрических преобразователей Физтеха поставили эти элементы. Подобные системы и у них сделаны. Я тоже принимал участие в их изготовлении.
|
- ЧТО ОБЕСПЕЧИВАЕТ НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ УСТАНОВКИ?
-- Эта система работает только при очень точном наведении модуля по оси солнечного потока. В данном случае у нас применяется необходимая точность примерно 1/10 градуса. На установке есть специальный датчик, который воспринимает солнечные лучи, и с помощью переданных от него данных трекер направляет панели строго на солнце. При отсутствии солнечного света в управляющей системе трекера действует программа, в которую встроен астрономический модуль. В любой момент трекер знает где находится солнце, где находится он сам и эти два положения он совмещает. И как только появляется реальный солнечный поток, то он выставляет панель строго по направлению солнца, что соответственно дает эффект.
|
 |
 |
- ВИДИМО, ВЫРАБОТКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ - НЕ ЕДИНСТВЕННАЯ ЗАДАЧА ВАШЕЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ?
- Не единственная и не главная. По сути дела это испытательный полигон для проверки наших разработок, как солнечных преобразователей, так и конструкции и системы управления трекером. В состав энергоустановки входит система мониторинга, которая дает возможность собирать данные о ее работе для оценки эффективности как отдельных модулей, так и всей системы в реальных условиях. Кроме данных об электрических параметрах солнечных модулей в систему поступают и данные о мощности солнечного излучения, температуре модулей и погодных условиях, что позволяет получить информацию для совершенствования компонентов системы. Используется эта установка и как учебное пособие практикующихся у нас студентов и школьников.
|
Об "особой миссии" Анатолия Монастыренко в деятельности лаборатории возобновляемых источников энергии я попросил рассказать заведующего лабораторией, кандидата физико-математических наук Ивана Мухина. Вот какую служебную характеристику дал он своему старшему коллеге: - Анатолий Ойзерович формально занимает ставку научного сотрудника, но на самом деле является инженером, проектирующим научное оборудование. Это отчасти научная работа, безусловно, но не в классическом понимании. Обычно научный работник проводит исследования и пишет статьи. Анатолий Ойзерович организует задумки научных сотрудников в приборном исполнении. В ходе исследований нередко возникает ситуация, когда нам недостает каких-то возможностей. Вы хотите провести измерение какой-то величины и не можете. Есть два пути. Первый - купить готовый прибор. Но это, как правило, дорогое удовольствие, к тому же может оказаться, что необходимого прибора в данный момент нет на рынке. Тогда возникает второй путь - самостоятельно создать прибор под свои нужды. Не каждая лаборатория способна это осуществить своими силами. А у нас благодаря Анатолию Ойзеровичу такая возможность есть. Причем приборы могут быть широкого класса - от какого-нибудь испытательного стенда для проведения лабораторных работ студентов до сложной обвязки к имитатору солнечного излучения, либо к системе слежения за солнцем - трекеру, который установлен на крыше Академического университета. И я как заведующий лабораторией чрезвычайно рад, что у нас в составе группы есть такой умелец. Хотя, казалось бы, он уже перешагнул порог пенсионного возраста и мог бы отдыхать от каждодневных забот, но нет. Он по-настоящему увлечен нашей работой, всегда видно, что у него ко всему - настоящий интерес. И каждый прибор он делает с душой. Даже часто, мне кажется, исследователь, который заказал этот прибор, меньше за него переживает, чем Анатолий Ойзерович. И, конечно, большая удача, что у нас в лаборатории есть такой сотрудник.
Беседовал Олег Сердобольский
Фоторепортаж Юрия Белинского
|