«Извлекая энергию движения из волн, мы ослабляем их колебание и тем самым отчасти их укрощаем. Ряд таких машин, следующих одна за другой, может совсем укротить волнение. Эти двигатели послужат вместо мола и устроят нам искусственную гавань, где ее нет».
К.Э. Циолковский

Разрушение береговой линии морскими штормами – неизменно актуальная проблема для многих курортов Черноморского побережья России. Так, Евпатория, которая благодаря своим песчаным пляжам и мелкому, теплому морю долго считалась детским курортом международного значения, постепенно растрачивает свой «золотой запас». Сейчас здесь фактически разрушена набережная в районе исторического центра, и в летний сезон тысячи отдыхающих ютятся на необустроенном бетонном волноломе. Остались без пляжей и некоторые санатории, в ряде мест разрушающее воздействие моря подходит к фундаментам зданий курортной инфраструктуры. Из-за разрушительного волнового воздействия здесь невозможно обустраивать яхтенные и катерные стоянки, развивать инфраструктуру порта. В результате, обладающий большим потенциалом курорт теряет свою привлекательность в глазах туристов и возможных инвесторов.

Не менее остро стоит вопрос с обеспечением города, как и всего Крымского полуострова, электроэнергией. Решение проблемы энергетической надежности и раньше было приоритетом стратегии развития региона, но в свете последних событий, вызванных действиями ненадежных украинских поставщиков, вопрос приобрел статус первоочередного и жизненно важного. И хотя в начале декабря 2015 года была запущена первая нитка энергетического моста через Керченский пролив, специалисты понимают, что всех проблем в энергообеспечении Крыма подключение его сетей к материковым генерирующим мощностям не решит.

Решением должно стать развитие в регионе собственной распределенной генерации. Причем учитывая, что Крым является уникальным природным заповедником и обладает огромным рекреационным потенциалом, генерирующие мощности должны соответствовать высоким экологическим стандартам. Современный уровень развития альтернативной энергетики дает такую возможность – программой-максимум должно стать обеспечение доли возобновляемых источников энергии в энергобалансе полуострова на уровне среднеевропейских показателей.

Российская компания ООО «НПО Гидроэнергоспецстрой» в сотрудничестве с ведущими проектными и научными организациями России с 2008 года занимается разработкой технологии под международным брендом Protection&Energy, совмещающей использование быстровозводимых защитных гидротехнических сооружений и функцию производства электроэнергии.

Автор и руководитель проекта, генеральный директор «НПО Гидроэнергоспецстрой» Владимир Эдуардович Егурнов отмечает: «Потенциальный объем мирового рынка волновой энергетики и приливных электростанций, по экспертным оценкам, составляет $450-600 млрд. В настоящее время разработкой и вводом в эксплуатацию волновых электростанций на глобальном рынке занимаются более 130 компаний. Проекты реализуются в соответствие с десятками концепций, но их общей чертой выступает акцент на генерации электричества. Отличие нашей технологии – в совмещении генерации с защитой береговой линии без ограничений по силе штормов».

Технология Protection&Energy предполагает строительство энергетических защитных поясов, состоящих из волновых энергетических демпферов Wave Hunter, устанавливаемых на опорные защитные конструкции (и то и другое является собственной разработкой «НПО Гидроэнергспецстрой»). Пояс из демпферов, расположенный вдоль береговой черты на удалении от берега, позволяет снизить энергию волн в 6-10 раз, преобразовав при этом 40 % начальной энергии волн в полезную работу (электроэнергию). Такой защитный энергетический пояс сокращает негативное воздействие штормов на береговую линию, создавая защищенную лагуну, которая может быть использована для организации марин и другой рекреационной деятельности. Одновременно энергетический пояс обеспечивает приморские территории экологически чистой электроэнергией.

Демпфирующие свойства Wave Hunter позволяют использовать облегченные и, следовательно, гораздо менее затратные, в сравнении с традиционными, защитные опорные конструкции. Кроме того, эти конструкции являются частично или полностью проточными (в зависимости от характеристик донного рельефа, глубины, класса защиты), так что в создаваемой лагуне не возникнет угрозы заиливания или препятствий для миграции биоресурсов.

Научный руководитель проекта, доктор технических наук, профессор и заслуженный энергетик России Виктор Васильевич Елистратов добавляет: «Технология Protection&Energy ориентирована на работу во внутренних морях – это и Черноморское побережье России, и Средиземноморское и Балтийское в Европе. В этом заключается принципиальное отличие от европейских разработчиков, которых интересует преобразование в электричество энергии мощных океанических волн. Использование своих устройств в регионах с потенциалом моря менее 15 кВт/м для них невыгодно, нецелесообразно. Ресурс Черного моря – 3-4 кВт/м, Средиземного – около 8 кВт/м. Но именно в этих регионах потребность в защите прибрежных территорий наиболее велика, так как они могут использоваться для развития рекреационных и туристических зон».

В.Э. Егурнов продолжает: «Это так, и мы надеемся занять значительную долю на этом рынке. Впрочем, не забывая и регионы с большим потенциалом волновой энергии – здесь с помощью нашей технологии можно успешно осуществлять чисто энергетические проекты».

Однако подобные инновационные разработки, так называемые «cutting-edge» технологии, – это затратный бизнес. В.Э. Егурнов поясняет: «Привлечение новых инвесторов для долгосрочного сотрудничества, налаживание связей с потенциальными потребителями – это всегда актуальный вопрос для инноваторов от технологий. В этом, кстати, нам в последние годы активное содействие оказывает Инновационный Центр «Сколково», резидентами которого мы являемся с 2011 года. Например, буквально только что, в ноябре, у нас благодаря им состоялась встреча с представителями Чили, и мы не один час обсуждали с ними вопросы практического применения нашей разработки в их стране – они крайне заинтересованы, приглашают нас оценить обстановку на месте».

Такая «оценка обстановки», проведение предварительных изысканий – тоже важная составляющая технологии Protection&Energy, поясняет разработчик. Сюда входят исследования гидродинамического режима прибрежной акватории, расчет энергетического потенциала морского участка, ветроэнергетического потенциала региона, геологические изыскания и экспедиционные наблюдения. Также в рамках каждого проекта необходимо провести изучение особенностей гидродинамики волн при их взаимодействии с проектируемыми гидротехническими сооружениями, произвести моделирование волновых процессов, характерных для места предполагаемого размещения защитного энергетического пояса в опытовых бассейнах. Каждый участок побережья уникален по своим характеристикам, и такие исследования необходимы для определения наиболее эффективной конфигурации пояса с точки зрения защиты, энергообеспечения и коммерческих перспектив проекта.

В настоящее время «НПО Гидроэнергоспецстрой» проходит этап обоснования инвестиций и предварительных изысканий для практического применения технологии на Крымском побережье. Предварительно получено согласие местной администрации на тестовое испытание опытного образца волнового демпфера и подтверждена заинтересованность руководства города и профильных министерств Республики Крым в создании в ближайшей перспективе защитного энергопояса для развития прибрежной рекреации Евпатории.

В целом, возможности применения технология Protection&Energy разнообразны. Она направлена на эффективное использование энергии моря, позволяет создавать и развивать рекреационные территории, инфраструктуру портов, энергонезависимые прибрежные эко-поселения, безопасные каналы для каботажного плавания в штормовых условиях, защищенные искусственные бухты для развития туризма, рыборазведения и иной деятельности, связанной с биоресурсами. Вкупе с интересом, проявляемым к разработке со стороны как российских, так и зарубежных потребителей, это вселяет уверенность в перспективности будущей востребованности продукта российского разработчика.

Читать далее...