Ловец солнца

Энергосбережение во главе угла

ТПУ и компания «Микран» — давние партнеры. За последние годы вместе им удалось реализовать несколько крупных научных проектов. Большинство сотрудников компании — выпускники Томского политеха. Именно благодаря такому тесному и плодотворному сотрудничеству появилась идея нового масштабного проекта. Сегодня существует множество компаний, которые занимаются разработкой и выпуском солнечных электростанций. Но все они направлены на сотрудничество с потребителями, которые расположены в регионах с более комфортным климатом, где достаточно солнечного света для работоспособности таких станций.

— Главное отличие нашей электростанции в том, что она полностью автономна, — поясняет Сергей Байдали, директор Института кибернетики, научный руководитель проекта. — Она питает себя сама и предназначена для использования даже в северных районах страны. Особенность — в постоянном слежении солнечного модуля за солнцем. Он поворачивается на протяжении всего светового дня, меняется при этом и угол наклона солнечных панелей. Таким образом электростанция вырабатывает максимальную энергию.

Как поясняют разработчики, низкое потребление энергии самой системы достигается за счет использования энергоэффективных мехатронных модулей: двигателей, редукторов, датчиков. Все это — ноу-хау политехников и специалистов «Микрана».

Энергоэффективность достигается за счет использования редукторов с высоким передаточным отношением, вентильных двигателей с высоким КПД и низким потреблением энергии, а также применения алгоритмов управления слежением, не допускающих автоколебаний.

Управление станцией удаленное, осуществляется с помощью разрабатываемой системы управления и программного обеспечения, отслеживающего все ее показатели. Все данные поступают на пульт оператора по спутниковой связи. Это особенно важно для отдаленных районов. Ведь тогда не требуется специалист на месте установки станции.

— Наш проект легко масштабируемый, — поясняет Сергей Терехов, инженер по организации НИОКР Института кибернетики ТПУ, ответственный исполнитель проекта. — Мы разрабатываем линейку совершенно уникальных мехатронных модулей, которые состоят из высокоточных редукторов четырех исполнений и вентильных двигателей двух исполнений; а также контроллера для управления этим двигателем м датчика абсолютного положения. Так мы сможем создавать электростанции под нужды заказчика. Слаженная команда Мехатронные модули будут изготовлены и пройдут испытания в компании «Микран». После всех испытаний именно «Микран» станет промплощадкой для производства таких автономных систем. До конца 2017 года команда проекта должна завершить часть опытно-конструкторских работ, создание опытных образцов, провести все виды испытаний. Объем работы колоссальный, а сроки — очень сжатые. Поэтому к работе подключаются лучшие специалисты.

— У нас заняты порядка 40 сотрудников ТПУ и 20 от компании «Микран», — говорит Сергей Терехов. — Это основные исполнители. Но кроме этого мы привлекаем свои мини-команды помощников, экспертов разных отраслей.

Область применения разработки политехников широка. Это поселки, расположенные в отдаленных районах, а также вахтовые, научные экспедиции, проводимые в природных заповедниках и зонах экотуризма, где нельзя использовать горючее топливо.

— Чистые технологии сегодня довольно востребованы крупными компаниями, — говорит Сергей Байдали. — Это мировой тренд. Все стремятся к энергоэффективным технологиям, зеленой энергетике. В последние 20 лет в мире вырос интерес к альтернативной энергетике. Создано много эффективных и успешных проектов. Но на сегодняшний день законченной системы российского производства нет, все отечественные производители для сборки используют импортные комплектующие. Наша задача — разработать первую качественную отечественную систему.

Кроме того, такие электростанции могут применяться для электроснабжения удаленных, необслуживаемых пунктов управления задвижками, узлов связи, для повышения эффективности производства сельского хозяйства (системы орошения полей, насосные станции), генерации электрической энергии для систем опреснения и очистки воды, создания резервной мощности с целью сглаживания дневных нагрузок на сети и прочее. Сам модуль мехатронных устройств с интеллектуальной системой управления может найти применение не только в солнечной энергетике, но и в робототехнике и СВЧ-системах. Разработка политехников позволяет задавать высокоточное движение, требуемое любой СВЧ-технике: вращение радаров, автоюстировка антенн, устройства слежения. Компания «Микран» заинтересована в разработке политехников.

Мария Алисова