Новости

9 ноября 2018
Разработали архитектурную концепцию 80-метрового накопителя энергии

В феврале мы приступили к разработке Опытно-Промышленной ТАЭС. Проект прошел ряд экспертиз, среди которых: экспертиза Министерства энергетики, Министерства образования и науки, Инновационного Центра «Сколково» и другие. В результате создание Опытно-Промышленной ТАЭС поддержали: Национальная Технологическая Инициатива, Фонд РВК, РОСНАНО и несколько крупных индустриальных партнёров.
Показать
Как заметил в интервью Анатолий Чубайс, в качестве площадки для размещения Опытно-Промышленной ТАЭС выбран Инновационный Центр «Сколково». В конце октября наша команда представила проект сооружения на градостроительном совете Инновационного Центра. Градостроительный совет — событие, которое проходит раз в месяц с целью обсуждения архитектурных концепций проектируемых объектов.

Архитектор Дарья Михайлова презентовала наше видение Опытно-Промышленной ТАЭС с учетом идеи Сколково о создании инновационной экосистемы. Внешняя оболочка ТАЭС имеет цилиндрическую форму и выполняет роль ветрозащиты. Благодаря цилиндрической форме и специальной системе распределения нагрузок строение высотой 80 метров (а высота Промышленных ТАЭС может достигать и 300 м) становится устойчивым к ветровым нагрузкам. Окружена оболочка т.н. "Шуховской сеткой", диаметр основания 32 метра, а внутри размещены несущий каркас накопителя, грузы и рекуперативные подъёмники. Комплекс также включает в себя двухэтажное здание для расположения рабочих мест и проведения презентаций потенциальным заказчикам. Плановая мощность Опытно-Промышленной ТАЭС — 4 МВт, ёмкость — 0,5 МВтч. Такие параметры являются необходимыми и достаточными для демонстрации полномасштабных узлов ТАЭС в действии и проведения необходимых испытаний над ними.

На градостроительном совете присутствовали именитые архитекторы: Сергей Кузнецов (главный архитектор г. Москвы), Борис Бернаскони (бюро Bernaskoni), Мацуура Хироки (бюро Maxwan Architects + Urbanists), Этьен Трико (мастерская AREP) и др. Итогом стало положительное заключение по проекту, участники сделали замечания и внесли предложения по улучшению архитектурной концепции. Помимо архитектурных решений участников совета интересовала технология и преимущества установки ТАЭС по сравнению с сооружениями ГАЭС. С этими вопросами помог разобраться наш директор по развитию, Сергей Солобоев.

Дальнейшие цели, поставленные перед компанией — проработать рекомендации градостроительного совета, заключить договор об аренде участка в Сколково и провести инженерно-геодезические изыскания, чтобы к лету 2019 года пройти экспертизы строительной документации и начать стройку Опытно-Промышленной ТАЭС.

25 мая 2018
Мы представили наш проект на Атомэкспо-2018

Мы посетили международный форум Атомэкспо в Сочи. Здесь собрались руководители компаний из атомной отрасли для дискуссий на тему её современного состояния и дальнейшего развития.

Мероприятие проводилось уже десятый раз и успело зарекомендовать себя в качестве интересной международной площадки для расширения контактов и знаний о развитии атомной индустрии. В этом году свои проекты представили 6000 участников из 60 стран мира.

Показать
Мы не могли обойти стороной такое мероприятие и приняли участие в выставке. В результате мы познакомились с интересными разработками в атомной отрасли и обсудили вероятные пути сотрудничества с потенциальными партнёрами. К нашему проекту проявили интерес представители компаний: Росатом, Doka, Belleli Energy, I2EN и др.

В контексте мероприятия нам удалось обсудить такие темы, как рост потребности в накопителях энергии со стороны стран Персидского залива в связи с развитием возобновляемых источников энергии и применение накопителей энергии в паре с атомными электростанциями в целях гибкого управления нагрузкой. Сложившиеся тенденции демонстрируют рост интереса к накопителям большой ёмкости, лишённым специфических требований к размещению, а значит мы движемся в верном направлении.

2 мая 2018
Наша команда на международной выставке по производству канатов в Дюссельдорфе

В конце апреля мы побывали на торговой ярмарке по проводной и кабельной промышленности Wire. Цель поездки заключалась в знакомстве с компаниями-производителями и поиске потенциальных субподрядчиков по производству проволоки и канатов, так как канат – это важный элемент в ТАЭС.

При посещении выставочных стендов удалось обменяться контактами с представителями компаний, которые производят проволоки и канаты, экструзионное оборудование и различное измерительное оборудование.

Показать
Мы запросили опытные образцы проволок и канатов, чтобы оценить качество продукции в последующих испытаниях. На встречах с техническими специалистами компаний WDI, Gustav Wolf и пр. мы обсудили возможности разработки каната с ресурсом, необходимым для подъёма грузов в составе ТАЭС.

Цель поездки выполнена, следующий шаг заключается в налаживании отношений с компаниями. Сейчас сотрудники нашего исследовательского отдела готовят экспериментальные стенды для тестирования заказанных экземпляров каната и продолжают диалог с производителями по техническим и экономическим вопросам.

19 марта 2018
Мы посетили выставку Energy Storage Europe в Дюссельдорфе

Мы побывали на международной выставке, посвященной индустрии хранения энергии, где присутствовали участники из 61 страны. С 13 по 15 марта здесь были представлены электрические, термические, химические и механические способы хранения энергии. Никакая другая выставка в мире не охватывает подобный спектр решений для хранения энергии, как говорит Ханс Вернер Рейнхард. Немецкая ассоциация хранения энергии (Bundesverband Energiespeicher e. V. - BVES) прогнозирует, что в 2018 году отрасль хранения энергии вырастет примерно на 11 процентов и составит около 5,1 млрд. евро. Основными движущими силами являются компании среднего размера, многие из которых выступили здесь.
Показать
Гости мероприятия демонстрировали инновационные проекты в действии, делились опытом разработки и знаниями из проведенных исследований рынка. Нам удалось установить контакт с некоторыми из них. Так, например, полезный диалог состоялся с представителем проекта Gravity Energy AG, он рассказал, что в Германии в прошлом году отклонили пять проектов ГАЭС и поделился концепцией своей идеи. Компания Gravity Energy AG разрабатывает экологически чистый гравитационный накопитель энергии, принцип работы которого строится на движении металлического поршня под землёй. Разработка находится на стадии проектирования макета глубиной 92 метра, диаметром 11 метров. Мы, в свою очередь, рассказали о проекте ТАЭС.

5 марта 2018
Мы завершили разработку стенда для ресурсных испытаний стеклопластиковой арматуры

Если не предпринимать специальных мер, то есть угроза возникновения продольных и поперечных колебаний груза во время его вертикального перемещения в ТАЭС. Перед нами стояла задача исключить такие колебания и обеспечить "мягкую посадку" груза на упоры, как в верхней, так и в нижней точках шахты. Для исключения поперечных колебаний груза, например, в Прототипе ТАЭС мы используем металлические трубы в качестве жёстких вертикальных направляющих.
Показать
Однако, с увеличением масштаба ТАЭС общая стоимость таких направляющих будет ощутимой. В связи с этим наши конструкторы предложили рассмотреть альтернативный вариант - скользящие направляющие из стеклопластиковой арматуры. Такие направляющие уже не будут способны гасить поперечные колебания груза малой амплитуды, так как не будут обладать высокой поперечной жёсткостью, но есть гипотеза, что это надуманное требование. Для однозначного ответа необходим эксперимент, и это один из тех случаев, когда его стоимость ниже стоимости моделирования. Для моделирования близкого к достоверному потребуется полноценный расчёт динамической жёсткости всей системы с учётом колебаний шкива электромашины. Практика - критерий истины, и у нас есть необходимая инфраструктура в виде Прототипа ТАЭС для постановки эксперимента, результаты которого мы сможем отмасштабировать на Опытно-промышленную ТАЭС с высокой степенью достоверности.

В качестве подготовки к такому эксперименту мы разработали стенд для ресурсных испытаний стеклопластиковой арматуры. Стенд предназначен для экспертизы износа стеклопластика после работы трения скольжения по различным материалам. Это поможет определить подходящую пару для стеклопластиковой арматуры - материал, по которому будет происходить скольжение направляющих. На подобии дискового тормоза сменные колодки стенда прижимаются к стеклопластиковому стержню, который продольно передвигается приводом. На стенде в необходимом диапазоне можно настроить силу прижатия колодок и скорость перемещения стержня. Счётчик покажет количество совершённых циклов перемещения стержня, а по изменению его массы для установленной пары материалов можно будет судить о ресурсе скользящих направляющих. Выбранная пара материалов будет использована для проведения натурного эксперимента по детектированию колебаний груза в Прототипе ТАЭС.

29 января 2018
Состоялась стратегическая сессия проекта

Мы вплотную подходим к реализации следующего этапа проекта - проектирование и строительство Опытно-промышленной ТАЭС. В связи с этим 26-27 января мы провели стратегическую сессию, целью которой было обсуждение сроков выполнения контрольных точек и состава задач, необходимого для реализации этапа. В сессии приняли участие сотрудники Энергозапаса, подрядчики проекта и представители заказчиков проекта.
Показать
Встреча состояла из двух блоков. Сначала руководитель проекта Андрей Андреевич Брызгалов выступил с докладом, где подвёл итоги пройденного пути и изложил план-график контрольных точек предстоящего этапа. Затем выступали руководители направлений разработки ТАЭС. В своих докладах они изложили основные риски, с которыми, вероятно, предстоит столкнуться, и методы их хеджирования.

Во втором блоке участники разделились на технологические группы - пять секций, посвященных: структуре управления проектом, силовой электронике ТАЭС, технологиям производства и механическим узлам ТАЭС, вопросам сейсмоустойчивости, аэродинамики и прочности конструкции. В каждой группе специалисты общались в формате живого диалога с подрядчиками и представителями заказчиков, где подробно проработали пути хеджирования рисков.

В результате Стратегической сессии удалось расставить приоритеты проектной деятельности, а так же выявить несколько рисков, которые были упущены ранее.

9 января 2018
Наш проект одобрен НТИ

В Доме Правительства 28 декабря состоялось заседание межведомственной группы по разработке и реализации Национальной технологической инициативы при президиуме совета по модернизации экономики и инновационному развитию. На заседании было одобрено пять проектов, два из которых в области электроэнергетики: проект ТАЭС, разработанный нашей компанией, и Цифровая РЭС от компании Севастопольэнерго (поздравляем коллег!).

На встрече обсудили тему накопления электроэнергии в промышленных масштабах, где наиболее эффективным решением сегодня является ГАЭС, но строительство ГАЭС вызывает климатические и экологические проблемы, а стоимость сильно зависит от рельефа местности, в связи с чем наша разработка признана актуальной. Это довольно редкий случай, но члены экспертной группы поддержали проект единогласно.

28 ноября 2017
Центр стратегических разработок подготовит для Роснано стратегию развития рынка накопителей энергии

По оценкам РОСНАНО, рынок накопителей энергии имеет большие перспективы для России, его объем к 2025 году составит около 100 млрд. руб. Центру стратегических разработок поручено оценить потенциал возможностей в сфере накопления электроэнергии в РФ и провести анализ зарубежного опыта и технологий.

Он также должен сформировать перечень первоочередных пилотных проектов для включения в программы инновационного развития государственных компаний и в целях их реализации потребителями.

Подробности на сайте ИнтерFакс.

1 августа 2017
Разработаны стенды для испытаний оболочки каната

В ТАЭС мы планируем поднимать грузы с помощью плоского каната, состоящего из набора стальных армирующих кордов в полиуретановой оболочке. При прохождении по канатоведущему шкиву полиуретановая оболочка испытывает циклические деформации сжатия и упругого проскальзывания, что приводит к её усталости и истиранию.

Чтобы добиться необходимой устойчивости оболочки и найти подходящую геометрию шкива, мы разработали и собрали следующие экспериментальные стенды:
Показать
Стенд «Тёрка»

Мы поставили эксперимент по изучению истираемости полиуретана с помощью стенда «Тёрка».

Полиуретановый образец рычагом прижат к шкиву с заданной силой. Двигатель вращает этот шкив и полиуретан непрерывно истирается по нему. В зависимости от того, как сильно прижат образец, мы можем предсказывать степень износа через 1 метр, 20 метров, 1 км и 10 км пути износа. Оценка масштабов этого явления позволит нам понять величину износа и способы управления этим процессом.

За 50 лет эксплуатации суммарная величина проскальзывания полиуретана по шкивам может серьёзно возрасти, что неизбежно приведёт к его деградации. Необходимо изучить процесс деградации полиуретана за счёт трения. В противном случае придётся менять условия эксплуатации каната: принимать меры по борьбе с трением или регулярно ремонтировать полиуретановую оболочку.

Стенд позволяет за месяц оценить путь износа полиуретана, который в ТАЭС будет пройден за 50 лет. Таким образом, мы получаем ускоренное воспроизведение разрушения полиуретановой оболочки каната в ТАЭС.

Стенд «Эспандер»

Мы собрали установку «Эспандер» для изучения усталостных свойств полиуретановой оболочки плоского продольноармированного каната.

Образец плоского каната мы положили под пресс и циклически воздействовали на него регулируемым давлением. Стенд позволяет ответить на вопрос: сколько нагрузочных циклов выдержит образец в зависимости от установленного давления. В зависимости от давления разрушение полиуретана может произойти как за один раз, так и за несколько тысяч циклов.

Цель – определить диапазон давлений, в котором образец выдержит количество циклов, соответствующее 50-летней эксплуатации в ТАЭС.

31 июля 2017
Электроэнергетика находится на пороге смены технологической парадигмы

Сегодня промышленно развитые страны производят основную часть электроэнергии централизованно, на больших электростанциях.

С появлением новых технологий на мировой рынок выходит распределённая энергетика – источники энергии малых объёмов производят энергию для потребителя и направляют излишки в общую сеть. Распределённая энергетика занимает всё большую долю в мировой энергетике – 20-30% по данным журнала «РЭЭ».

Показать
Возникает иллюзия потенциальной угрозы рынку крупных энергетических объектов, но крайностей не бывает. История техники показывает, что подобные технологические скачки в отраслях приводят не к уничтожению рынков, а к модификации продуктов на этих рынках. Например, персональные компьютеры и крупные вычислительные кластеры успешно функционируют вместе вот уже 50 лет. Появление персональных компьютеров не погубило рынок крупных вычислительных центров, несмотря на прогнозы аналитиков, но стимулировало процесс модификации этих центров в ногу со временем.

Сегодня позитивные тенденции на рынке крупных накопителей энергии подтверждают наши коллеги из Heindl Energy. Мы поздравляем их с подписанием соглашения о сотрудничестве с Al-Ayuni Investment & Contracting Company с целью совместного проектирования и строительства демонстрационного гравитационного накопителя Heindl Energy. Принцип работы накопителя заключается в обратимом гидравлическом подъёме массивного поршня внутри цилиндра, вырезанного в скальном основании. Прототип с глубиной цилиндра 30 м будет построен на гранитном карьере Аль-Аюни в Саудовской Аравии. Проект Heindl Energy нацелен на создание накопителей ёмкостью в несколько десятков ГВтч, что даёт возможность сглаживать не только суточные, но и сезонные колебания мощности в электросетях.

    12 июля 2017
    Энергозапас на Иннопром 2017

    Мы посетили международную промышленную выставку «Иннопром-2017» в Екатеринбурге, где представили наш проект. В качестве основного экспоната проекта на общем стенде НТИ и РВК мы показали робота, который демонстрирует процесс строительства здания ТАЭС в миниатюре.
    Показать
    Следующий этап проекта (создание опытно-промышленной ТАЭС) требует демонстрации недорогих и надёжных технических решений в части строительства станции и производства необходимых компонентов.

    Пример такой демонстрации – робот, который наглядно строит макет здания ТАЭС и является "железным техническим заданием" для инженеров-разработчиков реальных строительных машин. Благодаря подобным машинам стройка будет в значительной степени автоматизирована, что позволит сократить до минимума человеческий фактор и сроки строительства ТАЭС – станция мощностью 1 ГВт и ёмкостью 10 ГВт*ч может быть построена за один год. По окончанию строительные машины можно использовать для возведения следующих ТАЭС.

      23 июня 2017
      Мы побывали на форуме «Expo 2017 Энергия будущего»

      Мы посетили всемирный конгресс менеджеров и учёных в Астане, где выступали с докладом «О возможных путях развития промышленных накопителей энергии». Согласно тематике форума профессионалы в своей области делились опытом друг с другом и обсуждали пути развития энергетики.
      Показать
      Здесь были представлены исследования крупных институтов и организаций, таких как «НИИ НПО «Луч»; РОО Национальная инженерная академия Республики Казахстан (Казахстан); Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности (Россия); Агентство атомной энергии Японии (Япония); Немецкий институт экономических исследований (Германия) и др.

      Также, на форуме мы познакомились с экспертом в области энергетики – Вимом де Пютером. Вим — основатель и руководитель компании Ecoheatandenergy. Он поделился с нами проблемами энергетики в Европе, а мы рассказали о своём проекте.

      22 мая 2017
      Мы посетили форум «Energy Storage World Forum 2017»

      На форуме в Берлине мы познакомились с Бьёрном Петерсом (Dr. Björn Peters), долгое время работавшим в гидроэнергетической отрасли, а ныне владельцем консалтингового агентства Peters Coll. Он занимается созданием политико-правовой базы для развития накопителей энергии в Германии, где общая установленная мощность возобновляемых источников энергии (ВИЭ) достигла рекордных 95 ГВт - выше только в США (145 ГВт) и Китае (258 ГВт).
      Показать
      Как и во многих других странах, сегодня в Германии широко обсуждается возможность полного перехода энергетики на ВИЭ. Бьёрн рассказал нам, что за последние годы, несмотря на то, что в Германии установленная мощность ВИЭ составляет около десяти процентов установленной мощности всех электростанций, производимая ими мощность в среднем не превышает шести процентов. По словам Бьёрна, так происходит потому, что Европа ориентируется на производство, полностью зависимое от погоды, не понимая при этом её особенностей. Бьёрн Петерс провёл исследования погодных условий, где выявил, что до двух раз в год континенту свойственна спокойная, безветренная погода, охватывающая тысячи километров на несколько недель, что может привести к нехватке электроэнергии на длительный период времени при отсутствии поддерживающих мощностей ТЭЦ. Петерс настаивает, что в случае дальнейшего развития ВИЭ в Европе, необходимость в промышленных накопителях электроэнергии станет катастрофической, ведь в случае экстремальных погодных явлений без накопителей возникнет угроза блэкаута. При этом, по его оценкам, имеющиеся запасы лития слишком низкие даже для глобальной электрификации транспортных средств, не говоря уже о промышленных накопителях.

      "Длительность безветренной погоды может достигать нескольких дней. Это означает, что с ней практически невозможно справиться технологиями, отличными от масштабов ГАЭС, так как практически все существующие накопители рассчитаны на время работы с номинальной мощностью до четырех-восьми часов. В худшем случае, чтобы компенсировать недостающую энергию ветра, Европе потребуются системы хранения энергии, способные отдавать накопленную электроэнергию в течение нескольких сотен часов, что в пятьдесят раз превышает сегодняшние показатели, типичные для промышленных систем хранения. В таком случае и установленных на данный момент ГАЭС будет недостаточно: чтобы обеспечить баланс энергосистемы в пессимистичном сценарии понадобится в две тысячи раз увеличить ёмкость всех ГАЭС Германии (с 45 ГВтч до 80 ТВтч)" - утверждает Бьёрн Петерс.

      Даже если бы у Европы были возможности и деньги на строительство тысяч дополнительных гидроаккумулирующих электростанций, сегодня это не имеет финансового смысла из-за влияния ВИЭ. Большая часть ГАЭС в Германии была построена, чтобы запасать электроэнергию ночью, когда спрос на неё низкий, и вырабатывать днём, когда цены на неё увеличиваются. Однако, дневные цены на электроэнергию упали из-за развития солнечных электростанций, что значительно ослабило экономические основания для строительства новых ГАЭС.

      Другой способ хеджирования рисков возникновения подобных блэкаутов Бьёрн видит в расширении единых линий ВИЭ за пределы Германии и Франции. По его оценкам, погодных условий этих стран недостаточно, чтобы гарантировать стабильную электрификацию их населения за счёт одних только ВИЭ. Только с расширением линий в Португалию, Чад и Азербайджан энергия ВИЭ будет круглогодично компенсировать нужды населения. Сомнительно, что европейские лидеры посчитают приемлемым ввести Европу в зависимость от энергии ветропарков, простирающихся от Западной Африки до Сибири.

      Бьёрн Петерс убеждён, что общество, которое желает энергетической революции, должно перестать фокусироваться на солнце и ветре, и начать работать над альтернативными источниками энергии. В долгосрочной перспективе только ядерная энергия – будь то реакторы деления или синтеза – имеет достаточно перспектив, чтобы прийти на смену генерации с использованием полезных ископаемых.

      20 марта 2017
      Успешное моделирование

      В феврале мы посчитали капитальные затраты, которые понесли на строительство Прототипа ТАЭС. На начальном этапе проектирования мы имели модель капитальных затрат (CAPEX). Конечно, первый опыт моделирования не прошёл безошибочно, но в итоге отличие между фактически понесёнными затратами от результата моделирования составило 3 процента.

      С радостью заявляем, что эксперимент по проверке достоверности модели капительных затрат ТАЭС прошёл успешно. В дальнейшем модель будет скорректирована, так как она предполагает масштабирование и использование для расчета капитальных затрат на опытной и промышленной ТАЭС.

      30 января 2017
      Мы запустили Прототип ТАЭС

      Мы закончили строительство 20-метрового Прототипа ТАЭС. Прототип демонстрирует принятые ранее технические решения и открывает новые пути по увеличению надёжности и сокращению себестоимости ТАЭС. В течение 4,7 минут прототип способен потреблять электроэнергию из сети либо отдавать её обратно с номинальной мощностью 10 кВт. Кроме доказательства концепции в части механики и силовой электроники ТАЭС, появление этой установки даёт широкие экспериментальные возможности, что станет отправной точкой для строительства опытно-промышленной ТАЭС ёмкостью 420 кВтч.
      Показать
      Прототип был сдан 30 января, а уже 16 февраля мы принимали у себя в гостях руководителя РОСНАНО Анатолия Борисовича Чубайса и Председателя наблюдательного совета ассоциации НП «Совет рынка» Юрия Аркадьевича Удальцова для презентации Прототипа ТАЭС в действии. В результате встречи принято решение о продолжении партнёрских отношений с РОСНАНО. Анатолий Борисович Чубайс рекомендовал уточнить технико-экономические параметры Опытной ТАЭС, которая является целью следующего этапа проекта, а также предложил поддержку со стороны РОСНАНО в переговорах с потенциальными заказчиками.

      "Мы считаем, что кластер промышленного энергосбережения является одним из ключевых направлений развития экономики и промышленности РФ. Прототип ТАЭС - один из первых шагов в развитии этого кластера."

      Ю.А. Удальцов, Председатель Наблюдательного совета НП «Совет рынка»

        3 ноября 2016
        Проведены эксперименты на стенде «Кузнечик», предназначенном для ресурсных испытаний силового агрегата Прототипа ТАЭС

        Мы закончили экспериментальные работы на стенде «Кузнечик», собранном для имитации нагрузки на силовой агрегат Прототипа ТАЭС. На стенде проверялась работоспособность и конструктивное исполнение силового агрегата ТАЭС.

        В ходе работы совершены подъёмы груза весом в полтонны на двухметровую высоту и его спуски, что позволило опробовать пусковую способность электрической машины, отладить её систему управления, а также проверить эффективность механизма, разработанного нами для исключения проскальзывания каната по канатоведущему шкиву. В результате экспериментов мы смогли отказаться от механизма плавной остановки груза методом гидравлического демпфирования. Его функции теперь выполняет система управления электрической машиной. Такое решение сокращает капитальные и эксплуатационные затраты ТАЭС.

        5 октября 2016
        Разработан экспериментальный стенд «Волчок» для испытаний силового агрегата Прототипа ТАЭС

        В Прототипе ТАЭС с помощью силовых агрегатов будут перемещаться грузы от нулевой отметки до высоты 20 м и обратно. Прежде чем приступать к таким работам нужно убедиться в безопасности режимов старта и торможения грузов, оценить моменты сил, возникающие на валу электромашины и её КПД.
        Показать
        Разработанный стенд позволяет в лабораторных условиях имитировать работу асинхронного двигателя в составе силового агрегата ТАЭС. Двигатель постоянного тока и асинхронный двигатель размещены на общем валу. Двигатель постоянного тока имитирует момент силы, который возникает на валу агрегата ТАЭС из-за груза, находящегося под действием силы тяжести. Асинхронный двигатель борется с этим моментом сил, вращая вал с целью подъёма имитированного груза или рекуперации электроэнергии в сеть.

        Здесь же проводились эксперименты по управлению скоростью движения имитированного груза. Перед нами стояла задача определить частоту и напряжение, которые нужно подавать на обмотку асинхронного двигателя для осуществления цикла: разгон, стационарное движение и торможение. Особое внимание было уделено режимам разгона груза (широтно-импульсная модуляция и модуляция синус-сигнала) и его торможения (динамическое торможение, торможение противовключением электромашины машины в сеть, замыкание обмоток на электромашине, торможение рекуперацией электроэнергии в сеть), так как сокращение длины участков разгона и торможения увеличивает КПД ТАЭС, а плавность движения груза на этих участках является залогом долгой эксплуатации машин и механизмов.

        Для испытания различных режимов разгона и торможения в экспериментах использовались такие устройства, как: преобразователи частоты, матричные преобразователи частоты и устройства плавного пуска. По результатам экспериментов необходимые показатели дал матричный преобразователь частоты, который решено использовать в составе силового агрегата ТАЭС.

          26 сентября 2016
          Начало строительства Прототипа ТАЭС

          После серии экспериментов с лабораторной установкой мы перешли к проектированию прототипа ТАЭС. Проектом несущей металлоконструкции и теплового ограждения занимается компания «МТ-инжиниринг» совместно с конструкторским бюро ООО «Энергозапас». С сентября по декабрь процессы строительства и проектирования будут идти вместе.

          Так, 20 сентября началось строительство прототипа ТАЭС согласно проекту. В качестве генерального подрядчика выступает строительная компания «АТОН». Проектированием, логистикой оборудования и комплектующих, а также их сборкой и мониторингом займутся наши инженеры совместно с командой промышленный альпинистов. Завершить строительство планируется в марте 2017 года.


          16 августа 2016
          К нашим партнёрам присоединился Наноцентр «Сигма.Новосибирск»

          Проект «Энергозапас» получил финансирование от наноцентра «СИГМА.Новосибирск» (входит в сеть наноцентров Фонда инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО). Средства выделены на строительство и запуск прототипа ТАЭС – преодоление наиболее рискованной стадии проекта. Согласно дорожной карте, прототип высотой 20 метров и мощностью 10 кВт должен быть сдан не позднее сентября 2017 года.

          В случае успешного прохождения стадии прототипирования предполагается выход «СИГМА.Новосибирск» из уставного капитала за счёт привлечения новых инвесторов. Стартовая доля наноцентра в проекте составила 20%.

          12 июля 2016
          Разработан экспериментальный стенд «Груша» для испытания оболочки груза

          В Прототипе ТАЭС мы планируем использовать груз, состоящий из полимерных оболочек, наполненных грунтом и связанных между собой стальным каркасом. В Прототипе ТАЭС Такой груз, весом в одну тонну, будет регулярно испытывать перегрузки при разгоне и торможении. Подобная циклическая нагрузка приводит к усталости материала оболочки и, как следствие, к её разрушению.
          Показать
          Мы разработали и собрали стенд «Груша» для испытаний прочности материала оболочки груза и провели на нём ускоренные циклические испытания оболочки. Для этого была сделана количественная оценка ускорений, которые будет испытывать груз при разгоне и торможении, а также числа их повторений, которые произойдут за необходимый срок эксплуатации (50 лет).

          Работа установки имитирует условия эксплуатации груза и состоит в том, что груз многократно подвергается ускорениям в ходе механических колебаний. Через определённые временные интервалы колебательная система останавливается для измерения параметров оболочки груза (периметры сечений и высота) по фотографиям размеченной поверхности оболочки.

          Цель – определить на оболочке груза зоны, предрасположенные к значительному износу в результате эксплуатации необходимой длительности (50 лет) в условиях работы ТАЭС. В случае появления зон с износом, угрожающем целостности оболочки, будет необходимо скорректировать конструкцию оболочки или смягчить условия эксплуатации грузов на ТАЭС.

          6 июня 2015
          Разработан экспериментальный стенд «Балалайка» для испытания армирующих элементов каната

          Мы запускаем серию испытаний армирующих элементов плоского продольноармированного каната, необходимого для подъёма грузов в ТАЭС. Разработан и изготовлен стенд, который позволяет проводить усталостные испытания армирующих элементов, двигая их по шкивам под растягивающей нагрузкой. Плоский канат армирован стальными проволоками, переплетёнными между собой.
          Показать
          Когда канат изгибается на шкиве, проволоки начинают смещаться друг относительно друга. Относительное смещение проволок под нагрузкой приводит к их истиранию, и, следовательно, появлению металлических продуктов износа. Для количественного определения величины истирания проволок используется индуктивный датчик, чувствительный к изменению количества металла.

          Таким образом, экспериментальный стенд «Балалайка» позволяет нам измерить деградацию сечения проволок каната. В настоящее время образец прошёл пять миллионов циклов. С помощью электронного и оптического микроскопов мы изучаем дефекты на поверхности образца, которые появились в результате испытаний.

          Цель исследования – построение модели износа плоского продольноармированного каната.

          25 мая 2015
          Мы посетили форум «Energy Storage World Forum 2015»

          В очередной раз мы посетили международный энергетический форум, теперь уже в Риме. Представители крупных международных компаний, таких как AES, Total, Terna, Enel и др., рассказывали о своих идеях, достижениях и планах на будущее. Внушительное количество людей, заинтересованных в развитии накопителей энергии, говорит о том, что индустрия растёт.

          Появляются идеи расчёта бизнес-моделей, экономики накопителя, строятся экспериментальные установки, а СМИ изобилуют размытыми прогнозами роста рынка накопителей энергии. Состоявшийся форум помог нам сориентироваться в информационном поле и, по традиции, наградил новыми знакомствами.


          5 ноября 2014
          Новая лабораторная установка

          В конце октября мы начали собирать новую лабораторную установку. Мощность установки - 150 Вт, а ёмкость обеспечивает генерацию энергии в течение 2,7 минут. Конструкторы уже собрали и испытывают часть механизмов в действии.

          Такой подход позволяет оперативно исправлять недостатки в конструкции, например, снижать трение в подвижных узлах установки. Габариты установки - 3,5 x 1,7 x 1,4 метра. Ориентировочная дата завершения сборки - 30 декабря.

          22 октября 2014
          Мы закончили проектирование системы управления лабораторной установкой

          В лабораторной установке множество движущихся частей: грузов, лифтов, тележек. Между собой должны быть очень точно синхронизированы более 60 механизмов. Например, зазоры между подвижными загруженными элементами не должны превышать 2 мм, а характерное время реакции электроники должно составлять 1 мс.
          Показать
          За синхронизированную работу разных частей установки отвечает система управления, в августе мы писали о начале ее разработки. Сейчас ее проектирование завершено, и мы переходим к стадии реализации. Ответственный за электронику и изготовление плат – Александр Хегай, координатор разработки ПО и общей структуры системы управления – Константин Манько.

          Мы приняли решение писать ПО системы на языке LabVIEW. Система управления будет распределенной. Это означает, что каждый подвижный элемент установки управляется собственным контроллером. Все эти контроллеры образуют сеть, через которую согласовываются их действия. Подобный подход повышает надежность будущей ТАЭС: он позволит подключать и отключать части ТАЭС для ремонта или регламентного обслуживания, не прерывая её работы.

          27 августа 2014
          Начинаем разработку лабораторной установки

          В проекте накопилось много новых технических решений. Мы поняли, что делать столько модификаций на установке «Горка 2.0» неэффективно: сложно даже найти место для дополнительных деталей. Поэтому мы решили спроектировать лабораторную установку, которая учитывала бы все изменения и дополнения.
          Показать
          Конструкторы Роман Злобин и Аркадий Лукьянов уже заканчивают 3D модель установки. Расчетная высота макета – около трех метров, размер основания с учетом складов – 1,5 х 1,5 метра.

          Новые решения:

          1. Грузы поднимаются и опускаются по вертикальной шахте лифта. Это упрощает конструкцию установки, снижает ее стоимость и увеличивает коэффициент полезного действия.
          2. Склады грузов расположены один под другим для экономии пространства.
          3. Используется многоэтажная кабина лифта
          4. Для разгрузки кабины лифта используются специальные домкратные тележки.

          10 августа 2014
          Новая конструкция грузов

          Дорожное строительство вдохновило нас на проектирование новой конструкции грузов. Мы уже рассказывали вам об установке для испытаний материалов грузов и о полипропиленовых мешках. Параллельно мы работаем еще над несколькими подходами, и все материалы будут тестироваться аналогичным способом.
          Показать
          Сейчас мы испытываем тканевый материал, который широко используется в дорожном строительстве: геотекстиль с высокой несущей способностью и низкой растяжимостью. Применение этого материала позволит снизить общую стоимость тонны груза. Кроме того, в новой конструкции предусмотрено армирование груза геосеткой.

          Это решение позволит снизить боковое давление груза, и, таким образом, снизить требования к материалу оболочки. Автор идеи – Вячеслав Лощёв, директор компании Ареан Геосинтетикс.

          4 июля 2014
          Мы запустили установку «Горка 2.0»

          В результате экспериментов с установкой «Горка» мы обнаружили ряд серьёзных недостатков. По ряду причин мы получили низкий КПД установки: большие потери при изгибе металлической цепи, перебои в работе механизма автоматического крепления грузов к цепи, возникновение ударных нагрузок на цепь в моменты крепления грузов. Чтобы избежать подобных негативных эффектов в будущем, мы модернизировали технические решения, а для испытаний реконструировали установку.
          Показать
          В новой версии установки мы используем вместо замкнутой цепи разомкнутый плоский канат, концы которого закреплены, а середина охватывает приводной шкив асинхронного двигателя. Каркас установки представляет собой наклонную плоскость с рельсами, по которым перемещаются две тележки, рассчитанные на груз весом 10 килограмм. Тележки на подвижных блоках висят на канате. Они располагаются между закреплёнными концами каната слева и справа от шкива двигателя. Таким образом, когда одна тележка опускается, вторая поднимается, а шкив двигателя вращается. Подобная конфигурация избавляет от необходимости оснащения грузов специальными захватами - достаточно будет погрузить груз на тележку, а замена стальной цепи гибким плоским канатом обещает значительно сократить потери на изгибах. Существенным изменением стало избавление от мотор-колеса, теперь перемещение тележек между крайним нижним и крайним верхним положениями обеспечивается асинхронным двигателем.

          Благодаря экспериментам по подключению к сети, проведённым в июне этого года, мы планируем с помощью установки «Горка 2.0» не только потреблять, но и вырабатывать электроэнергию в промышленную сеть, что позволит провести комплексные испытания техрешения по накоплению электроэнергии.

          1 июля 2014
          Компания Clean Horizon сделала независимый обзор рынка накопителей энергии

          Знакомство с компанией Clean Horizon на форуме «World Energy Storage 2014» оказалось плодотворным. Специалисты компании провели для нас обзор рынка накопителей энергии и прислали отчёт, который содержит технические и экономические параметры сорока семи технологий.
          Показать
          Из этого отчёта видно, что и сегодня, и в 10-летней перспективе доминируют две тенденции. Первая состоит в том, что по мощностям хранения абсолютно мажоритарной технологией являются ГАЭС: на 2017 год составит 98% установленных мощностей всех промышленных накопителей или более 160 ГВт, кстати за время существования проекта они выросли на 14 ГВт.

          Вторая тенденция определяется самой быстрорастущей группой технологий - электрохимическими аккумуляторами. Этот тезис подтверждается количеством технических решений в различных группах технологий: решений, использующих гравитационное поле земли - 6, электрохимических решений - 27, а в оставшихся группах технологий - по 2 (маховики) и меньше. Работа над отчётом проводилась с 12.05.14 до 20.06.14.

          18 июня 2014
          Подключение к сети

          В мае мы изготовили стенд, который был необходим для серии экспериментов по синхронизации генератора с электрической сетью. Для передачи электроэнергии в сеть генератор должен быть синхронизирован с ней по частоте, фазе и амплитуде.Современные полупроводниковые приборы позволяют с легкостью решать эту задачу, однако их стоимость ставит под вопрос экономическую состоятельность конечного технического решения.
          Показать
          Ранее мы провели испытания очевидных технических решений, которые позволяют входить в сеть без использования полупроводниковых приборов. Однако, время синхронизации при этом оставляло желать лучшего. Кроме того, были серьёзные сомнения в масштабируемости этих способов на большие мощности генераторов (до 600 кВт).

          После серии экспериментов с надёжным и недорогим асинхронным мотор-генератором найден способ входа в сеть, не требующий использования дорогостоящих компонентов и обеспечивающий синхронизацию за максимальное время, равное четырем периодам пятидесятигерцового сигнала электросети (80 мс.). В настоящее время проводится анализ рисков найденного технического решения и исследование возможности его масштабирования на большие мощности.

          30 апреля 2014
          Мы посетили форум «Energy Storage World Forum 2014»

          Наша команда посетила международный форум, посвящённый вопросам хранения энергии, в Лондоне. На форуме мы познакомились с профессором Heindl, который посвятил нас в свой проект накопления энергии - Heindl Energy. Для построения накопителя энергии Heindl Energy требуется скальное основание, что делает заявку на внушительный размер и большие ёмкости. Мы желаем компании Heindl Energy успешного развития на мировом рынке.

          Другое интересное знакомство состоялось с независимыми консультантами в области накопителей энергии – компанией Clean Horizon, которые пообещали провести для нас обзор рынка накопителей энергии.


          17 марта 2014
          Мы собрали установку «Горка»

          Последние полгода мы работали над концепцией наклонного подъёма твёрдых грузов с помощью металлической замкнутой цепи. Закольцованную цепь приводит в движение мотор-генератор. Расположенная под углом к горизонту она способна перемещать груз из нижнего положения в верхнее и наоборот. Грузы подаются поочерёдно и, оснащённые специальными захватами, крепятся к цепи так, что нагрузка на неё почти постоянна во времени.
          Показать
          Каркас собранной установки представляет собой горку высотой 1,5 метра со скатом под углом 10 градусов. Установка способна поднимать и опускать грузы весом пять килограмм. Замкнутую цепь приводит в движение мотор-колесо, способное потреблять и вырабатывать электроэнергию. В верхней и нижней частях установки расположены конвейеры, которые в горизонтальном направлении способны подавать грузы к цепи и оттаскивать их от неё.

          Теперь нам необходимо оптимальным образом автоматизировать установку, провести ряд экспериментов и сопоставить полученные результаты с результатами математической модели. Результаты исследований позволят ответить на вопросы: является ли данное решение масштабируемым, может ли оно лечь в основу устройства промышленного накопителя электроэнергии.

          3 февраля 2014
          Встреча с Юрием Аркадьевичем Удальцовым

          Мы провели встречу с Председателем Наблюдательного совета НП «Совет рынка» – Юрием Аркадьевичем Удальцовым. Разговор концентрировался на проблеме накопления электроэнергии – сегодня она решается с помощью ГАЭС, но по ряду причин строить такие накопители не всегда удобно: для строительства экономически оправданной ГАЭС необходима местность с перепадом высот в несколько сотен метров и источником воды, есть ограничения по безопасности и экологии.
          Показать
          Лучшую альтернативу мы видим в том, чтобы вместо воды поднимать твёрдые грузы. Американская компания ARES уже предложила идею подъёма твёрдых грузов по ж/д рельсам, однако она имеет существенный минус - тележка с грузом движется по ж/д путям на протяжении 14 км, а затем поднимается в горку на протяжении 1 км. Так как горизонтальное перемещение груза является бесполезным и энергозатратным, необходимо уменьшать этот промежуток.

          Фоном разговора послужил макет накопителя, собранный нашим экспертом физиком - Талгатом Бакировым с помощью конструктора лего. На этом макете мы показали вариацию вертикального перемещения твёрдых грузов и возможность исключения горизонтального движения. По результатам встречи наша команда переходит к разработке лабораторной установки.