Реферат: Проект №1210 Название проекта: "Автономная система Ведущий Институт: Центр Келдыша энергообеспечения на твердом топливе"

Проект № 1210 Название проекта: “Автономная система

Ведущий Институт: Центр Келдыша энергообеспечения на твердом топливе”

Финансирующая сторона: США

____________________________________________________________________________________________________

План Применения Технологий


Достигнутые и ожидаемые рыночные результаты



№

Название результата или разработки, возможного для использования


Вид ин-теллек-туальной собствен-ности

^ Владель-цы резу-льтатов

Намерения по использованию

Примечание

1

Стендовый образец (прототип) автономной энергетической системы на твердом топливе мощностью по электрической энергии до 3 кВт и по тепловой от 30 до 50 кВт.

Полезная модель,

Ноу-хау

Совмес-тно

Центр Келдыша и КБ "Арсенал"

а) Как демонстра-ционная стендовая установка при пери-одическом проведе-нии презентаций созданного обору-дования и техничес-ких решений с учас-тием потенциаль-ных инвесторов.

б) Как прототип передового (опыт-ного) образца про-мышленной энерге-тической установки.


Стендовая установка обеспечила:  отработку базовых тех-нологических процессов,  уточнение параметров,  обоснование необходимых мероприятий по доработке конструкции.

2

Комплекс оборудова-ния, включая: газификатор для газификации древесных отходов с получением горючего газа, газовую горелку для его сжигания и водяной нагревательный котел.


Полезная модель,

Ноу-хау

Центр Келдыша

Применение для разработки энерге-тических установок с другими типами энергетических машин, например, двигателей внутреннего сгорания и др.

Новые реше-ния по:

конструкции газификатора;

 газовым горелкам;

 водяному котлу.

3

Стендовый образец двигателя внешнего сгорания (двигателя Стирлинга) с камерой сгорания и электроге-нератором мощностью от 1.5 до 5 кВт.


Полезная модель,

Ноу-хау

КБ "Арсенал"

Как прототипа передового образца энергетической установки на других видах газового и жидкого топлив.

Применен единственный в России действующий прототип двигателя Стирлинга.

4

Отработана новая технология паро-воздушной газификации древесины в виде щепы, обеспечивающая низкое содержание смол и твердых частиц в горючем газе.


Ноу-хау

Центр Келдыша

Для создания оборудования большей производительности и газификации других видов топлив (торф, биомасса и др.).

Удовлетворя-ет требовани-ям к топливу двигателей

внешнего и внутреннего сгорания.
^ Стадии развития результатов проекта:



Стадия разработки

Результаты (пронумерованные 1-4 в соответствии с таблицей в п. 1)

Базовое исследование

Базовые исследования по созданию стендового образца автономной энергетической системы (1) и основных его элементов (2 и 3) и по применяемой технологии газификации (4) были проведены до начала работ по проекту № 1210 и при подготовке предложения по данному проекту являлись основополагающими результатами.

Прикладное исследование

Оптимизация /

Производство прототипа

В процессе работы были проведены проектные работы и разработана кон-структивная схема данной автономной энергетической системы. Проведены автономные испытания основных элементов системы: газифи-катора совместно с газовой горелкой и камеры сгорания двигателя Стирлинга, позволившие провести ряд доработок конструкции основных узлов. Проведены монтаж системы на стенде Центра Келдыша, обвязка основного оборудования, монтаж и наладка измерительных систем. Разработана и налажена стендовая автоматизированная система управления и контроля параметров применительно к задачам проведения комплексных испытаний.

 На основе разработанного ранее экспериментального реактора по гази-фикации твердого топлива в виде мелких частиц разработана конструкто-рская документация газификатора в масштабе 9/4, который удовлетворяет требованиям по производительности энергетической системы. Разработана конструкторская документация на дополнительные элементы: бункер топлива, загрузочное устройство газификатора топливом, циклон для очистки от пылевых частиц получаемого горючего газа, газовые магистрали подачи горючего газа и расходомерные устройства.  Оборудование изготовлено, проведен монтаж и обвязка на стенде и отлажено контрольно-измерительное оборудование.  Разработана конструкторская документация трех типов газовых горелок и двух типов устройств, обеспечивающих равномерность прогрева газов-ых трубок теплообменника в камере сгорания двигателя Стирлинга, и сис-темы зажигания газовой смеси. Указанные элементы изготовлены, смон-тированы на стенде и подвергнуты автономным испытаниям в комплекта-ции с газификатором и резервной камерой сгорания двигателя, поставлен-ной на испытания КБ "Арсенал". По результатам испытаний выбраны базовые типы газовой горелки и устройства, обеспечивающего равномер-ность прогрева трубок теплообменника. Базовый тип газовой горелки и система зажигания применены для комплектации камеры сгорания в комплексных испытаниях энергетической системы. Устройство, обеспечивающее равномерность прогрева трубок теплообменника рас-сматривается как резервное решение, которое может быть применено на этапе разработки опытного образеца энергетической системы.  В качестве водогрейного котла был использован разработанный ранее прототип сварного алюминиевого пластинчатого котла тепловой производительностью до 50 кВт.

Проведены доработка отдельных элементов разработанного ранее в КБ "Арсенал" прототипа двигателя Стирлинга, проведена наладка и впервые проведены его автономные испытания на сжиженном газе (пропан). Для испытаний, с целью гарантированно обеспечить работоспособность камеры сгорания и предотвращения ее выхода из стоя, выбраны щадящие режимы по уровню максимального нагрева отдельных трубок теплообменника и уровню давления рабочего тела (гелия) во внутреннем контуре двигателя. При этих режимах электрическая мощность, снимае-мая на клеммах электрогенератора, не превышала 3-х кВт.

Технология газификации твердого топлива в обращенном режиме позво-лила полностью выполнить поставленные цели проекта, а именно:  обеспечить без радикальных изменений конструкции камеры сгорания двигателя Стирлинга требуемый уровень получаемой электрической мощности на клеммах электрогенератора при его переводе с сжиженного газа на газ, получаемый газификацией твердого топлива;  получить горючий газ с требуемыми параметрами по содержанию смол и твердых частиц (содержание смол - около 0.1%, мелкодисперсных твердых частиц - до 0.2%.

Испытание прототипа

Завершающим этапом работ по проекту было проведение цикла комплексных стендовых испытаний разработанного прототипа автономной энергетической системы. В проведенном цикле испытаний, также с целью гарантированно обеспечить работоспособность камеры сгорания, теплообменного устройства двигателя Стирлинга и уплотнительных соединений и предотвращения их выхода из стоя, выбраны щадящие режимы по уровню максимального нагрева отдельных трубок теплообменника и уровню давления во внутреннем контуре двигателя. При этих режимах электрическая мощность, снимаемая на клеммах электрогенератора, составляла до 3-х кВт.

Испытания показали работоспособность созданного прототипа, выполнение функциональных требований к основным узлам и элементам и возможность обеспечения ресурса, требуемого для энергетических установок такого класса.

Результаты проведенных проектно-конструкторских работ и автономных испытаний основных элементов энергетической системы по новым констру-ктивным решениям отдельных элементов и узлов автономной энергетической системы, которые не реализованы в составе испытываемого прототипа, пока-зывают возможность достижения уровня электрической мощности установки до 5 - 7 кВт. Резервы по мощности установки связаны с выравниванием уров-ней нагрева трубок теплообменного устройства, повышением температуры коллектора рабочего тела внутреннего контура двигателя и повышением давления рабочего тела во внутреннем контуре. По этим параметрам имеются достаточные резервы. Так, повышение температуры в коллекторе рабочего тела на 100 С дает увеличение мощности на 25%, а повышение уровня давле-ния рабочего тела во внутреннем контуре двигателя на 30 кг/см2 - на 20%.

В настоящее время проводится цикл демонстрационных испытаний прототипа автономной энергетической системы на твердом топливе.

Опытный образец / независимое тестирование & демонстрация / Анализ результатов испытаний

Результаты работ в целом дают основание утверждать о возможности перехода к этапу создания опытного образца автономной энергетической системы разработанного типа.


Проект плана работ по созданию опытного образца.

1. Разработка рабочей документации на основные узлы:

1.1. Комплекс оборудования по газификации древесного топлива и сжиганию

горючего газа - срок 4 месяца.

1.2. Комплекс энергетического оборудования - срок 6 месяцев.

1.3. Водогрейный котел - 3 месяца.

1.4. Система управления и контроля - срок 4 месяца.

2. Изготовление оборудования

2.1. Комплекс газификации - срок 6 месяцев.

2.2. Энергетический комплекс - срок 9 месяцев.

2.3. Водогрейный котел - комплектуется на базе серийно выпускаемых

элементов и относится к составу покупного оборудования.

2.4. Система управления и контроля - 6 месяцев.

4. Монтаж и наладка оборудования - 2 месяца.

Проведение испытаний и экспериментальной проверки реализованных

доработок - 6 месяцев.

6. Проведение демонстрационных испытаний.

7. Организация производства и продаж автономных энергетических систем.

Итого период создания опытного образца – 18 месяцев.

Прочее






^ b) Статус интеллектуальной собственности на разработку



Тип прав на ИС

Номера патентных заявок и патентов

^ Предшествующие (ВР) или производные (FP) права

Подана патентная заявка

-

-

Положительное решение по заявке

-

-

Получен патент

-

-

Зарегистрирована полезная модель

Зарегистрирован товарный знак

-

-

Авторские права




Предшествующие авторские права принадлежат ведущим участникам проекта:

^ 1. Центра Келдыша, в части:

 применяемой технологии газификации твердого топлива и соответствующей конструкции газогенератора, обеспечивающие низкие уровни содержания в горючем газе смол и мелкодисперсных твердых частиц;

 газовой горелки сжигания горючего газа, применяемой в камере сгорания двигателя Стирлинга данной конструкции;

 системы зажигания горючего газа в камере сгорания;

 новых элементов камеры сгорания, обеспечивающих равномерность прогрева трубок теплообменника, эффективность которых подтверждена автономными испытаниями.

^ 2. КБ "Арсенал", в части:

 конструкции основных элементов механической системы двигателя Стирлинга:

 конструктивных элементов рабочего и вытеснительного цилиндров.


Производные авторские права принадлежат ведущим участникам проекта и распространяются на:

 комплексную технологическую схему когенерационного производства электрической и тепловой энергии на основе переработки древесной щепы путем ее газификации с подачей получаемого газа в энергетическое устройство - двигатель внешнего сгорания и утилизацией остаточного тепла продуктов сгорания в котельном аппарате;  конструктивное решение по автономной системе энергообеспечения на твердом топливе, реализующее комплексную технологическую схему когенерационного производства электрической и тепловой энергии на основе переработки древесной щепы.

Ноу-хау




В настоящее время как предшествующие, так и производные авторские права не оформлены в необходимом порядке, а соответствующие методы и решения находятся в виде ноу-хау, носителями которого являются ведущие участники проекта.

Прочее






^ Деятельность по внедрению результатов проекта:
Деятельность по внедрению результатов

Привлекаемые партнеры

^ График работ (начиная с… по …)

Оценка результата

Разработаны и представлены предложения

Комитет Совета Федерации по делам Севера и малочисленных народов

2001 г.

-

В докладах на региональных конференциях представлены предложения

Администрации регионов, деловые круги

2000 – 2001 гг.

-

Предложения на создание автономной энергетической системы по программе ARMY 00-073 2000 года (США)

Совместно с коллаборатором проекта

2000 г.

Предложение не принято












^ d) План по привлечению TCO для осуществление спонсирования результата

В процессе выполнения работ по проекту уделялось значительное внимание анализу перспектив дальнейшего развития работ по созданию опытного образца с последующим развитием производства автономных энергетических систем на твердом топливе. В этот анализ включались также проекты по модификациям автономной энергетической системы, в основе которых использовалась основная часть отработанных технических решений. Например, энергетические установки данного класса мощности на других видах твердых (уголь, биомасса, торф, дрова), жидких и газообразных топлив и с использованием других типов энергетических приводов. Продвижение таких проектов позволило бы довести до этапа создания опытного образца части используемого в данной энергетической системе оборудования и существенно продвинуть проект в целом.

Анализ и предпринимаемые мероприятия по поиску инвестиций в развитие проекта основывались на оценках затрат на производство электрической и тепловой энергии автономной энергетической системы предлагаемого типа работающей на местных топливных ресурсах по сравнению с системами централизованного энергообеспечения или распространенными аналогами автономных систем на основе двигателей внутреннего сгорания на жидком топливе. Так, стоимость жидкого топлива для удаленных регионов, обладающих древесными ресурсами, более чем в 20 раз выше чем стоимость эквивалентного количества местной топливной древесины и, тем более, древесных отходов. Интегрально, стоимость энергообеспечения на основе данной автономной энергосистемы оценивалась от 2-х до 5-ти раз ниже, чем из централизованных источников энергоснабжения в регионах с развитой системой централизованного энергоснабжения при уровнях тарифов на тепловую и электрическую энергию на середину 2000 года.

Важными аргументами внедрения разработанной автономного системы энергообеспечения являются: повышение надежности и качества энергоснабжения и высокий уровень экологических показателей, допускающий размещение энергетической установки вблизи или непосредственно внутри объекта энергоснабжения.

Наиболее рациональными областями применения создаваемой автономной энергетической системы были приняты следующие объекты энергоснабжения:

 жилые и промышленные помещения в регионах, особенно в сельской и удаленных местностях, с низким качеством и надежностью существующего энергоснабжения или с отсутствующими централизованными коммуникациями, где применение автономных энергоустановок повышает надежность энергоснабжения, уменьшает эксплуатационные затраты и исключает значительные затраты на подведение соответствующих коммуникаций и подключение к ним;

 промышленные объекты связи, охраны, управления и контроля технологическими линиями и системами транспорта и другие объекты с жесткими требованиями к бесперебойному круглосуточному режиму энергоснабжения, где предлагаемая энергосистема может использоваться как в качестве основного, так и резервного источника энергообеспечения;

 энергообеспечение в полевых условиях: в полевых кухнях, банях и прачечных, в различного рода полевых партиях, охотничьих хозяйствах и других сезонных и стационарных объектах, в условиях чрезвычайных обстоятельств,.


План по привлечению финансовых средств для инвестиций дальнейших работ по созданию автономной энергетической системы на твердом топливе формировался исходя из изложенных выше потенциальных объектов применения, регионов их размещения и соответствующего анализа технико-экономических параметров автономной энергетической системы и включал следующие мероприятия:

 широкое представление результатов работ по проекту в личных встречах и на различного рода конференциях с участием представителей промышленных организаций, представителей администраций регионов и муниципальных образований;

 работа с коллаборатором по проекту для организации совместного выхода на источники финансирования по программам различных ведомств США;

 организация выхода на источники государственного финансирования в рамках действующих отраслевых исследовательских и технологических программ;


Краткий анализ результатов выполнения этого плана, предпринятых мероприятий и контактов приводит к выводам, с одной стороны, об высоком уровне актуальности выполненной работы по созданию прототипа принципиально новой автономной энергетической установки и, с другой стороны, о чрезвычайно низких возможностях инвестирования дальнейшего ее развития в силу затяжного характера неблагоприятного инвестиционного климата, сложившегося в России и странах СНГ. Только радикальное изменение государственной политики в областях приоритетного инвестирования только небольшого ряда глобальных технологических направлений, одним из которых несомненно является развитие энергетики, снижения рисков инвестирования инновационных проектов и перехода к реальным ценам на электрическую и тепловую энергию позволит улучшить инвестиционные условия развития инновационных энергетических проектов.

Ниже, по соответствующим пунктам плана, представлен ряд конкретных результатов деятельности по внедрению разработки и на основе обсуждений и обмена информацией - анализа складывающихся условий инвестирования.

^  Конференции:
Перечень основных конференций и соответствующих докладов участников проекта представлен в конце данного подраздела. Наиболее плодотворной в части анализа практики инвестирования в развитых странах инновационных проектов было участие в 4-й конференции [1] по проблемам энергетики, основанной на газификации твердых топлив и отходов. В рамках Конференции было проведено рабочее совещание по теме "Profit from Gasification Projects", которое непосредственно было посвящено проблемам инвестиций в создание инновационных энергетических установок и анализу соответствующих рисков. Ниже представлен список участников конференции, с которыми участники проекта № 1210 наиболее активно обсуждали данную проблему.


№

Имя / Должность

Компания / Страна

Существо обсуждаемых вопросов

1.

^ Douglas M. Todd

Manager-Process/Power Plants

Global Power Plants, General Electric Company, US

Проблемы обоснования инвестиций в создание энергетического оборудования на основе процессов газификации.

2.

^ Philip R. Veale,

Director

Aon Group Limited, UK

Проблемы обоснования инвестиций приме-нительно к условиям России.

3.

Dr. Piet Zuideveld, Chairman Session 3 of Conference

Shell Global Solutions,

Netherlands.

Перспективы и пути развития газификации в мире и в России.

4.

^ John Griffiths, Chairman Session 2 of Conference

Jacobs Engineering Limited, UK

Перспективы и пути развития газификации в мире и в России.

5.

Graham Welford

Project Manager

Mitsui Babcock, UK

Перспективы использования воздушной газификации.

6.

^ Gary J. Stiegel

Product Manager

National Energy Tech-nology Laboratory, US

Состояние разработки автономных устано-вок с газификацией древесины в США.


Сложившаяся схема инвестирования энергетических проектов в зарубежных странах с минимизацией высокого уровня рисков, характерных для инновационных проектов, представляется в следующем виде: крупная промышленная компания имеющая высокий авторитет в деловом мире и реализующая инновационный проект может взять кредит на его осуществление под залог своего основного оборудования; контракт на создание промышленной установки между компанией изготовителем и потребителем осуществляется под гарантии правительства, федеральных или региональных органов страны размещения потребителя и вся цепь прохождения инвестиций страхуется на определенную страховую сумму в соответствующей страховой компании. Такая организационная последовательность подразумевает наличие развитой системы финансирования инновационных проектов и высокого уровня гарантий каждого участника. Эта схема финансирования применяется для развития крупномасштабных проектов, вместе с тем она могла бы быть в принципе применена при поддержке развития работ по созданию малой энергетической установки крупной западной энергетической компанией. Существует другая проблема на этом пути, заключающаяся в том, что крупные компании не поддерживают разработки, выходящие за рамки области из собственных технологических решений. Применительно к России такая система финансирования не действует ввиду отсутствия ключевых участников: активно действующих банков и страховых компаний на рынке инвестиций в энергетические программы; низкого уровня гарантий государственных и федеральных органов; отсутствия значимых залоговых средств у конечных потенциальных потребителей энергооборудования. Важным препятствием действия такой схемы финансирования в России следует считать также монополизацию рынка распределения и производства электроэнергии, отсутствие конкуренции на энергетическом (электроэнергия, тепло) рынке, несбалансированный уровень цен на энергоносители, не позволяющий резервировать средства для развития основных фондов энергетики [2,3], и традиционная ориентация на централизованное энергообеспечение.

Известно, что в настоящее время из-за отсутствия продолжительное время финансирования строительства новых и реконструкции существующих энергообъектов основные фонды энергетических предприятий выработали свой ресурс практически на 80%. Еще больший износ оборудования характерен для региональных энергообъектов средней и малой мощности, оснащенных морально устаревшим оборудованием. Выделяемых региональными органами средств не хватает даже на регламентные работы по подготовке оборудования электро- и теплоснабжения к эксплуатации. Отсутствие платежеспособного спроса на энергоустановки малой и средней мощности привели к существенному снижению продаж такого типа оборудования существующими предприятиями. В этой связи, практически единственными потенциальными инвесторами создания оборудования нового типа могут быть целевые государственные и региональные программы.


^ Список докладов и публикаций.

Альков Н.Г., Бек М.А. Энергетические установки средней и малой мощности на основе газификации местных топливных ресурсов и оценка экономической эффективности их использования в России. Доклад на конференции: "Gasification 4 the Future", 11 - 14 Апреля, 2000, Nordwjik, The Netherlands.

Альков Н.Г., Наумов В.Н. Развитие газификации твердых топлив как эффективное решение современных проблем энергообеспечения. Доклад на Всероссийском научно-техническом семинаре: "Новые технологии сжигания твердого топлива их текущее состояние и использование в будущем". 23 - 24 января, 2001, Всероссийский теплотехнический институт, г. Москва.

Альков Н.Г. Газификация твердых топлив как эффективное решение проблем энергообеспечения. Доклад на плановом совместном заседании Бюро ОФТПЭ (Отделения физико-технических проблем энергетики) РАН и НЭС МТЭА: "Комплексная переработка и использование твердых топлив методом газификации и пиролиза как эффективное решение современных проблем энергетики", 28 марта, 2001, ОФТПЭ, г. Москва.

Альков Н.Г., Наумов В.Н. Исследования и разработки Центра Келдыша в области газификации твердых топлив и создания эффективных систем автономного энергообеспечения. Доклад на межрегиональной научно-практической конференции "Проблемы экологии и устойчивого развития золотодобычи Северо-Востока России", 10 - 12 июля, 2001, г. Магадан.

Альков Н.Г., Наумов В.Н. Газификация твердых топлив как эффективное решение проблемы энергообеспечения. Международная научно-практическая конференция "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности", 18 - 21 сентября, 2001, г. Кемерово.

Альков Н.Г., Наумов В.Н. Газификация твердых топлив как эффективное решение проблем автономного энергообеспечения. Журнал: «ТЭК и ресурсы Кузбасса», г. Кемерово, №4, 2001.

 Взаимодействие с коллаборатором
^ Коллаборатор: Dr. John Cleland - главный менеджер программ энергетики и систем контроля, Research Triangle Institute (RTI), США.
В обсуждении результатов работ по проекту и перспектив его развития участвовали сотрудники RTI:

 ^ Dr. Ashok Damle - главный менеджер энергетических программ;

 Dr. Waine Terner - научный сотрудник;

 Dr. Valentin Serebrennikov - научный сотрудник.

Коллаборатор проекта является специалистом по процессам газификации древесины и выполнил ряд проектов в США по созданию энергетических установок на основе газификации с использованием в качестве энергоустановок двигателей внутреннего сгорания. Его участие в качестве коллаборатора проекта №1210 связано с интересом в применении в качестве энергоагрегата двигателя внешнего сгорания, позволяющего добиться высоких экологических параметров установки в целом по сравнению с энергоагрегатами другого типа. Принятый план совместных работ на развитие результатов проекта №1210 был направлен на поиск финансовой поддержки в ряде конкурсных программ, действующих в США. Ниже изложены основные результаты совместных усилий в этом направлении.

В мае 2000 года было принято совместное с коллаборатором решение о подаче совместной заявки RTI (коллаборатор), Центра Келдыша и КБ “Арсенал”, разработанной на основе материалов проекта МНТЦ № 1210 на конкурс по программе ARMY 00-073 2000 года научно-технических предложений по созданию автономного энергоагрегата для полевых прачечных и кухонь американской армии. При подведении итогов конкурсная комиссия, отмечая высокий уровень заявленных в этом предложении параметров и удовлетворение заданных требований, выбрала практически аналогичных проект чисто американской фирмы Stirling Technology Co, мотивируя выбор причинами, связанными с чем, что основное оборудование по предложению фирмы-конкурента целиком разрабатывается и изготавливается в США.

Обсуждение результатов выполнения проекта № 1210, промежуточных и окончательных результатов конкурса заявок по программе ARMY 00-073 2000 года и возможных новых совместных проектов состоялось при личных встречах участников проекта №1210 и коллаборатора в Москве в августе 2001 года и в США в декабре 2001 года. Намечены основные направления дальнейшего сотрудничества в области создания нового энергетического оборудования данного типа и участия в различных конкурсах, проводимых в США. Одним из основных согласованных направлений деятельности принято создание энергетических, тепловых и холодильных машин на основе использования различных топлив, двигателей Стирлинга и других процессов получения холода.


 ^ Анализ перспектив инвестирования через государственные источники финансирования:

В процессе формирования проекта № 1210 и выполнения работ по нему предпринимались неоднократные попытки включиться в научно-технологические программы, реализуемые в различных ведомствах России, включая: Российское авиационно-космическое агенство (РАКА), Министерство промышленности и науки (МПН), Министерство энергетики (МЭ). К сожалению из планов работ РАКА более десятилетия назад такие проекты из-за недостатка средств были исключены в следствие низкого уровня достигнутых результатов и ориентации на хорошо отработанные альтернативные варианты энергообеспечения космических аппаратов. Совместно разработанная МПН и МЭ и осуществляемая научно-технологическая программа "Энергосбережение", характеризуется значительным количеством отдельных проектов, начатых более десяти лет назад, с чрезвычайно низким уровнем финансирования каждого из них. Коллективу участников проекта предлагалось принять участие в одном из проектов, связанного с газификацией древесины и производством энергии на основе двигателей внутреннего сгорания. Учитывая, что в результате работы над этим проектом более десяти лет не удалось создать даже действующий прототип энергетической установки, коллектив не принял этого предложения ввиду невозможности покрытия даже малой доли затрат на развитие результатов № 1210.

Перспективы государственного источника финансирования могут быть в настоящее время связаны только с радикальной реорганизацией системы финансирования научно-технологических проектов, предусматривающей сосредоточение ресурсов на финансировании небольшого числа приоритетных направлений. Это предусматривается предварительными планами реорганизации финансирования экономически прорывных направлений, в результате которой может на основе МПН появится абсолютно новый мощный инвестиционный блок. Первая тройка этих приоритетных направлений должна включать энергетические проблемы. Наиболее перспективное решение для развития работ по проекту № 1210 связывается с их включением в такую программу по энергетическим проблемам.

Основанием для такого включения является прогресс развитых стран в реализации проектов на основе газификации твердых топлив. В последнее десятилетие сделан настоящий технологический прорыв в области развития угольной энергетики, основанной на процессах газификации и применении газотурбинного оборудования в комбинированных циклах. Уже в настоящее время по ряду крупномасштабных проектов в комбинированных циклах с интегрированной газификацией на современном оборудовании достигнут КПД по электроэнергии до 50% при очень высоком уровне чистоты дымовых выбросов. Общий кислотный эквивалент дымовых выбросов на таких установках более чем в два раза меньше, чем на современных электростанциях на природном газе, и более чем на порядок меньше, чем также на современных электростанциях прямого сжигания угля. В последнее же десятилетие сделано большое количество разработок энергетических установок средней и малой мощности, в том числе использующие двигатели Стирлинга, работающих на различных видах твердых топлив, включая местные топливные ресурсы и различные отходы.


 ^ Демонстрация результатов выполнения проекта представителям администраций регионов, деловых и коммерческих кругов, промышленных предприятий:

Демонстрация деятельности коллектива участников проекта с приглашением заинтересованных представителей администрации регионов, деловых и коммерческих кругов, промышленных предприятий, научных организаций и др. является важным элементом в программе презентации достижений и существенно дополняют опубликованное и высказанное в докладах на конференциях и семинарах. Демонстрация включает посещение стенда, на котором проводятся работы позволяет составить более правильное мнение о масштабах выполняемых и выполненных ранее работ, научно-техническом уровне исполнителей, организации в целом и технического оснащения. Посетители могут оценить организационные формы работ, имеют возможность непосредственного общения с участниками научного коллектива и наблюдения реализующихся в процессе испытания параметров.

Кратко результаты проведения демонстрационных испытаний и, соответственно, обсуждения проблем развития работ в зависимости от категории посетителей можно охарактеризовать следующим образом. Представители промышленных предприятий, выпускающих аналоги энергетических установок или потенциальные потребители установки разработанного типа для комплектации своей продукции, в силу чрезвычайно низкого объема продаж выпускаемой продукции не могут выступать в качестве инвестора в проекте создания опытного образца энергоустановки. Представители коммерческих структур отдают предпочтение вкладыванию средств в проекты, обеспечивающие бысДополнение “Частный сектор” ^ Возможное применение продукта
Автономная энергетическая система на твердом топливе мощностью по электрической энергии до 3 кВт и по тепловой от 30 до 50 кВт предназначена для организации автономного электро- и теплообеспечения жилых и промышленных помещений.
а) Код промышленного применения ожидаемого результата
27.100
b) Стадия цикла разработки Разработан и отлажен прототип автономной энергетической установки
^ Субсистема / Интегрированная система
с) Описание известного технологического процесса автономного производства энергии
1.Физические принципы

Альтернативным развитым вариантом автономной системы электрообеспечения являются энергетические установки на основе двигателей внутреннего сгорания, скомпонованные в единую систему с электрогенератором и работающие на жидком топливе (существуют новые варианты установок такого типа на баллонном сжиженном газе). Альтернативные варианты теплообеспечения более разнообразны и включают широкий спектр хорошо отработанного оборудования: обогревательные печи и соответствующие системы обогрева на твердом (дрова, уголь, торф), газовом и жидком топливе, включающие водяной котел, системы распределения тепла и контроля. В рассматриваемом диапазоне мощности энергетической системы практически отсутствуют интегрированные энергетические системы с одновременным производством электрической и тепловой энергии.

^ 2. Последовательность операций

Автономный энергоагрегат на основе двигателя внутреннего сгорания включает систему хранения запаса жидкого или газообразного топлива, систему подачи его в цилиндры двигателя для сжигания, систему выхлопа продуктов сгорания, электрогенератор и соответствующую систему контроля параметров и управления. Основными особенностями работы двигателей внутреннего сгорания является высокий уровень шума, создаваемого в результате импульсного режима сжигания топлива в цилиндрах двигателя при динамически меняющимся давлении и выхлопе продуктов сгорания, а также высокий уровень вредных компонент в выхлопе (содержание окиси углерода, окислов азота, углеводородов и др.). Значительным недостатком является относительно высокая цена топлива (бензин, соляр, сжиженный газ), в том числе стоимость его доставки к потребителю.

Высокий уровень вредных компонент также характерен для автономных систем теплобеспечения.
^ 3. Схематическое описание электро- и теплообеспечения на основе используемых энергоагрегатов
Высокий уровень шумов, создаваемых двигателями внутреннего сгорания, не только исключает размещение энергоагрегата внутри помещения - потребителя, но и накладывают существенные ограничения на размещение энергоагрегата вблизи потребителя электроэнергии и других жилых или производственных объектов. Это также является принципиальным затруднением в комплексном использовании данного энергоагрегата как источника тепловой энергии, поскольку требует прокладки тепловых магистралей от энегоагрегата до потребителя значительной протяженности.
Возможное применение продукта в автономном энергообеспечении:
Автономная энергетическая система на твердом топливе мощностью по электрической энергии до 3 кВт и по тепловой от 30 до 50 кВт, разработанная в результате выполнения данного проекта, предназначена для организации автономного электро- и теплообеспечения жилых и промышленных помещений. Энергетическая система использует в качестве топлива древесную щепу, что