Pressure Buffering Hydropowerэлектростанции нового типа

Bogorodsky Power Corp. (CA, USA)

Продукт – лицензии на новый тип электростанций Потребитель – новые владельцы 30-200+МВт станций

(фермеры, посёлки, малые предприятия) и партнёры-строители

Рынок – 30 МВт в год в США по данным EIA Конкуренты – ветряки, другие электростанции Наши преимущества – ранее не задействованное место

установки электростанций, патентная защита

Положение на рынке

На растущем рынке альтернативной («зелёной») энергетики определены проблемы, присущие всем известным технологиям – нестабильность, низкий EROI

Предложено и запатентовано решение, решающее эти проблемы Собран и опробован технологический прототип Определены партнёры, имеющие потребность расширения рынка и

ресурсы для такого расширения Подготовлена типовая конструкция электростанции, использующей

предложенный принцип, избавленная от указанных выше проблем

Что мы делаем и зачем?

Гидроэлектростанции ГЭС (реки кончились) Гидроаккумулирующие электростанции ГАЭС (аккумулятор,

не генерация!) Сжигаемое топливо (выбросы, цена топлива) Природные источники («зелёная», renewable –

непрогнозируемый выход энергии) Станции с буферизацией давления PBH (новые, ранее не

строились)

О чём? – ЭлектростанцииКакие бывают, какие проблемы

Основной потребитель энергии – энергосети. Все остальные потребители – подключены уже к ним. Ориентироваться – на энергосети!

Гидроэлектростанции ГЭС – дешёвая энергия, хорошо маневровость. Гидроаккумулирующие электростанции ГАЭС – аккумулятор избыточной энергии,

умеренная маневровость, можно строить без рек. Сжигаемое топливо – высокая маневровость. Природные источники – иногда дешёвая энергия (ветряки), отсутствие сжигания

топлива. Буферизующие давление воды PBH – дешёвая энергия (сравнимо с ГЭС!),

высокая маневровость (сравнимо с ГЭС!), аккумулятор избыточной энергии (сравнимо С ГЭС и ГАЭС), можно строить без рек (берег океана, моря).

О чём? – ЭлектростанцииКакие нужны энергосетям и зачем

Маневровость – способность электростанции «быстро» менять мощность по запросу энергосетей. «Быстро» может быть от 100 кВт за полчаса до 100 МВт за 2-3 дня.

О чём? – ЭлектростанцииВ деньгах (зелёным выделено то, чем конкуренты дешевле нас)

Plant Characteristics Plant Costs (2012$)NominalCapacity

(MW)Heat Rate(Btu/kWh)

OvernightCapital Cost

($/kW)

Fixed O&MCost ($/kW-

yr)

VariableO&M Cost($/MWh)

Coal          Dual Unit Advanced PC 1 300 8 800 $2 934,00 $31,18 $4,47Single Unit Advanced PC with CCS 650 12 000 $5 227,00 $80,53 $9,51

Natural Gas      

Advanced CC with CCS (Carbon capture and storage) 340 7 525 $2 095,00 $31,79 $6,78Advanced CT (Combustion Turbine) 210 9 750 $676,00 $7,04 $10,37

Uranium      

Dual Unit Nuclear 2 234 N/A $5 530,00 $93,28 $2,14

Wind      

Onshore Wind 100 N/A $2 213,00 $39,55 $0,00Offshore Wind 400 N/A $6 230,00 $74,00 $0,00

Solar      

Solar Thermal 100 N/A $5 067,00 $67,26 $0,00Photovoltaic 150 N/A $3 873,00 $24,69 $0,00

Hydroelectric      

Conventional Hydroelectric 500 N/A $2 936,00 $14,13 $0,00Pumped Storage 250 N/A $5 288,00 $18,00 $0,00Pressure buffering hydropower 150 N/A $5 288,00 $24,00 $0,00

Суть – Буферизация давленияОшибки предшественников /1

Проведён анализ возможных источников энергии для варианта отказа от сжигаемых топлив («зелёной энергетики»), - у всех одна проблема: основной упор в цену электроэнергии, без решения задачи её стабильности и управляемости. При аккумулировании энергии цена устремляется в зону неприемлемости – слишком дорогая.

Наиболее ёмким источником энергии оказалась океанская волна – порядка 1 кВт на квадратный метр поверхности.

Проведён анализ проектов по получению энергии от океанских волн.

Суть – Буферизация давленияОшибки предшественников /2

Проведён патентный поиск, выявлены две больших группы патентов, связанных с:

1. Электричество – в воду!(морская вода + электричество = ©)

2. Классический современный вариант «прототип в гараже», у которого потом масштабирование либо ростом габаритов, либо соединением многих экземпляров шлангами и трубами.

Рассмотрим подробнее варианты масштабирования

Суть – Буферизация давленияОшибки предшественников /3

Для эффективного отбора энергии от волны объект, который отбирает энергию, должен быть способен качаться на ней, быть с ней сравнимым.Типичная ошибка: увеличим прототип раз в сорок.Волна проходит мимо поплавка, обтекая его.На иллюстрации – Pelamis

«Наш механизм выдаёт N литров воды в минуту, мы поставим тысячу механизмов, соединим их трубами, и получим в тысячу раз больше воды!»Закон Бернулли чётко связывает потери на движение через трубопровод со скоростью движения жидкости. Но…На иллюстрации – Oyster от Aquamarine power

Суть – Буферизация давленияНужно решение

Перспективный тип станции должен быть: Без электричества в морской воде С достаточно малым механизмом восприятия волны,

сравнимым с волной Хорошо масштабироваться Без проблем из-за Закона Бернулли Иметь возможно высокую маневровость Иметь возможность пережить хотя бы несколько дней

отсутствия волны (лучше – больше)

Суть – Буферизация давленияРешение

Перспективный тип станции должен быть: Без электричества в морской воде – Генератор на берегу С достаточно малым механизмом восприятия волны, сравнимым с волной

(типичный размер 5-10 метров) – Поплавок не более 3-4 метров в диаметре с возможностью колебаться по волне

Хорошо масштабироваться – Конструктивно Без проблем из-за Закона Бернулли – Предусмотрена математика расчёта

ёмкостей и трубопроводов Иметь возможно высокую маневровость – Предусмотрена защита от гидроудара Иметь возможность пережить хотя бы несколько дней отсутствия волны – Нам

нужно водохранилище

Прототип собран, испытан, видео доступно по ссылке https://youtu.be/j-4eH5KdZ5o

Суть – Буферизация давленияПредложена конструкция

Суть – Буферизация давленияКонструкция масштабируется

Суть – Буферизация давленияКонструкция простая

Все основные части предлагаемого типа электростанций на данный момент производятся и продаются – для станций, известных как мини- и микро-ГЭС и обычных ГЭС. Отличие в том, что они производятся из «речной нержавейки» ценой $4000/tn, а «морская нержавейка» стоит $6000/tn.

Если помнить о Законе Бернулли, то при проектировании трубопроводы получаются непривычные, но сделанные из вполне серийных полиэтиленовых сантехнических труб.

Дополнительный эффект: водохранилище при надобности можно построить в отдалении, на холме, так как потери минимальны, а размер трубопровода можно учесть в конструкции станции (размер буферной ёмкости).

Суть – Буферизация давленияБуферная ёмкость и водохранилище

Особым образом сконструированная и оснащённая аккумуляторами давления буферная ёмкость, соединённая с механизмами сбора воды под давлением от поплавков (с понятной потерей давления) и установленная под водохранилищем, всегда имеет давление, задаваемое перепадом высот между ней и водохранилищем, независимо от того, сколько воды поставляют насосы с поплавками, и сколько энергии отбирают генераторы.

Воду под давлением также можно отбирать на другие нужды, - например, на опреснение. Без перехода в электричество!

Экология - Допустимый уровень

По условиям Киотского протокола электростанция такого типа вместе с потребителем имеет абсолютный ноль выбросов, а в месте установки самой станции отрицательное значение. Мы охлаждаем океан, но не заметим этого, - охлаждение порядка 0.003C.

В 2008-м году California Energy Commission и California Ocean Protection Council подготовили доклад, в котором привели анализ рисков промышленного использования океана. Основной вывод: необходимо выяснять и настаивать на управлении воздействием. Понимание от регуляторов – есть.

Под угрозой у станций с захватом воды из океана – живые организмы, размеры которых сравнимы с захватывающими отверстиями. Для поплавка диаметром 1м и степенью сжатия 1:3 это диаметр отверстия порядка 10-15см, - то есть мелкая рыба и планктон.

Экология – Нас не увидят!

Длина береговой линии США порядка двадцати тысяч километров

Мы планируем занимать 10 метров берега на каждые 50 кВт Мы планируем строить руками наших партнёров в

оптимистичном прогнозе до 20МВт в год, это 4 километра в год

Чтобы занять 0.1% берега такими установками, нам придётся работать пять лет

По планам у нас 10МВт в год – это десять лет работы

Кто выведет нас на рынок?

Девять компаний, каждая из которых имеет своё имя, историю на рынке, модельный ряд, финансовые и инженерные возможности.

Сейчас они ограничены рынком в 6МВТ имеющихся ГЭС. Мы предложим им строить дополнительно по 10МВт в год. Станции нашей конструкции не очень отличаются от того, что они ремонтируют и строят сейчас, но рынок – расширяется.

Конструкция предложенной станции обеспечивает: конкурентоспособную цену строительства - $3500/кВт без

учёта водохранилища компактность - 10 метров берега на 50кВт сейсмоустойчивость лёгкое наращивание как мощности, так и запаса автономного

хода (достройка водохранилища без перерыва в работе)

На рынке - уверенно

Два варианта обхода патента:1. Отказ от водохранилища, - получится обычная волновая

электростанция с уже известными минусами непрогнозируемой выдачи, - снижение цены закупки электроэнергии сетями

2. Отказ от буферной ёмкости, одна труба на закачивание, вторая к генератору, - приводят к борьбе с гидроударами, как результат необходима та же буферная ёмкость там же. Без подключения к накачивающей трубе получается больше денег в строительстве, чем стоит наша лицензия

Обойти патент сложнои бессмысленно

Применённая двухуровневая схема патентования на автора с последующей передачей эксклюзивной лицензии в корпорацию делает бессмысленным ввязывание недобросовестными конкурентами корпорации в надуманные судебные тяжбы, так как прекращение деятельности корпорации автоматически выведет технологию обратно на рынок, но уже более известной.Таким образом, корпорация защищена от наиболее часто встречающегося способа недобросовестной конкурентной борьбы со стороны более крупных компаний, увидевших в нашей технологии потенциальную угрозу.В свою очередь, автор защищён от внешних воздействий тем, что по условиям лицензии она не может быть отозвана автором, что бы с ним ни происходило, - его бесполезно шантажировать или коррумпировать.

Враждебные судебные тяжбы предотвращены заранее

Разрабатывайте и поставляйте ваши комплектующие нам и нашим партнёрам.

Разрабатывайте и стройте PBH электростанции вашим клиентам с нашей помощью и помощью наших партнёров.

Используйте PBH электростанции как средство стабилизирующей маневровой мощности в ваших сетях или для вашей нестабильной генерации (панелей, ветряков и др.)

Пишите нам: partner@bogorodsky-power.com

Что нужно и можно делать?