12.11.2025
Профессор кафедры «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» Политехнического института ЮУрГУ Евгений Соломин выступил соавтором китайского обзорного исследования в области морской ветроэнергетики, опубликованного в престижном научном журнале Energies издательства MDPI.
Интернациональный коллектив учёных предложил использовать искусственный интеллект при расчёте топологии – то есть конфигурации, расстановки узлов ветроэнергетических систем.
Морская ветроэнергетика сегодня – одно из перспективных экологических, природосберегающих направлений. Однако и здесь возникают свои проблемы: нестабильность напряжения, обрыв кабелей морскими судами.
«Развитие морских ветроэнергетических технологий имеет очень высокое значение для России в ближайшие 5-10 лет, – считает профессор Евгений Соломин. – Это и отечественные и зарубежные контракты, с учетом того, что ГК Росатом ведет строительство ветроэлектростанций в Киргизии, Мьянме, а также в ряде других стран».
Обзор и анализ литературы свидетельствует о том, что сейчас чаще всего для передачи энергии с морских «ферм» на электростанцию используется переменный ток напряжением 35 кВ. Это надёжно, но дорого и не эффективно. Авторы приводят пример, как переход на переменный ток напряжением 66 кВ позволяет удешевить материалы, сократить количество подстанций, получить больше энергии, и в итоге для фермы мощностью 800 МВт в 90 км сэкономить сотни миллионов юаней. А вот дальнейшее повышение напряжения, как показывают расчёты, опять приведёт к снижению эффективности, особенно выше 100 кВ при тех же параметрах. С другой стороны, переход с переменного на постоянный ток, позволит наращивать напряжение и получать выгоду.
Оптимальный выбор преимуществ, таких как величина напряжения, постоянный или переменный ток, расстояние до берега, а также расположение кабелей («кровеносной системы» ветропарка) с минимальными потерями – всё сводится в итоге к задачам комбинаторики – а к их решению естественно привлечь ИИ.
Главный вывод, к которому пришли учёные – масштабирование систем морской ветроэнергетики возможно, то есть возможно создание гигантских морских ветряных ферм, обеспечивающих значительное количество электроэнергии. Конечно, для передачи скорее всего будет использоваться постоянный ток. Однако комбинирование на разных этапах переменного и постоянного тока, конфигурация кабелей и оптимальная расстановка ветряков – недостаточно эффективны при расчёте человеком, но вполне под силу специально обученным нейронным сетям.
Каковы перспективы отечественного использования морской ветряной энергии? Оказывается, она необходима не только для получения «экологичного» электричества, но и для обеспечения безопасности атомных электростанций.
«В России лидером развития ветроэнергетики является госкорпорация Росатом, которая владеет более чем 2 гигаваттами мощности ветропарков, расположенных в основном в южных регионах страны – это Краснодарский край, Крым, – рассказал профессор Евгений Соломин. – На сегодняшний день оффшорных морских ветропарков в России нет, однако Росатомом готовится долгосрочная программа строительства новых АЭС, которые должны, согласно требованиям, иметь длительный резервный источник питания для поддержания нагрева электродов, которым как раз и может идеально служить ветропарк».
Морские ветропарки оказываются эффективнее тех, что на суше.
«Практика показывает, что именно оффшорные морские ветропарки развивают на 15-20% мощность выше, нежели чем ветропарки наземного базирования в связи с отсутствием препятствий и меньшего трения ветра о водную гладь, – считает профессор Евгений Соломин. – Более того, любой АЭС требуется охлаждение, которое может быть эффективно реализовано в непосредственной близости к морским акваториям. Следовательно, расположение атомных электростанций АЭС на берегах с местным охлаждением и резервным питанием от оффшорных ветропарков является весьма привлекательным перспективным проектом».
Размещение ветропарков в Тихом и Северном Ледовитом океанах позволит ускорить освоение территорий российского Крайнего Севера. Однако освоение Арктики показало, что в этих условиях производство электроэнергии не просто затруднено, а в некоторых местах невозможно в связи со сложностью завоза топлива. Единственное решение для генерации в этих условиях – ветропарки, которые могут быть построены на побережье, в том числе для обслуживания навигации на Северном морском пути.
отрасли: Энергетика