Цифровой фундамент для арктической энергетики
В Санкт-Петербургском политехническом университете разработана комплексная методика цифрового проектирования, которая поможет созданию объектов ветроэнергетики в Арктике.
Арктическая энергетика – это не только перспективный, но и крайне сложный вызов для инженеров, где несущие конструкции должны выдерживать по-настоящему экстремальные условия.
Методику проектирования конструкций ветроэнергетических установок (ВЭУ) создал выпускник аспирантуры СПбПУ Иван Ригель. При расчетах она моделирует поведение вечномерзлого грунта, ветровых нагрузок и колебаний самой ВЭУ, чего не учитывают стандартные инженерные методы.
Как показали практические исследования, оттаивание грунта под основанием может снижать собственные частоты колебаний башни на 4–10%, а обледенение лопастей и ветровая нагрузка могут довести изменения этих параметров до 15%. В таком случае может возникнуть риск резонанса на рабочих частотах вращения ротора ВЭУ, что приведет к аварии.
Новая методика позволяет спрогнозировать, как будет вести себя несущая конструкция ВЭУ в любых климатических условиях. При этом математическая модель была испытана в реальных условиях. В августе 2025 году тесты провели на действующей ВЭУ мощностью 120 кВт за Полярным кругом. Специальные датчики были размещены как на самой установке, так и в грунте под ее основанием.
Методика Ивана Ригеля позволяет заранее просчитать ключевые факторы, воздействующие на конструкцию ВЭУ, и минимизировать капитальные затраты при строительстве. Кроме того, программу можно адаптировать для проектирования ветроэнергетических установок в любых климатических зонах, внеся в нее необходимые данные. АО «Росатом Возобновляемая энергия» уже использует методику для проектирования опытных образцов ВЭУ в арктическом исполнении.
Методика для Арктики и Дальнего Востока
В случае подтверждения эффективности методики при проектировании реальных серийных промышленных образцов ВЭУ она может быть использована для создания энергоустановок для Арктики, Сибири и Дальнего Востока.
Развитие ВЭУ является приоритетным для арктической зоны России. Именно здесь ветроэнергетика оказывается максимально эффективной в силу сложившихся природных условий, в первую очередь, стабильных и предсказуемых движений воздушных масс.
В перспективе созданные на основе методики ученых СПбПУ программные комплексы могут стать экспортным продуктом для других стран, активно развивающих собственную ветроэнергетику, в том числе и в арктической зоне.
Путь к арктической ветроэнергетике
Разработка Ивана Ригеля стала закономерным этапом развития российской ветроэнергетической отрасли. В 2022 году «Росатом» уже запустил семь ветроэлектростанций общей мощностью 780 МВт. В 2024 компания завершила строительство Труновской ВЭС мощностью 95 МВт.
В 2023 году была начата промышленная эксплуатация Кольской ветроэлектростанции. Стратегический проект реализует дочерняя компания «ЛУКОЙЛа» – «ЭЛ5-Энерго». В Ульяновской области было организовано отечественное производство лопастей для ветроустановок – первый завод «Русатом Ветролопасти» открылся в декабре 2024 года.
В 2024–2025 годах активно развивались цифровые методы расчёта в ветроэнергетике. Российские исследователи предлагали комплексные модели, объединяющие технологические, экономические и климатические данные.
Параллельно с этим совершенствуются и конструкции самих ветрогенераторов. В январе 2026 года в Красноярске разработали установку, специально рассчитанную для работы в арктических условиях. Одной из ее особенностей являются алюминиевые, а не стеклопластиковые лопасти. За счет этого уменьшается масса ротора, что облегчает транспортировку в отдаленные территории.
Интеллектуальное проектирование вместо дорогостоящих экспериментов
Разработка СПбПУ – важная часть формирующейся технологической платформы российской арктической ветроэнергетики. Это не просто новый способ расчета конструкций, а создание новой методики, объединяющей в единую систему инженерные расчеты, климатические данные и цифровой мониторинг. В ближайшие годы методика будет максимально востребована. По планам АО «Росатом Возобновляемая энергия» в 2027 году число действующих ветропарков увеличится с 9 до 12. На стадии строительства сейчас находятся 10 таких объектов.
