Ряд новых проектов, основанных на технологиях резонансной передачи электроэнергии по оптоволоконному кабелю, разрабатывает совместно с нанотехнологическим центром «Дубна» компания «Мезон», малое инновационное предприятие университета «Дубна» и резидент особой экономической зоны «Дубна».

Первой разработкой на основе запатентованных технологий и конструктивных решений стала линия электропередач, совмещённая с высокоскоростной передачей данных. Линия уличного освещения и, одновременно, протяженной зоны беспроводного доступа в Интернет была построена на основе стандартного оптоволоконного кабеля, проложенного между столбами. В течение нескольких лет на двух полигонах (в кампусе на территории университета и на улице Строителей) шли тестовые испытания разработки. Дальнейшим развитием этих идей стал проект «Автономная электроэнергетическая сеть поселения», который предлагает альтернативный подход к электрообеспечению небольших поселений.

Проблема автономного электроснабжения становится все более актуальной. В современном мире даже кратковременные перебои в электроснабжении существенно снижают качество жизни населения. Во многих малых населенных пунктах России большая протяженность электросетей, значительные затраты на их своевременную модернизацию и обслуживание не позволяют обеспечивать необходимые параметры и надежность электроснабжения. Использование в домохозяйствах альтернативных источников электроснабжения (солнечных панелей, ветрогенераторов и д.р.) сдерживается большими первоначальными затратами на установку необходимого оборудования, а также отсутствием возможности утилизации избытков генерируемой электроэнергии. Дело в том, что традиционный подход в сфере электрораспределения основан на односторонней трансляции электроэнергии от крупных генерирующих станций к множеству потребителей. Существующая система не позволяет дешево и просто подключать к сетям относительно небольшие по производительности альтернативные источники энергии.

Перспективной целью проекта «Автономная электроэнергетическая сеть поселения» является возможность для домовладельца приобретать и подключать небольшие источники генерации в распределительную систему, которая обеспечивает для домохозяйства баланс между периодами избытка и дефицита электроэнергии. При этом сами домохозяйства могут управлять ценовой характеристикой продажи излишков мощности, участвуя в формировании локального рынка электроэнергии. Это позволит привлечь население к развитию энергетической системы страны, уменьшить потери электроэнергии, повысить надежность электроснабжения.

В альтернативу существующим электросетям проект предусматривает создание автономных распределительных сетей небольших поселений, можно даже сказать – отдельных улиц, где интегрируются и перераспределяются энергетические потоки с возобновляемых источников электроэнергии домохозяйств. Система строится без изначального проектирования, а примерно таким образом, как строится Интернет, когда связи между источниками и потребителями возникают случайным образом, создавая децентрализованную структуру с ячеистой топологией. Собственниками объектов распределенной генерации являются сами домохозяйства, которые имеют экономическую заинтересованность в приобретении необходимого оборудования, размещении на собственной территории и дальнейшем обслуживании. Инвестиции населения становятся главным преимуществом строительства и развития инфраструктуры сетей электроснабжения поселений.

Технико-экономические расчеты показывают, что применение систем автономного электроснабжения является целесообразным и с экономической точки зрения. Реализация автономной электроэнергетической сети позволяет создать в непосредственной близости от потребителей распределенную систему бесперебойного и гарантированного электроснабжения с автоматической поддержкой соответствия выработки и потребления энергии (энергобаланса). При этом обеспечивается минимум потерь при передаче электроэнергии на небольшие расстояния, упрощается подключение к линии передачи возобновляемых источников электроэнергии, снижаются общие затраты за счет использования оптоволоконного кабеля в качестве среды для передачи как энергии, так и данных. Кроме того, интегрированная технология передачи обеспечивает подключение множества источников электроэнергии и множество потребителей, что создает конкурентную рыночную модель купли-продажи наиболее востребованного товара – электроэнергии, где учет и контроль потребления строится в on-line режиме на информационном уровне взаимодействия элементов системы.

Совмещенная линия передачи электроэнергии и информации на основе оптоволоконного кабеля.

Поскольку научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы уже завершены и подведены итоги тестовой эксплуатации сетей электропитания, в настоящее время речь идет о создании нового полигона автономной системы с полнофункциональным набором возможностей. Полигон планируется реализовать на территории университетского кампуса.

Проект реализуется совместно с нанотехнологическим центром «Дубна» (управляющая компания – резидент ОЭЗ «Дубна» ЗАО «МИНЦ») и на уровне потребления предусматривает создание управляемой линии питания освещения периметра кампуса университета с установкой видеокамер и точек доступа Wi-Fi. С практической точки зрения будет решена задача улучшения освещенности парковой зоны и организация беспроводного доступа в Интернет для студентов на территории всего кампуса. Система видеонаблюдения проектируется с применением умных технологий анализа изображения, например, при оптимизации движения транспорта по территории или автоматическом управлении шлагбаумами с распознаванием зарегистрированных автомобильных номеров.

На уровне электрогенерации система проектируется с полным обеспечением электроэнергией на основе альтернативных источников – на крышах зданий университетского кампуса будут установлены солнечные батареи, ветрогенераторы, а также различные устройства аккумулирования электроэнергии. Каждое из устройств генерации и потребления оснащается умной розеткой, которая позволяет в on-line режиме передавать в базу данных сервера значения потребляемой энергии, управлять объемом потребления (возможность включения-выключения каждого из фонарей в отдельности, установка яркости свечения и т.д.). Динамическое управление потреблением на основе разработанной в университете математической модели обеспечивает возможность построить миниатюрный действующий прототип энергосистемы поселения.

Параллельно компания «Мезон» в партнерстве с наноцентром «Дубна» в рамках совместного стартапа ООО «LiveNet» ведет работу по ряду других проектов, которые используют уже опробованные технологии.

Система видеонаблюдения (проект по созданию интеллектуальных дорог).

Так, проект по созданию интеллектуальных дорог предусматривает прокладку оптоволоконного кабеля вдоль автотрассы, что позволит обеспечить видеофиксацию, беспроводной доступ Wi-Fi, возможности создания инфраструктуры для зарядки электромобиля в любой точке трассы без централизованных пунктов.

Проект «Электропитание оборудования на аэростатах» рассматривает аэростаты как очень перспективное устройство для ретрансляции радиоканалов. Запуск низкоорбитальных спутников, которые сейчас используются для этих целей, сопряжен с высокой стоимостью и большими рисками. Предлагаемое конструктивное решение предполагает использование легкого троса-кабеля, который позволит удерживать аэростат во время подъема, спуска и стоянки на рабочей высоте – более 20 км, обеспечивая электроснабжение ретранслятора.

Мобильное электропитание.

Проект «Мобильное электропитание» предназначен для МЧС, военных ведомств и способен обеспечить электроснабжение в полевых условиях, во время чрезвычайных ситуаций, в ходе спасательных операций и т.д.

Новости ОЭЗ «Дубна»