В 2018 году на горнолыжном курорте «Красное озеро» состоялся ввод в эксплуатацию первого в мире дома, предназначенного для использования в северных широтах, с автономным энергоснабжением исключительно от возобновляемых источников энергии (ВИЭ): ветряной, солнечной и геотермальной. Здание представляет собой двухэтажную гостиницу на 22 номера общей площадью около 600 кв. м. Этим проектом, получившим название «Infinite FreeDom», на мировой рынок выводится система автономного энергоснабжения объектов, расположенных на удаленных от энергомагистралей территориях.

Главные достоинства системы – географическая свобода возведения строений вне зависимости от расположения энергомагистралей и полная финансовая независимость от постоянно растущих тарифов на энергоносители. Традиционно удаленные объекты обеспечиваются энергией от дизельных генераторов, ухудшающих экологию и требующих постоянных затрат на покупку и доставку топлива до объекта. Попытки использовать возобновляемые источники предпринимались учеными и раньше. Но они не приводили к успеху ввиду дороговизны решений при работе в районах со скудными ресурсами возобновляемой энергии таких, как, например, Ленинградская область, и, как следствие, неконкурентоспособности с дизель-генераторами по стоимости киловатт-часа производимой энергии. Решение проблем повышения эффективности получения энергии от ВИЭ было предложено почти десять лет назад профессором Rocky Mountains University Эмори Ловинсом. Идея заключалась в использовании интегральных систем преобразования энергии от разнородных источников (Солнца, ветра и ядра Земли). Таким образом, в конкретной точке концентрируется вся возможная окружающая энергия.

Коллектив петербургских инженеров, под руководством кандидата технических наук Александра Викторовича Гордина, разработал и построил действующий «Infinite FreeDom», решив задачу повышения эффективности трансформации энергии, и, как следствие, удешевления стоимости киловатт-часа полезной энергии от ВИЭ за счет:

• адаптации ветрогенератора к среднестатистической скорости ветра в Ленобласти (4 м/сек);
• использования преобразователей солнечной и геотермальной энергии с максимальным КПД солнечного коллектора и теплового насоса;
• объединения преобразователей в интегральную систему, повышающую КПД за счет использования дополнительной энергии, теряющейся при внесистемном использовании.

Обычно источником энергии для теплового насоса служит низкопотенциальное тепло земли (4–5˚С). В системе «Infinite FreeDom» тепловой насос также получает энергию и от дополнительных источников, а именно: утилизатора тепла сточных вод, солнечного коллектора и остаточного тепла теплового аккумулятора. Таким образом, интеграция преобразователей различных видов возобновляемой энергии в системе «Infinite FreeDom» позволяет повысить эффективность работы каждого из них, что, в итоге, приводит к снижению стоимости киловатт-часа производимой энергии. Система «Infinite FreeDom» с максимально возможной чувствительностью принимает окружающую энергию из нерегулярных источников, накапливает и распределяет ее в виде полезной электрической и тепловой энергии в автоматическом
режиме с возможностью мониторинга всех процессов через Интернет.

Расчеты производительности системы «Infinite FreeDom» показали, что в регионе с умеренным климатом при средней скорости ветра 4 м/сек можно получать до 50 МВт*ч электрической и 40 МВт*ч тепловой энергии в год, что, соответственно, 4,2 МВт*ч и 3,3 МВт*ч в месяц, что достаточно для энергоснабжения удаленного усадебного хозяйства.

Эксплуатация здания «Infinite FreeDom» с круглогодичной регистрацией получаемой и потребляемой энергии позволит уточнить эти цифры весной 2019 года. С точки зрения экономики систему корректнее всего сравнивать с единственным альтернативным вариантом энергоснабжения удаленных объектов – дизельным генератором. По расчетам разработчиков системы, инженеров группы Гордина А.В., стоимость системы сравняется со стоимостью равного по мощности дизельного генератора и стоимости дизельного топлива, потраченного на его работу в течение 5 лет.

Создатели системы «Infinite FreeDom» уверены в коммерческом успехе проекта, потому что в настоящее время на мировом рынке нет систем полноценного автономного энергоснабжения за счет ВИЭ, которые конкурировали бы с традиционными источниками энергии. Нет и целевого рынка как такового. Все предлагаемые варианты так называемых «альтернативных установок», как правило, носят «энергосберегающий» характер и используются как дополнения к традиционным системам.