Тепло для «трудной» нефти
В России начали разрабатывать новую технологию добычи «трудной» нефти, связанной с термохимическим воздействием на нетрадиционные нефтяные горизонты.

Вице-премьер РФ Александр Новак назвал ее «импортоопережающей» и не имеющей аналогов в мире. По его словам, она способна обеспечить не только импортозамещение, но и импортоопережение в освоении трудноизвлекаемых запасов нефти (ТРИЗ).

Между тем эксперты отмечают, что внимание к добыче ТРИЗ в России будет расти, так как запасы «легкой» нефти постепенно тают. Однако рентабельность новых разработок пока невысока, и с их внедрением «торопиться не стоит».
 Читать весь текст ЭПР Тепло для «трудной» нефти

Страны, отличавшиеся самыми высокими выбросами в 2020 году и в 1900-м. Китай и Индия особенно завораживают своей динамикой.

Наш вклад в ИТЭР

👉 ИТЭР – это, без преувеличения, квинтэссенция современных технологий. Узлы и элементы конструкции, которые изготавливаются для ИТЭРа в разных странах, проходят специальный контроль и тестирование, стандарты которых выше, чем среднеевропейские или американские.

✊ Страны, принявшие на себя ответственность за изготовление узлов ИТЭРа, включая Россию, должны организовать высококлассное производство, способное выдержать жесточайшую международную приёмку. Это оказалось очень непросто, но в этом и заключается смысл реальных инновационных проектов, обладающих «вытягивающими» функциями в отношении существующего уровня национальной промышленности.

🇷🇺 В зоне ответственности России находятся изготовление и поставка 25 различных систем, в том числе:
✔️ Nb3Sn- и NbTi сверхпроводники (всего около 200 т) для катушек тороидальной и полоидальной магнитных систем;
✔️ 18 верхних патрубков вакуумной камеры, необходимых для установки диагностик, оборудования для нагрева плазмы, устройств откачки и др.;
✔️ порт-плаги, расположенные в патрубках вакуумной камеры и предназначенные для установки диагностического оборудования.
И список не исчерпывающий.

👍 Для проведения термоциклических испытаний обращённых к плазме компонент дивертора в России
✔️ построена специальная установка IDTF (ITER Divertor Test Facility), в которой испытываемые детали облучаются электронным пучком с энергией 60 кэВ и мощностью до 800 кВт;
✔️ мощное электротехническое оборудование, включающее не имеющие аналогов устройства коммутации тока и вывода энергии из сверхпроводящих обмоток, силовые цепи постоянного тока, измерительные устройства;
✔️ гиротроны мегаваттной мощности на частоту 170 ГГц (8 шт.) – для электронного циклотронного нагрева плазмы;
✔️ девять оригинальных диагностических систем для измерения широкого спектра параметров плазмы (активная корпускулярная спектроскопия, анализаторы атомов перезарядки, вертикальная нейтронная камера, γ-спектрометрия, диверторный монитор нейтронов, лазерно-­индуцированная флуоресценция, рефлектометрия, спектроскопия водородных линий, томсоновское рассеяние в диверторе).

Для энергоперехода требуется увеличить добычу нефти и газа

В докладе Международного энергетического форума и S&P Global Commodity Insights «Перспективы инвестиций в добычу нефти и газа» делается парадоксальный вывод: для успешного энергоперехода, то есть отказа от ископаемого топлива, необходимы срочные инвестиции в разведку и добычу этого самого ископаемого топлива.

Прошедший 2022 год наглядно показал невозможность для современной цивилизации обходиться без нефти, газа и угля. Прибыль компанией ископаемого топлива удвоилась, в то время как производители ветрогенераторов потерпели миллиардные убытки. Только срочное восстановление генерации на угле и расширение использования газовых турбин смогло предотвратить масштабные локауты в Китае, Европе и США. Лозунг «ВИЭ любой ценой» сменился стратегическим императивом «все ради энергетической безопасности».

Этой безопасности, пишут авторы, угрожает волатильность цен и инвестиций. «Порочный круг волатильности и инвестиций остается ключевым риском в предстоящем десятилетии, — говорится в докладе, — при этом высокая волатильность цен сдерживает инвестиции, а запаздывающие инвестиции потенциально подпитывают волатильность цен».

ИРТТЭК изучил доклад.

«Чистый» уголь в действии

🇺🇸Компания Minnkota Power планирует построить установку по улавливанию CO2 на втором блоке угольной электростанции Milton R. Young мощностью 455 мегаватт (МВт) в штате Северная Дакота. Проект стоимостью $1,4 млрд. позволит ежегодно утилизировать 3,5 млн. т углекислого газа, что в полтора раза превышает выбросы соседней с США Канады от сжигания попутного нефтяного газа.

👉Улавливание CO2 будет происходить с помощью растворителя на аминовой основе. Дымовой газ будет направляться в скруббер, где он будет очищаться от диоксида серы и охлаждаться со 100 до 30 градусов Цельсия, а затем – подаваться в абсорбер, заполненный аминовым растворителем, поглощающим CO2. Обогащённый растворитель будет направляться в десорбер, где в результате нагревания до 120 градусов Цельсия из жидкости будет выделяться углекислый газ, который будет поступать в компрессорную установку для сжижения под воздействием высокого давления. Наконец, на завершающем этапе сжиженный CO2 будет закачиваться в породу песчаника, расположенной на глубине почти в 2 км ниже от близлежащей шахты по добыче бурого угля.

💰Проект получил субсидию на $15 млн. от Исследовательского фонда бурого угля Северной Дакоты, а также налоговые льготы на $2,1 млрд., которые будут действовать в течение первых 45 кварталов. По оценке Minnkota Power, на каждую тонну улавливаемого CO2 будет в среднем приходиться по $50 налоговых льгот. Такая схема облегчит поиск дополнительных инвесторов для строительства крупнейшей в мире CCUS-установки в сфере электроэнергетики.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/03/15/chistyj-ugol-v-dejstvii-krupnejshij-v-mire-ccus-proekt-v-elektroenergetike/

Как ИТЭР запустил свой JET

🤝 У созданной проектом ИТЭР кооперации государств есть крайне важная и едва ли не самой существенная особенность. Это - предусмотренное соглашением равенство прав и общая доступность создаваемых технологий для всех участников проекта.

👉Дело в том, что параллельно с работами по ИТЭРу каждым участником проекта реализуется и развивается, в том числе с использованием ИТЭРовских разработок, собственная национальная программа исследований в области управляемого термоядерного синтеза. Наиболее крупной из исследовательских установок, действующих в мире в настоящее время, является объединённый европейский токамак JET (Joint European Torus, Калэм, Великобритания), ряд условий экспериментов в котором непосредственно ориентирован на ИТЭР.

💪JET оборудован «итэроподобной» первой стенкой, изготовленной из бериллия и вольфрама. Система дополнительного нагрева плазмы включает инжекцию быстрых нейтральных атомов мощностью 34 МВт и ионно-­циклотронный резонансный нагрев (10 МВт); имеется также система неиндукционного поддержания тока нижнегибридными волнами (7 МВт). Сегодня JET – единственный токамак, реально работающий на DT-смеси.

Сколько выбросов СО2 производят страны, потребляющие товары, и страны, их производящие❓

Для богатых экономик - например, США, Великобритании, Германии - свойственен высокий уровень углеродных выбросов. Но то же верно и для экономик, отличающихся значительной динамикой роста - КНР, Индии, Ирана, ЮАР.

Фотовольтаика усилит позиции СЭС❓

☀️Перспективное ноу-хау может получить серьёзное распространение. Ведь солнечные электростанции – второй по распространённости источник возобновляемой энергии.

👉Если по итогам 2021 г. глобальная мощность
📌действующих гидроэлектростанций (ГЭС) достигла 1360 гигаватт (ГВт),
📌то для ветрогенераторов этот показатель составил 825 ГВт,
📌а для СЭС – 849 ГВт.
Из последних 843 ГВт приходилось на наземные и плавучие СЭС, а 6 ГВт – на гелиоконцентраторы, согласно данным IRENA.

#Китай #мощности #ветер #рост #энергетика #климат #данные #Bloomberg

По данным #BloombergNEF, Китай добавил 48,8 гигаватт новых ветряных электростанций в 2022 году, в том числе 43,6 гигаватт береговой ветроэнергетики и 5,2 гигаватт оффшорной ветроэнергетики.

Прирост мощности береговой ветроэнергетики восстановился через два года после прекращения действия национальной субсидии на добавленную стоимость, но стоимость морских ветроустановок упала на 64% по сравнению с 2021 годом, когда девелоперы поспешили ввести проекты в эксплуатацию до истечения срока действия национальной субсидии на морскую ветроэнергетику в размере 850 юаней (130 долларов) за мегаватт-час в конце года.

Как Кения борется с энергодефицитом❓

🇰🇪Кения намерена построить 137 микросетей на основе солнечной энергии для борьбы с энергодефицитом в отдалённых районах страны. Проект стоимостью $150 млн. профинансирован Международной ассоциацией развития (IDA), которая входит в структуру Всемирного банка.

☀️Микросети, объединяющие энергию от распределённых солнечных панелей, позволят электрифицировать 567 объектов, в том числе школы, больницы и административные учреждения. Помимо этого, они будут снабжать электроэнергией насосы для 380 водонапорных скважин. Проект в общей сложности обеспечит доступ к электроэнергии для 277 тыс. домохозяйств и 1,5 млн человек.

👉Кения пока что далека от достижения полной электрификации. По данным Всемирного банка, в 2020 г. доступом к электрической сети обладал 71% жителей страны, при этом в сельской местности этот показатель составлял лишь 63% (более поздних данных нет). Ключевую роль в электроэнергетике страны играют геотермальные станции: в 2021 г. на их долю приходилось 43% выработки, тогда как на долю гидроэлектростанций (ГЭС) – 34%, на долю ветрогенераторов – 13%, а на все прочие источники, включая солнечные панели, – 10%, согласно оценке центра Ember.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/03/16/keniya-postroit-svyshe-130-mikrosetej-dlya-borby-s-energodeficitom/

Инновация для электролиза воды

🇷🇺Российские учёные синтезировали новые электрокатализаторы на основе меди, никеля и углеродного волокна. Их можно использовать для повышения эффективности электролиза воды и получения водорода и кислорода.

👉Проведение электролиза воды требует использования электрокатализаторов, позволяющих ускорить «разложение» H2O на кислород и водород под воздействием электрического тока. Основой для таких электрокатализаторов служат металлы подгруппы железа (никель, железо, кобальт) или их композиты с благородными металлами, медью или серебром. Одним из наиболее доступных композитов является никель-медь, однако из-за слишком большого размера получаемых частиц металлов их использование не отличается высокой эффективностью.

👍Решить эту проблему попытались учёные из Физико-технического института имени А.О. Иоффе РАН (Санкт-Петербург). Они разработали новые электрокатализаторы, покрыв углеродные микротрубки композитами на основе никеля (Ni) и меди (Cu). Для этой цели исследователи цели использовали комплексные аммоний-сульфосалициловые электролиты (вещества, проводящие электрический ток вследствие диссоциации на ионы), отличающиеся более сложной структурой, нежели обычные электролиты.

💪Так учёным удалось создать очень тонкие покрытия с наночастицами металлов: толщина трубок с никелевым покрытием составила 1,2 нанометра, а с никель-медным – всего 0,5 нанометра. Полученные образцы были исследованы с помощью сканирующей электронной микроскопии, а также рентгеновских и электрохимических методов. Как показали эксперименты, авторам удалось увеличить площадь электрохимически активной поверхности материалов: для никелевого катализатора она выросла с 265 до 1400 квадратных сантиметров, а для никель-медного – с 265 до 780. Это повысило эффективность получения водорода при электролизе воды.

🎙«Мы добились улучшения электрокаталитических свойств как за счёт уменьшения размера кристаллитов, так и за счет присутствия добавки меди. Она улучшает электропроводность и снижает общую энергию связи металл-водород, что ослабляет диффузионные ограничения реакции. Синтезированный материал может служить для эффективного синтеза водорода и кислорода в различных областях: от изготовления “зелёного” топлива или выделения чистых металлов из руды до получения чистого кислорода в медицинских и технологических сферах», – комментирует Дмитрий Дмитриев, научный сотрудник Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/03/16/nikel-mednye-pokrytiya-uglerodnyh-trubok-innovaciya-dlya-elektroliza-vody/

Китай обеспечил четверть глобального ввода газовых ТЭС

🇨🇳Доля КНР в общемировом вводе газовых теплоэлектростанций по итогам прошлого года составила 26%. Если в мире в целом в 2022 г. были пущено в эксплуатацию 30,6 ГВт газовых ТЭС, то в КНР – 8 ГВт. Остальные страны, нарастившие мощности в газовой генерации, можно разбить на три основные категории.

1️⃣Первую составляют богатые углеводородами страны Ближнего Востока и Северной Африки. Например, Бахрейн ввел в эксплуатацию 1,5 ГВт газовых ТЭС, Ирак – 1,9 ГВт, Алжир – 1,9 ГВт, а Ливия – 0,5 ГВт. По данным Обзора мировой энергетики BP, на эти четыре страны приходится чуть меньше 10% мировых доказанных запасов природного газа и 3% газодобычи. Высокая доступность сырья упрощает ввод новой генерирующей инфраструктуры.

2️⃣Вторую группу образуют развивающиеся страны Южной и Восточной Азии, которые продолжают наращивать спрос на газ в электроэнергетике. Бангладеш ввела в строй 1,2 ГВт газовых ТЭС, а Пакистан и Таиланд – по 1,3 ГВт. Рост спроса в первых двух странах обусловлен бурным экономическим ростом, который происходит на фоне демографического скачка. Прирост ВВП в Бангладеш в 2021 и 2022 гг. составил 5,5% и 7,3% соответственно, а в Пакистане – 5,7% и 6%. При этом общая численность населения обеих стран в период с 2011 по 2021 гг. выросла на 15% (на 52 млн человек). Что касается Таиланда, то здесь определяющим стало постепенное замещение угля в электроэнергетике: страна в период с 2019 по 2022 гг. вывела из эксплуатации три угольных энергоблока обшей мощностью 0,5 ГВт, что потребовало ввода новых объектов генерации.

3️⃣Наконец, к третьей группе относятся страны ОЭСР, которым ввод газовых ТЭС позволяет снизить углеродный след в электроэнергетике. США в 2022 г. ввели в эксплуатацию 2,5 ГВт газовых ТЭС, Южная Корея – 1 ГВт, Германия – 0,8 ГВт, а Италия и Япония – 0,5 ГВт и 0,2 ГВт соответственно. Эти показатели – отражение более долгосрочного тренда, в рамках которого баланс ввода мощностей в газовой генерации в странах ОЭСР является положительным, тогда как в угольной – отрицательным. Например, в США в период с 2011 по 2021 гг. мощность угольных ТЭС выросла на 84 ГВт, тогда как угольных – снизилась на 115 ГВт, согласно Ember.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/03/16/kitaj-obespechil-chetvert-globalnogo-vvoda-gazovyh-elektrostancij/

Общие выбросы СО2 с 1750-го по 2020 год, как их оценивают эксперты. Здесь представлены и старые индустриальные державы, и те государства, которые совершили мощный промышленный рывок за последние десятилетия.

Рекорды токамаков - секунды, градусы

💪В эксперименте 1997 г. на упомянутом JET был поставлен мировой рекорд получения мощности (пиковой) DT-реакций управляемого термоядерного синтеза в 16 МВт. Что более чем в полтора раза превысило прежний рекорд такого рода с американского токамака TFTR. В более протяжённом разряде в течение 4 секунд в квазистационарном режиме выделилось 21,7 МДж термоядерной энергии. 9 февраля 2022 г. в аналогичном режиме выделяемая средняя мощность составила около 11 МВт. В течение 5 секундного разряда удалось произвести почти в 3 раза больше энергии, израсходовав примерно 0,1 мг трития и 0,007 мг дейтерия.

👉Однако наилучшие результаты по длительности разряда демонстрируют, разумеется, сверхпроводящие токамаки. Так, в корейском K-Star (г. Дэджан), начиная с 2017 г., уверенно достигаются температуры ионов, превышающие 100 млн. °C, с планомерным увеличением длительности разряда, превысившей в 2022 г. 30 с. Но рекордсменом является китайский токамак EAST (Хэфэй, провинция Аньхой).

🌡Физический пуск EAST состоялся в 2006 г., после чего более 10 лет системной работы коллектива энтузиастов Института физики плазмы Академии наук КНР ушло на доводку установки, её планомерную модернизацию, совершенствование экспериментальных режимов. Температура плазмы в EAST свыше 100 млн. °C стала нормой с 2018 г., а в 2021 г.
📌при температуре 160 млн. °C длительность разряда составила 20 с,
📌при 120 млн. °C – 101 с,
📌при температуре 70 млн. °C – более 17 мин. (точнее, 1056 с).

Слова классика

- России необходимо иметь собственные технологии, к примеру, по переработке попутных нефтяных газов. Нигде нет такого, как у нас, избытка лёгких парафинов, которые бесцельно сжигаются. А это — одно из актуальнейших для России направлений развития нефтехимии. Валентин Пармон

Валентин Пармон
https://globalenergyprize.org/ru/2019/12/01/valentin-parmon-rossiya/

Самые интересные новости телеграм-каналов. Выбор «Глобальной энергии»

Традиционная энергетика
📌 Coala: КНР продолжает наращивать строительство угольных электростанций
📌 Нефть и Капитал: Chevron хочет удвоить экспорт нефти из Венесуэлы
📌 Gas& Money: «Газпром» хочет объединить европейскую и дальневосточную системы газопроводов

Нетрадиционная энергетика
📌 Ветроэнергетика: Lilypad представит роботизированную экосистему для инспекций морских ВЭС
📌 Экология | Энергетика | ESG: Соленая проточная батарея для опреснения воды
📌 ИнфоТЭК: Китай к 2030 году установит втрое больше ветряных турбин и солнечных панелей, чем планировал изначально

Новые способы применения энергии
📌 Crypto Jungle: В Пенсильвании запущена первая криптоферма на атоме
📌 Первый элемент: Saudi Aramco и Linde Engineering построят завод для производства водорода с помощью крекинга аммиака

Новость «Глобальной энергии»
📌 Кения построит свыше 130 микросетей для борьбы с энергодефицитом

Китай обеспечил свыше 70% глобального прироста угледобычи в 2015-2021 гг.

👉Кумулятивная добыча на угля на шахтах и разрезах, введённых в строй в период с 2015 по 2021 гг., составила 788 млн. т:
📌из них 71% (588 млн т) пришлись на Китай,
📌а остальные 29% (220 млн. т) – на Австралию, Индию, Россию, ЮАР и все прочие страны мира.

💪Такое соотношение не является случайным: на долю КНР в этот период пришлось 62% общемирового ввода новых угольных электростанций (304 ГВт из 493 ГВт). Китай также является крупнейшим потребителем стали, для производства которой используется коксующийся уголь: по оценке World Steel Association, доля КНР в глобальном спросе на конечную сталелитейную продукцию в 2021 г. составила 52%.

Первый раз в жизни обгорел: познал, что такое нос в кровище. Но оно того стоило: такой обширный и технический, и этнографический материал удалось собрать в боливийском высокогорье о божестве, которое у индейцев считается творцом всего сущего, а теперь стало «лицом» атомной программы. Материал называется «Врата солнца».

https://smotrim.ru/video/2582316

Дайджест «Глобальной энергии» за 13 - 19 марта.

👉 Выпуск по ссылке

📌 Продолжается прием заявок на премию "Глобальная энергия". Номинируйте своего кандидата!
📌 Врата солнца. Боливийские перекрестки мирного атома
📌 «Чистый» уголь в действии: крупнейший в мире CCUS-проект в электроэнергетике
📌 Оксид никеля как проводник электрического тока – исследование российских учёных
📌 Китай обеспечил четверть глобального ввода газовых электростанций
📌 Кения построит свыше 130 микросетей для борьбы с энергодефицитом
📌 Морская платформа для фотовольтаики: инновация в солнечной энергетике
📌 Никель-медные покрытия углеродных трубок: разработка для электролиза воды.

❗️ Ровно месяц остался до окончания приёма заявок на премию «Глобальная энергия».

🗓 Успейте номинировать своего кандидата до 20 апреля. Сделать это можно здесь

Разные подходы к токамакам

🇨🇳В целом, КНР имеет вполне логичную и последовательную программу развития работ по управляемому термоядерному синтезу на основе магнитного удержания плазмы. Она предполагает собственный (следующий за ИТЭР) этап на пути к сооружению сначала демонстрационной (ДЕМО), а затем и промышленной термоядерной электростанции (ПТЭ).

👉Таким этапом должен стать Китайский термоядерный инженерный тестовый реактор (Chinese Fusion Engineering Testing Reactor – CFETR), инженерный проект которого уже разработан. В настоящее время сооружаются установки для отработки и тестирования ключевых технологий CFETR (проект CRAFT – Comprehensive Research Facilities for Fusion Technology).

🇪🇺🇯🇵Пуск новейшего совместного японо­европейского сверхпроводящего токамака JT‑60SA (г. Нака, префектура Ибараки, Япония) ожидается в 2023 г. Более полутора лет ушло на устранение короткого замыкания, возникшего на входном фидере катушки полоидального поля при проведении предпусковых испытаний катушки при токе около 30 % от номинала (к счастью, сама катушка не пострадала). Токамак JT‑60SA должен стать промежуточным этапом (как по масштабу установки, так и по срокам эксплуатации) между установкой JET и строящимся ИТЭРом.

🇺🇸В американской национальной программе основными экспериментальными устройствами являются эксплуатируемый крупный диверторный токамак DIII-D (General Atomics, Сан Диего, Калифорния) и сферический токамак NSTX (National Spherical Torus Experiment, г. Принстон, Нью Джерси). Последний был модернизирован в 2015 г., однако в 2016 г. был остановлен из-за аварии, график работ пересмотрен. Пуск обновленного NSTX-U ожидается в 2023 г. Стартовали работы по сооружению компактного токамака SPARC (MIT-CFS, Бостон, Массачусетс), ориентированного на работу с DT плазмой и достижением Q > 1 в высоком магнитном поле (более 12 Т).