💨 Один трендов в развитии ВИЭ – внедрение ветряных турбин высокой мощности, позволяющих повысить эффективность выработки электроэнергии в районах с преимущественно маловетреной погодой.

📈 Так, в Европе средняя мощность ветрогенераторов выросла с 2,5 мегаватта (МВт) на одну установку в 2014 г. до 4,5 МВт в 2023 г. В свою очередь, для морских ветроустановок этот показатель увеличился с 3,8 МВт до 9,7 МВт соответственно.

Долгосрочный прогноз РЭА – в материалах «Глобальной энергии»

📌 Три сценария до 2050 года

📌 Жидкие углеводороды

📌 Газ

📌 Уголь

📌 ВИЭ

📌 Гидроэнергетика

📌 Атомная энергетика

📌 Электрификация как основа энергоперехода

📌 Бум водородной экономики

📌 Перспективы сокращения выбросов

📌 Параметры прогноза для любителей точных цифр

🔹 Карта строящихся и запланированных терминалов по «приёму» и производству сжиженного природного газа (СПГ). Жёлтым выделены экспортные терминалы, а красным – терминалы регазификации СПГ.

💪 Помимо Катара, США и России, в число лидеров по темпам прироста производства СПГ в ближайшие годы будут Канада, Аргентина и некоторые страны Африки. В свою очередь, инфраструктура регазификации СПГ будет наиболее активно развиваться в Китае, Индии, Бразилии и ряде европейских стран.

🇦🇺 Отдельно в этом ряду стоит Австралия: на северо-западе страны, где расположены крупные шельфовые месторождения газа, будут вводиться новые мощности по производству СПГ, тогда как на более населенном юго-востоке – терминалы регазификации.

🇨🇳 В пятёрку ведущих регионов КНР по темпам строительства новых угольных ТЭС входят: Внутренняя Монголия и Синьцзян-Уйгурский автономный район, расположенные на севере и северо-западе страны, а также провинции Гуандун, Шаньдун и Цзянсу на восточном и юго-восточном побережье.

1️⃣ В первом случае сказывается географическая удалённость от морских терминалов регазификации сжиженного природного газа (СПГ), препятствующая использованию газа в электроэнергетике.

2️⃣ А во втором – высокий энергоспрос в восточных и юго-восточных регионах страны, где рост электропотребления сложно удовлетворить только за счёт газа и низкоуглеродных источников.

⚡️ Если в начале XX века электрификация, де-факто, означала повышение доступности электрической сети для жилищного сектора и промышленности, то сегодня под электрификацией понимается, в первую очередь, рост доли электроэнергии в структуре первичного энергоспроса в различных отраслях экономики.

🏙 Этот процесс можно проиллюстрировать на примере сектора коммерческой недвижимости в США, который насчитывает 5,9 млн зданий, из них:

📌 4,6 млн зданий используют исключительно электроэнергию для кондиционирования воздуха, а чуть более 2 млн – для систем горячего водоснабжения;

📌 Электроэнергия является единственным источником отопления для чуть более 1,5 млн коммерческих зданий в США, а единственным средством приготовления пищи – для менее чем 1 млн.

Лишайники станут вырабатывать больше метана при потеплении

🇷🇺 Лишайники, растущие на живых деревьях, при повышении влажности способны выделять метан. Такой вывод сделали наши учёные из Сибирского федерального университета (СФУ) и Красноярского научного центра Сибирского отделения (СО) РАН.

👉 Согласно результатам предыдущих исследований, выбросы метана и диоксида углерода растениями, размножающимися спорами, возрастают при температуре свыше 20 градусов Цельсия. Учёные из СФУ и Красноярского научного центра СО РАН подтвердили это на эпифитных лишайниках, т.е. тех, которые произрастают на других растениях. «Характер выбросов или поглощения парниковых газов у лишайников может также измениться из-за более частых экстремальных дождей или засух. Метан будет быстрее поступать в атмосферу в более влажные периоды. Это показывает важность и необходимость учитывать лишайники в моделях, оценивающих реакцию цикла углерода в природных экосистемах на изменение климата», – объясняет кандидат биологических наук Оксана Масягина.

🤔 Состав лишайников включает зелёные грибы, цианобактерии (бактерии, способные к фотосинтезу) и зелёные водоросли. Последние осуществляют фотосинтез и особо чувствительны к токсическому воздействию. В частности, из-за загрязненной атмосферы у лишайников может подавляться фотосинтез, в ходе которого выделяется кислород, а углекислый газ и вода превращаются в глюкозу. В результате лишайники не только поглощают меньше углекислого газа, но и с течением времени накапливают загрязнители, присутствующие в воздухе.

🎙 «В настоящее время исследователи относят леса, где были собраны лишайники, к зонам с низким или умеренным уровнем загрязнения. Однако рядом, в юго-западном направлении, есть тепловые электростанции и домохозяйства частного сектора, которые десятилетиями используют уголь для отопления. Наши измерения подтверждают, что лишайники, расположенные на южной и западной сторонах стволов деревьев, подвержены более сильному воздействию загрязненного воздуха. В результате они накапливают больше вредных химических веществ, вероятно, тяжёлых металлов и продуктов сгорания угля. Накопившиеся в них токсичные вещества подавляют физиологическую активность, в частности, фотосинтез», – комментирует Ольга Масягина.
https://globalenergyprize.org/ru/2024/03/01/izmenenie-klimata-usilit-vydelenie-metana-lishajnikami-issledovanie/

Крупнейшая газотурбинная электростанция, работающая на 100% водороде, будет построена в Австралии

Правительство Южной Австралии заявило, что выбрало компанию GE Vernova для поставки турбин для «крупнейшей в мире» электростанции, работающей на зеленом водороде, которая будет построена недалеко от Вайаллы (Whyalla).

GE сообщает, что поставит четыре своих турбинных блока LM6000Velox, каждый из которых оснащен турбинами LM6000 мощностью 50 МВт, которые, как ожидается, будут работать на 100% возобновляемом водороде. Это будет первая в мире станция, использующая турбины GE, работающие исключительно на водороде.

H2 будет производиться электролизером мощностью 250 МВт с помощью солнечной и ветровой электроэнергии. Водород будет накапливаться и использоваться для выработки электроэнергии для энергосистемы Южной Австралии в периоды, когда «солнце не светит и ветер не дует».

GE говорит, что турбины LM6000, разработанные на основе авиадвигателей, очень гибки, и идеально подходят для энергосистемы с высокой долей солнца и ветра.

@geonrgru | YouTube

💨 График, отображающий среднегодовую загрузку ветрогенераторов в ЕС в период с 2018 по 2023 гг. Как видно, средняя загрузка наземных ветроустановок составляет в среднем чуть менее 25%, тогда как морских – колеблется вблизи отметки в 35%, в том числе благодаря преобладанию ветренной погоды в Северном море, которое является крупнейшим в регионе ветроэнергетическим кластером.

❗️ Компания HiiROC разработала новый способ производства водорода, который основан на преобразовании природного газа в H2 с помощью термоплазменного электролиза.

💪 Новый способ фактически позволяет разделять углеводороды на два базовых компонента (водород и углерод), обеспечивая при этом компактность мощностей: установка термоплазменного электролиза занимает площадь обычного грузового контейнера, который можно размещать в непосредственной близости от места потребления водорода.

👉 Достоинством технологии является получение углерода в качестве побочного продукта, который можно использовать в производстве шин, каучуков и строительных материалов.

👍 Разработка является альтернативой паровому риформингу метана, который сопряжён с выбросами 9 кг углекислого газа на 1 кг H2, и электролизу воды, энергозатраты на который (50 киловатт-часов на 1 кг водорода) в среднем в полтора раза превышают энергетическую ёмкость готовой продукции (33 киловатт часа на 1 кг).

🌍 Мощность действующих терминалов по производству сжиженного природного газа (СПГ) в Африке к концу 2023 г. составляла 75,2 млн т в год, из них 37,5 млн т в год приходилось на страны Северной Африки, а 37,7 млн т в год – на страны к югу от Сахары, где при этом уже строится либо запланирован ввод новых мощностей.

👉 К числу последних относятся проекты общей мощностью 116,1 млн т СПГ в год, которые реализуются либо будут реализованы в Мозамбике, Нигерии, Мавритании и ещё шести странах к югу от Сахары (Танзания, Сенегал, Экваториальная Гвинея, Республика Конго, Камерун, Габон).

🔹 Общемировая проектная протяжённость строящихся газопроводов к концу 2023 г. достигла 228,7 тыс. км, из них 30,3 тыс. км приходилось на долю КНР, согласно данным Global Energy Monitor.

💪 Драйверами новых газотранспортных проектов в КНР являются:

✔️ Необходимость газоснабжения провинций на западе страны – Синьцзян-Уйгурского и Тибетского автономных районов, в энергобалансе которых газ пока что играет незначительную роль;

✔️ Реализация проектов по добыче метана из угольных пластов на севере страны (Внутренняя Монголия);

✔️ Строительство «подводящей» инфраструктуры для терминалов регазификации сжиженного природного газа (СПГ), расположенных на востоке и юго-востоке страны.

🇻🇳 Среди стран АСЕАН – интеграционного объединения в Юго-Восточной Азии – лидером по уровню развития ветроэнергетики является Вьетнам: общая мощность ветроустановок, действующих в регионе в целом, к началу 2024 г. составляла 9,39 гигаватта, из них две трети (6,47 ГВт) приходилось на Вьетнам, а остальная треть – на Таиланд (2,09 ГВт), Филиппины (675 МВт) и Индонезию (157 МВт), согласно данным Global Energy Monitor.

🇻🇳 Вьетнам также является лидером среди стран АСЕАН по уровню развития солнечной энергетики: к началу 2024 г. в Юго-Восточной Азии действовало 18,8 гигаватта (ГВт) солнечных генераторов, из них 13,0 ГВт приходилось на Вьетнам, а остальные 5,8 ГВт – на:

🇵🇭 Филиппины (2,3 ГВт)

🇲🇾 Малайзию (1,6 ГВт)

🇹🇭 Таиланд (1,0 ГВт)

🇰🇭 Камбоджу (429 МВт)

🇲🇲 Мьянму (190 МВт)

🇸🇬 Сингапур (186 МВт)

🇮🇩 Индонезию (21 МВт).

💨 Общая мощность европейских ветроэлектростанций (ВЭС) со сроком эксплуатации 20 и более лет составляет к сегодняшнему дню 22 гигаватта (ГВТ), а к 2030 г. достигнет 52-х ГВт. Постепенное «устаревание» парка ВЭС потребует демонтажа старых и ввода в строй новых ветрогенераторов, в том числе в Германии, где общая мощность ветроустановок со сроком эксплуатации более чем 15 лет достигла почти 20 ГВт.

💨 Компания Vortex Bladelеss разработала безлопастной ветрогенератор: он работает за счёт так называемой вихревой дорожки Кармана – феномена, наблюдаемого при обтекании газами или жидкостями цилиндрических поверхностей, в ходе которого образуются цепочки вихрей.

👉 Основным элементом конструкции является цилиндр, расположенный перпендикулярно к поверхности земли и сужающийся сверху вниз. Нижняя часть цилиндра закреплена на основании упругого стержня, а верхняя часть свободно колеблется под воздействием силы ветра, что приводит в действие генератор, который вырабатывает электроэнергию.

👍 Особенности конструкции минимизируют потерю энергии при колебаниях и обеспечивают низкий износ электрогенератора. Недостатком разработки является сравнительно низкий КПД: из-за меньшей эффективности «улавливания» ветра вихревой генератор вырабатывает в среднем на 30% меньше электроэнергии, чем лопастной (при одинаковой мощности).

Разработаны пьезоэлектрические плёнки для зарядки кардиостимуляторов

❗️ Учёные из Уральского федерального университета и Университета Авейру разработали биосовместимые кристаллические плёнки, которые обладают высокими пьезоэлектрическими свойствами, то есть способны при механическом или тепловом воздействии генерировать электрический ток. Инновацию в будущем можно будет использовать при создании кардиостимуляторов.

👉 К числу наиболее эффективных кардиостимуляторов относятся инвазивные, которые отличаются от других устройств тем, что они имплантируются внутри тела пациента с помощью хирургической процедуры. Именно для таких устройств можно будет использовать биосовместимые кристаллические плёнки, разработанные учёными из Уральского федерального университета и Университета Авейру (Португалия). Исходным материалом для плёнок стал дифенилаланин – форма фенилаланина, одной из 20 аминокислот, необходимых для образования белков. Это вещество является частью человеческого организма, поэтому материалы из дифенилаланина обладают высокой совместимостью с живыми тканями.

👍 Авторы исследования синтезировали плёнки при помощи нового метода – кристаллизации из аморфной фазы под воздействием водяного пара. Традиционный способ получения подразумевает кристаллизацию в водном растворе, что приводит к формированию структур с плохо контролируемой морфологией.

🎙 «Ранее наши коллеги обнаружили в дифенилаланине высокие пьезоэлектрические коэффициенты. Но проблема в том, что создание из этого вещества пленок с плоской морфологией затруднительно, так как в растворе дифенилаланин собирается в трубчатые структуры. И это вызывало большие затруднения, поскольку, когда речь идёт о создании элементов для микроэлектроники, то поверхность плёнки должна быть ровной, чтобы на неё можно было наносить электроды. Разработанный нами метод решил эту проблему — мы смогли добиться получения плёнок с плоской морфологией», – комментирует Денис Аликин, завлабораторией функциональных наноматериалов и наноустройств.

👍 Биосовместимые плёнки будут при биении сердца генерировать ток, который затем будет накапливаться в батареях кардиостимуляторов. Устройства накопления энергии, которые будут создаваться на основе таких материалов, позволят снять необходимость в регулярной замене выработанных батарей и, тем самым, снизить количество хирургических вмешательств.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/03/01/rossijskie-uchenye-razrabotali-pezojelektricheskie-plenki-dlja-zarjadki-kardiostimuljatorov/