🏆 Номинация «Новые способы применения энергии» (окончание)

⬆️ Амит Гоял (США), директор-основатель Научно-исследовательского центра переработки пластика Университета штата Нью-Йорк в Буффало: за вклад в высокотемпературную сверхпроводимость, открытия и изобретения в сфере изготовления высокопроизводительных сверхпроводящих кабелей большой длины для всех крупномасштабных применений ВТСП, связанных с энергетикой.

Угольная генерация прирастёт ТЭС с высоким КПД

💪 Доля ультрасверхкритических ТЭС в мировой структуре мощности угольной генерации к началу 2023 г. составляла 20%, следует из данных Global Energy Monitor. При этом для строящихся объектов угольной генерации эта доля достигла 65%, а для запланированных угольных ТЭС – 78%.

🔥 Практически все угольные ТЭС используют технологию сжигания пылевидного угля, которая предполагает измельчение угля до тонкости талька, его сжигание для нагревания воды с последующим получением пара высокого давления и приведением в действие электрического генератора. Ключевым параметром для классификации угольных ТЭС является критическое давление воды (221 бар), при котором вода превращается в пар.

👉 Субкритические угольные ТЭС оснащены котлами, в которых давление не превышает 221 бар, а температура составляет менее 550 градусов Цельсия. Давление, поддерживаемое в паровых котлах сверхкритических ТЭС, достигает 243 бар, а температура – 565 градусов Цельсия. Наконец, для ультрасверхкритических ТЭС эти показатели составляют 320 бар и 600-610 градусов Цельсия соответственно.

❗️Как следствие, различается и эффективность преобразования тепловой энергии в электричество: по оценке Массачусетского технологического института (MIT), КПД субкритических угольных ТЭС составляет 34,3%, а сверх- и ультрасверхкритических – 38,5% и 43,3% соответственно. Чем выше КПД, тем меньше угля требуется для производства одного и того же объема электроэнергии и тем ниже объем парниковых выбросов. Поэтому изменение структуры угольной генерации в пользу ультрасверхкритических ТЭС может способствовать сокращению удельных выбросов.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/05/31/elektrostancii-s-vysokim-kpd-obespechat-dve-treti-novyh-moshhnostej-v-ugolnoj-generacii/

Минутка ликбеза

🌊 Планетарные волны представляют собой колебания температуры, давления, плотности и скорости ветра, которые охватывают всю толщу атмосферы. Явление, во многом напоминающее океанские приливы, не видно человеческому глазу и может происходить с периодом от одного до тридцати дней.

👉 Планетарные волны образуются в нижних слоях атмосферы и распространяются до самых верхних её слоев, где их амплитуда увеличивается из-за уменьшения плотности атмосферы. При этом в верхних слоях волны являются доминирующей формой движения, определяющей перенос энергии и импульса между различными слоями атмосферы.

💪 Наконец, это также движущая сила атмосферной меридиональной циркуляции (переноса воздушных масс между экватором и полюсами), которая носит глобальный характер и сильнее всего влияет на состав атмосферы. Изменение меридиональной циркуляции воздействует на поведение озонового слоя, который, по мнению многих ученых, выступает своего рода «защитником» жизни на Земле от губительного воздействия жёсткой части ультрафиолетового излучения Солнца.

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЫ В ЕВРОСОЮЗЕ - СТАДИЯ "В ЭКСПЛУАТАЦИИ"

Добрые люди собрали карту электролизеров, которые не в планах-меморандумах-презентациях-контрактах (там гигаватты), а вот прямо уже в работе по состоянию на май2023. Насколько я понимаю, большинство из них уже потребляют только зеленую электроэнергию.
По новым европейским правилам, это (потребление только зеленой электроэнергии) будет обязательным для всех электролизеров, собирающихся производить возобновляемый водород и претендовать на соответствующие субсидии. Потребление электроэнергии будет соответствующим образом контролироваться по самым жестким в мире параметрам (PPA, временная и географическая корреляция, критерий новизны и проч.)

Тем временем в Китае недалеко от границы с Казахстаном готовятся к пуску крупнейшего в мире электролизера - но там нет таких жестких требований по электроэнергии, наверняка будет запитан в значительной степени от угольных ТЭС (по крайней мере в первые годы).

Бразилия наращивает распределённую генерацию

🇧🇷 Количество систем распределённой генерации в Бразилии по итогам I квартала 2023 г. достигло 1,8 млн единиц, а их общая мощность – 19 гигаватт (ГВт). А это превышает мощность всех действующих в стране газовых электростанций (14,5 ГВт).

💸 Речь идёт об автономных электрогенераторах, которые устанавливают потребители для обеспечения собственных нужд, направляя излишки электроэнергии в общую сеть. Толчком к развитию распределённой генерации стало внедрение так называемой системы «чистого измерения» (Net Metering). Несколько упрощая, владельцы автономных генераторов с 2012 г. могут дисконтировать платежи за электроэнергию, потребляемую из общей сети, на объём электроэнергии, поставляемой в сеть.

👉 Первоначально это правило распространялась на биомассовые, солнечные, ветровые и гидроэлектростанции (ГЭС) мощностью до 1 мегаватта (МВт), однако в 2015 г. планка для малых ГЭС была повышена до 3 МВт, а для всех прочих типов генераторов – до 5 МВт. В результате мощность систем распределённой генерации, находившаяся десять лет назад вблизи нулевой отметки, выросла к 2021 г. почти до 10 ГВт, а к 2023 г. – до 19 ГВт.

☀️ Наиболее распространённым типом автономных установок являются солнечные панели, доля которых в общей структуре мощности систем распределенной генерации составляет 99%. Ещё 1% приходится на ветроустановки и микро-ГЭС. Штаты-лидеры по мощности автономных солнечных генераторов расположены на юге и востоке страны, в их числе Сан-Паулу (2,62 ГВт), Минас-Жерайс (2,60 ГВт), Риу-Гранди-ду-Сул (2,08 ГВт) и Парана (1,87 ГВт).
https://globalenergyprize.org/ru/2023/05/31/moshhnost-raspredelennoj-generacii-v-brazilii-prevysila-moshhnost-gazovyh-tes/

Крупнейшие мировые производители урана

Метеорологи прогнозируют усиление глобального потепления к 2027 году, превышающее рост в 1,5 градуса, установленный в Парижском соглашении по климату.

Ученые из Всемирной метеорологической организации (ВМО) прогнозируют потенциальное рекордное потепление климата к 2027 году. По их прогнозам, в ближайшие пять лет глобальные температуры в мире превысят уровень на 1,5 градуса по сравнению с доиндустриальным периодом.

Температуры в Арктике будут расти в три раза быстрее, чем в среднем по миру. Это связано с процессом таяния снега и льда в регионе. Снег и лед имеют свойство отражать солнечное излучение обратно в космос, но, когда они тают, поверхность океана оказывается более темной и поглощает больше солнечной энергии, что приводит к дополнительному потеплению. Это может привести к ускоренному изменению климата в арктическом регионе.

Еще одним фактором роста температур является океанское явление Эль-Ниньо — феномен, в результате которого экваториальная часть Тихого океана становится теплее обычного не более, чем на 3 °C. Явление происходит каждые 2–7 лет и влияет на климат в разных уголках Земли, усиливая процессы потепления. Особенно жарким на планете стал 2016 год, когда обострились эффекты феномена Эль Ниньо.

Увеличение температур в Арктике может привести к дополнительным последствиям, таким как таяние морского льда и открытие новых судоходных путей, что может иметь влияние на транспортировку и распределение энергетических ресурсов. Кроме того, ожидаемые экстремальные погодные условия, вызванные изменением климата, такие как повторяющиеся волны жары, наводнения и ураганы, подчеркивают необходимость устойчивой и надежной энергетической инфраструктуры, способной противостоять экстремальным погодным условиям и обеспечивать энергетическую безопасность.

Ученые отмечают, что эти климатические факторы повышают перспективы перехода к безуглеродной энергетике на основе возобновляемых источников (солнца, ветра и т.д.) и необходимость сокращения выбросов парниковых газов. Борьба с климатическими изменениями требует сокращения использования ископаемых топлив, особенно углеводородов.

Кроме того, следует направить усилия на повышение энергоэффективности, сохранение лесов, устойчивое использование земли и необходимо инвестировать в исследования и разработку новых технологий для смягчения и адаптации к изменениям климата.

Литий-железо-фосфатный аккумуляторы - батареи будущего❓

🔋Постепенно набирает популярность именно такие накомители энергии, в которых LiFePO4 используется для катода и графитовый углеродный электрод с металлической подложкой в качестве анода.

Преимущества таких батарей:
📌Высокая степень безопасности
📌Низкая себестоимость
📌Длительный жизненный цикл
📌Экологичность.

Источник

Какие сегменты энергетики самые быстрорастущие❓

💰 Глобальные инвестиции в строительство систем хранения энергии и установок по улавливанию CO2 на теплоэлектростанциях по итогам нынешнего года увеличатся чуть более чем вдвое. Если в 2022 г. объ`м капиталовложений в этих сегментах составлял $22 млрд, то по итогам 2023 г. он достигнет $45 млрд, следует из прогноза экспертов.

💪 Прирост в процентном выражении составит 108%, что станет рекордом среди всех сегментов мировой энергетики, пусть даже во многом за счет эффекта низкой базы. При этом абсолютный прирост, который достигнет по итогам нынешнего года $23 млрд, также выглядит внушительным. Например, в сегменте производства энергоресурсов более высокие показатели прироста будут характерны только для добычи нефти и выработки электроэнергии из возобновляемых источников (ВИЭ), где инвестиции увеличатся на $28 млрд и $63 млрд соответственно. География инвестиций не ограничится странами ОЭСР, к числу которых относятся, в основном, развитые экономики Европы, Северной Америки и Восточной Азии: например, в Китае капиталовложения в хранение энергии и улавливание CO2 вырастут с $9 млрд в 2022 г. до $15 млрд в 2023 г.

👉 Увеличение инвестиций в этих секторах мировой энергетики напрямую связано с ростом интереса к снижению парниковых выбросов и стремительным развитием ВИЭ, для которых характерна высокая зависимость от погодных условий. Например, средняя загрузка ветровых и солнечных генераторов в США в марте 2023 г. составила 41% и 22%, тогда как для газовых электростанций комбинированного цикла (одного из наиболее распространенных видов ТЭС) – 53%, а для атомных электростанций – 89%. Необходимость поддержания энергоснабжения в часы пасмурной и безветренной погоды и стимулирует инвестиции в строительство систем хранения энергии, которые по итогам нынешнего года увеличатся в Северной Америке с $6 млрд до $13 млрд. В свою очередь, невозможность полного отказа от использования угля в электроэнергетике диктует необходимость внедрения систем улавливания, хранения и утилизации углекислого газа (CCUS).
https://globalenergyprize.org/ru/2023/06/01/hranenie-jenergii-i-ulavlivanie-co2-samye-bystrorastushhie-segmenty-mirovoj-jenergetiki/

🇯🇵 Японский стартап по производству аккумуляторов PowerX показал концепт своего морского танкера, который будет способен перевозить хранимую в крупных аккумуляторах электроэнергию на значительные расстояния.

Источник

Рост затрат на строительство и техническое обслуживание останавливает оффшорную ветроэнергетику

Большое чисто сообщений о новых проектах оффшорной ветроэнергетики и росте ее доли в энергоснабжении некоторых стран соседствует с фактом снижения инвестиций в этот вид генерации. Рост цен на сырье и энергию опрокинул планы правительства Великобритании на снижение стоимости. Приведенная стоимость электроэнергии ветряков вкупе с их нестабильной работой не оправдывает их использование в качества базового компонента энергосистемы.

«Истинная стоимость ветровой энергии ошеломляет: стоимость оффшорной ветровой энергии астрономическая: последняя более чем в шесть раз превышает стоимость энергии, работающей на газе, которая доступна круглосуточно, в любую погоду», — пишет Дэвид Тернер в своем анализе проблем отрасли.

Стоимость сырья, энергии и процентные ставки резко возросли за последние годы, что привело к увеличению стоимости капитала. Эти факторы оказали сильное влияние на стоимость оффшорной ветроэнергетики. Прогнозы правительства Великобритании на снижение стоимости энергии не оправдались.

ИРТТЭК изучил доклад Дэвида Тернера.

Российские ученые собрали самую крупную в мире установку, позволяющую с помощью электрических разрядов эффективно перерабатывать тяжелую нефть и получать при этом продукты, используемые в химической промышленности, сообщили РИА Новости в Российском научном фонде (РНФ).

Запасы тяжелой нефти составляют 70% от мировых. Однако ее переработка сложна из-за высокой плотности и вязкости, большого количества серосодержащих соединений. Современные методы имеют ряд недостатков: они требуют высоких температур и давления, большого количества водорода, а также специального оборудования. При этом для нагрева и поддержания высоких температур необходимо сжигать существенные объемы углеводородного топлива, что приводит к значительным выбросам углекислого газа.

Этого можно избежать, если вместо высокотемпературных установок и печей использовать плазменные реакторы. Они не требуют дорогостоящих катализаторов и водорода, работают на электроэнергии с атомных и гидроэлектростанций, в ходе их работы не выделяется углекислый газ. Например, при плазменном пиролизе нефти под действием электрических разрядов образуются высокореактивные соединения: радикалы и ионы. Они возбуждают молекулы органических соединений в нефти, в результате чего запускаются специфические реакции, приводящие к расщеплению крупных молекул на более мелкие, которые потом могут использоваться во многих химических процессах. Несмотря на достоинства такой обработки нефти, внедрение этого метода в промышленность ограничено небольшими размерами реакторов.

Ученые из Нижегородского государственного технического университета имени Алексеева(НГТУ) собрали установку для плазменного пиролиза нефти. Она состояла из реактора, системы управления и регистрации электрических разрядов, а также системы сбора образующихся газов. Объем реактора составил 300 кубических сантиметров, что в 7,5 раз больше, чем у предыдущих моделей. Для проверки работоспособности установки исследователи использовали мазут, который заливался между двумя электродами. Авторы показали, что увеличение мощности энергетического воздействия приводит к повышению производительности, энергоэффективности процесса и выходу газообразных продуктов, а также влияет на их количество. Так, в ходе процесса выделялся водород, ацетилен, этилен, метан, а также углеводороды, содержащие от трех до пяти атомов углерода. Все они широко используются в химической промышленности.

К тому же потребление энергии было самым низким, а выход ценных газообразных углеводородов - наиболее высоким. В твердофазных продуктах ученые обнаружили неупорядоченный графит и многослойные углеродные нанотрубки, которые могут использоваться в электронике. Кроме того, твердые продукты содержали атомы серы, кислорода, ванадия и никеля, что делает эти структуры привлекательными для использования в промышленности в качестве ускорителей химических реакций.

*В исследовании, поддержанном грантом РНФ, также принимали участие ученые из Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» РАН, Курчатовского института и Московского физико-технического института.

🇺🇸Bloomberg: Китайские ученые бурят 10-километровую скважину в земной коре в Синьцзяне, которая станет самой глубокой скважиной в истории страны. Бур доберется до породы возрастом 145 миллионов лет. Этот проект направлен на исследование новых границ - над и под поверхностью Земли, что позволит выявить минеральные и энергетические ресурсы, а также оценить риски экологических катастроф, таких как землетрясения и извержения вулканов.

Подписаться.

Слова классика

- Труд – это единственное, что позволит молодёжи достичь успеха. Ежедневный труд: над собой, над своими профессиональными достижениями, над своим образованием, над своим методическим арсеналом, другими словами, над всем. Рано или поздно, труд наградит исследователя научным чутьем, научной интуицией, профессионализмом, и наконец, признанием общества.

Сулейман Аллахвердиев
https://globalenergyprize.org/ru/2021/09/17/sulejman-allahverdiev/

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

Традиционная энергетика
📌 Сырьевая игла: Зависимость Индии от импорта коксующегося угля будет только нарастать
📌 Нефть и Капитал: Корректировка топливного демпфера уходит на осень
📌 ИнфоТЭК: «Западная Курна 2» в Ираке плещет нефтью

Нетрадиционная энергетика
📌 Первый элемент: China Railway Rolling Stock Corporation продемонстрировала самый быстрый в мире пассажирский поезд на топливных элементах
📌 Экология | Энергетика | ESG: Овцы помогут американскому колледжу сэкономить на обслуживании солнечного парка
📌 Hydrogen with Yury Melnikov: Электролизёры в Евросоюзе – стадия «В эксплуатации»

Новые способы применения энергии
📌 Высокое напряжение: Япония позарилась на энергию из космоса
📌 Атомная энергия: Представлен дизайн 140-метрового корабля для перевозки электричества по океану
📌 Суровый технарь: Как получить урановое стекло? (видео)

Новость «Глобальной энергии»
📌 Учёные из девяти стран вошли в шорт-лист Премии «Глобальная энергия» 2023 года