Море без солнца

🚢Высокие цены на топливо, в том числе судовое, подталкивают транспортные компании искать альтернативные источники энергии. Казалось бы, для кораблей, бороздящих морские просторы, не осенённые тенью, альтернативным источником энергии может стать Солнце, однако солнечные панели на судах практически не используются.

Как пояснил «Глобальной энергии» заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ имени М.В. Ломоносова Алексей Тарасов, массовое применение солнечной энергетики в коммерческом судовом транспорте пока экономически и технически неоправданно:

🗣«Математика здесь простая: максимальная мощность энергии Солнца, достигающая поверхности Земли, составляет 1 кВт на 1 кв. км при идеальных погодных условиях. Это природная данность, которую нельзя изменить. Если же небо закрывают тучи, то мощность Солнца на поверхности Земли падает до 5%. Ночью, естественно, всё падает до нуля. При этом КПД даже самых эффективных и самых дорогих солнечных панелей, используемых из-за своей гигантской стоимости практически исключительно в космосе, не превышает 40%».

🗣«Устанавливать солнечные панели на кораблях неоправданно дорогое удовольствие. Движение по воде требует очень больших энергетических затрат, поэтому на кораблях, особенно грузовых, всегда стоят очень мощные двигатели, потребляющие большие объёмы судового топлива. С экономической точки зрения установка солнечных панелей на коммерческих судах может оправдаться только, если топливо будет стоить в несколько раз дороже».
https://globalenergyprize.org/ru/2022/03/18/more-bez-solnca/

Достоинства малых реакторов проверят практикой

Kärnfull Energi стала первым поставщиком в Швеции и Дании, предлагающим контракты на 100% атомную электроэнергию для домохозяйств и малого и среднего бизнеса. Создание «дочерней» компании Kärnfull Next для производства реакторов малой мощности – это естественный этап развития компании.

🗣«В течение этой зимы мы все убедились в важности надёжного, диспетчеризируемого производства электроэнергии, которое может поставлять её тогда и там, где это необходимо, — комментирует соучредитель «дочки» Кристиан Сьёландер, — В дополнение к электроэнергии мы можем поставлять в национальную сеть инерционные и другие услуги по обеспечению её стабильности, а также тепло и водород без использования ископаемого топлива. Коммерческий спрос определит, как будет лучше использовать эти малые реакторы – их гибкость в сочетании с высокой производительностью является ключевым фактором их экономической эффективности. Эти малые реакторы будут предназначены для круглосуточной работы, круглый год, независимо от погоды».

H2 в помощь 🇰🇬и🇹🇯

Текущие усилия стран Центральной Азии направлены на формирование устойчивой работы национальных энергосистем. Со значительными сложностями сталкиваются государства, которые не обладают большими запасами ископаемого топлива, в частности, Киргизия и Таджикистан.

Они вынуждены использовать свои накопленные гидроэнергомощности для удовлетворения возрастающих сезонных потребностей в электроэнергии, особенно в зимнее время, которое подразумевает спуск воды для выработки электроэнергии. Спуск воды в зимнее время периодически приводит к подтоплениям населённых пунктов, а также к возникновению дефицита поливной воды в весенне-летний период в низовьях рек Сырдарья и Амударья. Развитие водородной энергетики позволит устранить существующие проблемы в энергосистеме стран региона.

Из доклада «Чистые технологии для устойчивого будущего Евразии»

Кто испускает СО2❓

По оценке McKinsey, источниками 79% глобальных выбросов углекислого газа являются
🏭электроэнергетика, промышленность и транспорт.

Остальные 21% приходятся на
🚜сельское хозяйство (1%),
🌲лесную отрасль (14%),
🏠жилищный сектор (6%).
https://t.iss.one/globalenergyprize/2386

«Тот факт, что номинация «Традиционная энергетика» стала лидером по числу поданных заявок, лишний раз подчёркивает, что ископаемые топлива ещё долго будут играть важную роль в глобальном энергобалансе. В свою очередь, широкая палитра тем, характерная для двух других номинаций – от биоэнергетики и топливных ячеек до хранения энергии и применения энергоэффективных материалов – доказывает, что энергопереход обеспечивает потребителям и поставщикам невиданную ранее возможность выбора».

Сергей Брилёв, президент ассоциации «Глобальная энергия»

«Выпекание» перовскита

👉Этот уникальный элемент можно добыть, а можно получить в искусственной среде. Это делается с помощью спекания карбоната кальция (CaCO3) и оксида титана (TiO2) при температуре 1 100 – 1 200 градусов Цельсия.

💪Полученное соединение – титанат кальция с химической формулой CaTiO3 – отличается высокой диэлектрической проницаемостью, что позволяет его использовать для производства конденсаторов, т.е. устройств для накопления электрического заряда и энергии.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2395

В Канаде появится приливная энергоферма

🇨🇦Стартап BigMoon Power, базирующийся в канадской провинции Галифакс, разработал прототип установки, которая будет генерировать электричество на основе движения воды во время океанских приливов. Инновация получит применение в заливе Фанди на восточном побережье государства.

👉Разработка является современной адаптацией римской технологии: она представляет собой большое колесо, подвешенное между понтонами 30-метровой баржи, которая будет закреплена на дне океана. Баржа сможет вращаться вокруг своей оси, чтобы работать против подводного течения. Электричество, которое будет вырабатываться с помощью колеса, будет передаваться по подводному кабелю, спроектированному Центром Фанди в области энергетических исследований океана (Fundy Ocean Research Centre for Energy).

🗓Компания BigMoon Power собирается в ближайшие три года ввести в строй 18 установок в заливе Фанди: мощности каждой из них – 0,5 мегаватт (МВт). Этого будет достаточно для снабжения электричеством пятисот домохозяйств. Выбор залива Фанди был не случаен: диапазон прилива составляет здесь 16 метров, тогда как в среднем по миру он не превышает одного метра. Прилив сменяется отливом каждые 6 часов 13 минут: за весь 12-часовой цикл в залив попадает около 100 млрд. т воды, что вдвое превосходит суммарный сток всех мировых рек за тот же отрезок времени.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/03/23/kanada-planiruet-sozdat-nebolshuju-prilivnuju-energofermu-v-zalive-fandi/

Спрос на уран для АЭС увеличится более чем на четверть

Глобальный спрос на уран для атомных реакторов совершенно точно возрастёт к 2030 г. Международная ядерная ассоциация подготовила три сценарных прогноза:
📌согласно базовому спрос увеличится на 27% до 79,4 тыс. тонн,
📌консервативный сценарий предполагает прирост на 12% (до 70 тыс. т),
📌оптимистичный – прирост на 58% (до 99 тыс. т).

📈Драйвером увеличения спроса станет возросший интерес к низкоуглеродной энергетике. АЭС выглядят предпочтительнее ветровых и солнечных генераторов с точки зрения надёжности подачи энергии. Например, в США в 2021 г.
✔️средняя загрузка АЭС достигла 92,7%,
✔️ветровых станций - 34,6%,
✔️солнечных станций – 24,6%.

По прогнозу Mordor Intelligence, общемировая установленная мощность атомных реакторов в 2022-2027 гг. будет расти в среднем на 1,5% в год.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/03/23/spros-na-uran-dlya-atomnyh-stancij-k-2030-godu-vyrastet-bolee-chem-na-chetvert/

Водородные амбиции Германии - OGE и RWE разработали концепцию национальной инфраструктуры под названием «H2ercules» стоимостью €3,5 млрд.

RWE планирует к 2030 году ввести электролизные мощности в прибрежных районах северо-западной Германии. Производимый там зеленый водород затем будет транспортироваться с севера на сталелитейные, химические и нефтеперерабатывающие заводы в Рурской области и на юге Германии.

Инфраструктура предназначена для соединения электролизеров, а также складских и импортных мощностей на севере страны с промышленными потребителями на западе и юге Германии. Дополнительные маршруты импорта с юга и востока, которые в настоящее время разрабатываются, должны быть соединены к 2030 году. Таким образом, "H2ercules" должна стать основой водородной инфраструктуры, связывающей побережье Северного моря с югом Германии.

Вертикаль ветроэнергетики

🇸🇪Шведский стартап SeaTwirl создал прототип плавучей вертикальной турбины, которую можно использовать для ветрогенерации на морских участках с глубиной более 60 метров. Компания собирается
🗓завершить в 2023 г. разработку полноценного коммерческого аналога мощностью 1 мегаватт (МВт),
🗓а в 2025 г. – наладить коммерческое производство.

💨Надводная часть ветроустановки состоит из статичного корпуса электрогенератора и вращающейся «башни», скрепленной с распорками и вертикальными роторными лопастями, а подводная – из продолговатого «поплавка», на наконечнике которого расположен китель с фиксированным балластом. Корпус генератора и ветряная турбина при эксплуатации будут скреплены с морским дном с помощью нескольких швартовных тросов – это позволит обеспечивать стабильность конструкции на большой глубине и при сильном ветре.

Разработка SeaTwirl обладает несколькими преимуществами перед обычными горизонтальными турбинами:
➕благодаря наличию плавающей подводной конструкции подшипники внутри генератора не испытывают на себе вес турбины и подвергаются сравнительно небольшим нагрузкам,
➕вертикальная ось генератора позволяет не только выдерживать сильный ветер, но и не зависеть от его направления при выработке электричества,
➕удачное расположение генератора – под лопастями, но над водой – обеспечивает низкий центр тяжести, что также добавляет ветроустановке устойчивости.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/03/24/shvedskij-startap-razrabotal-vertikalnye-turbiny-dlya-morskoj-vetrogeneracii/

Энергия тепла земных глубин

Геотермальная энергия считается самым экологически чистым видом энергии, поскольку при её добыче
➕не выделяются парниковые газы
➕и не требуется большие площади земли.

Геотермальные ресурсы делятся на два вида:
1️⃣гидротермальные,
2️⃣петротермальные.
И если гидротермальная энергетика уже нашла широкое применение в энергобалансе многих стран, таких как Филиппины, Исландия или Кения, то петротермальная энергетика ещё проходит стадию научных исследований и пилотных проектов.

♾Но уже сейчас понятно, что запасы петротермальной энергии на Земле практически неисчерпаемы. Поэтому, в случае если будут найдены экономически эффективные и простые способы использования петротермальных источников, этот вид энергетики обещает стать наиболее перспективным на фоне мировой «зелёной» повестки, - считает эксперт «Глобальной энергии» научный руководитель Института теплофизики СО РАН Сергей Алексеенко.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/03/24/energiya-tepla-zemnyh-glubin/

Tesla смогла стать электрокаром, который не нуждается в представлении настолько, что... не нуждается в рекламе. По приведённой статистике, бренд воздерживается от инвестиций в рекламу, в отличие от конкурентов с ДВС.

Выгоды H2 на ГЭС

Производство водорода методом электролиза будет уступать по стоимостным показателям методам
👉паровой конверсии метана
👉и газификации угля,
а единственным преимуществом метода электролиза остаётся экологический фактор.

❗️И всё же производство водорода методом электролиза у существующих ГЭС, с опорой на уже существующую инфраструктуру энергомощностей и прямой доступ к источникам чистой воды, обойдётся дешевле, чем производство на основе ВИЭ.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2399

Вертикаль выгоднее горизонтали

💸Простота конструкции вертикальной турбины для ветроэнергетики должна будет позволить минимизировать операционные издержки. По оценке SeaTwirl, удельная приведённая стоимость выработки электроэнергии будет на 21% ниже, чем у горизонтальных морских ветрогенераторов, одной из слабых сторон которых является высокий уровень этой самой стоимости.

Для сравнения:
👉удельная приведённая стоимость выработки на прибрежных ветроустановках в ЕС в 2020 г. составлял $75 за мегаватт-час (МВт*Ч),
👉тогда как для наземных ветрогенераторов этот показатель был равен $50 за МВт*Ч,
👉а для солнечных панелей – $55 за МВт*Ч.

❗️Инновация SeaTwirl может подстегнуть внедрение надводных ветроустановок, которые пока что остаются менее распространёнными в сравнении с наземными: если глобальная установленная мощность первых в 2020 г. составляла 34,4 гигаватта (ГВт), то вторых – 698,9 ГВт.

Как лучше использовать энергию солнца❓

Отвечает заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ имени М.В. Ломоносова Алексей Тарасов:

🗣«На суше наиболее коммерчески эффективные и доступные на сегодняшний день солнечные панели — это батареи на основе кремния с КПД порядка 22-25%. То есть, используя их, вы можете сгенерировать около 230 Вт на квадратный метр. Это, мягко сказать, не очень высокий показатель. Поэтому на сегодняшний день, есть три оптимальных варианта использования солнечной энергии:

1️⃣ Строительство мощных солнечных электростанций, которые требуют много свободной площади. Они, по сути, представляют собой поля или фермы солнечных панелей, уходящих за горизонт.
2️⃣ Установка солнечных панелей на крышах домов, когда необходимо всего несколько киловатт для домашнего использования.
3️⃣ Установка панелей в удалённых местах, куда прокладывать линию электропередач или постоянно подвозить дизель для генераторов невозможно или чрезвычайно дорого».
https://t.iss.one/globalenergyprize/2397

Солнце в рулонах

🌞Российская компания Solartek планирует создать крупногабаритные гибкие солнечные панели для крыш. Фирма уже изготовила первый герметичный фрагмент такой кровли на базе гибкого фотовольтаического модуля. Площадь этого модуля достигает 6,8 кв. м., что делает его самым крупным гибким солнечным модулем, изготовленным в России.

💪Solartek применил собственную технологию склейки тонкопленочных панелей, которую освоил в начале текущего года. В герметичный фрагмент солнечной кровли интегрированы 248 гибких тонкопленочных ячеек, которые преобразуют солнечный свет в электроэнергию. Каждая ячейка в рамках одной панели работает автономно, поэтому, когда тень частично закрывает панель, ячейки, оставшиеся на солнце, продолжают вырабатывать электричество. Вес фрагмента составляет 18 кг, толщина – 2 мм.

👍Особая технология склейки позволяет производить цельные гибкие модули любых размеров. При этом в случае необходимости, например, при транспортировке, панель сворачивается в компактный рулон диаметром 800 мм. Такой подход ускоряет и удешевляет монтаж солнечной системы на крыше
https://globalenergyprize.org/ru/2022/03/25/solnce-v-rulonah/

Слова классика

- Если вопрос хранения энергии решится, это будет грандиозная революция в области энергетики и экономики. Сегодня под угрозой остановки находится абсолютно любой способ генерации. Вот самый яркий пример: ветряк крутится - лампочка горит. Ветер стих - лампочка погасла. Сейчас очень много учёных пытаются решать эту проблему.

Родней Джон Аллам
https://globalenergyprize.org/ru/2020/09/30/rodnej-dzhon-allam-velikobritaniya/

Кто поможет с ураном

Обеспечить рост спроса на ядерное топливо должны будут крупнейшие производители урана:
🇰🇿Казахстан (41% общемировой подземной добычи),
🇦🇺Австралия (13%),
🇳🇦Намибия (11%),
🇨🇦Канада (8%),
🇺🇿Узбекистан (7%),
🇳🇪Нигер (6%),
🇷🇺Россия (6%).

🇺🇸Вплоть до недавнего времени к их числу относились и США, которые входят в четверку крупнейших стран по кумулятивной добыче урана в 1945-2020 гг. (наряду с Канадой, Узбекистаном и Казахстаном). Однако в последние годы добыча урана в США последовательно сокращалась –
↘️с 1 537 т в 2011 г.
↘️до 1 256 т в 2015 г.
↘️и всего лишь 6 т в 2020 г.

Как начиналось освоение подземного жара

Петротермальные ресурсы представляют собой часть тепловой энергии, которая заключена в практически водонепроницаемых сухих горячих горных породах, расположенных на глубинах 3-10 км. Там их температура достигает 250- 350 °С.

🔁Практически все проекты использования петротермальной энергетики предполагают, что по нагнетательной скважине холодная вода поступает в подземный резервуар из горячих сухих пород, нагревается, выходит через добычные скважины на поверхность уже сильно горячей или в виде пара, и попадает на электрическую станцию. Из электростанции вода вновь возвращается в нагнетательную скважину, тем самым создавая замкнутую циркуляционную систему.

🇺🇸Первым таким проектом освоения петротермальной энергии стал проект Лос-Аламосской национальной лаборатории США. Он получил название HDR (Hot Dry Rock). Проект выполнялся в местечке Фентон-Хилл в кальдере Валлес в Нью-Мексико в 1973 — 1996 годах. В рамках проекта с помощью гидроразрыва пласта был создан искусственный коллектор из вертикальных трещин в монолитной породе. Подобные гидроразрывы применяют и при добыче нефти, однако расходы воды в геотермальных скважинах должны быть в десятки раз больше, чем при нефтедобыче.

🤔Проект выявил сразу несколько создания подобных станций. Выяснилось, что стандартный способ гидроразрыва давал недостаточное количество трещин, чтобы достичь нужной проницаемости и хорошего теплообмена. Поэтому в последующем ученые пошли по пути создания обширных резервуаров с множеством трещин и естественных дефектов пород. Такие проекты получили название Enhanced Geothermal Systems (EGS) – усовершенствованные геотермальные системы.