ФРГ избавилась от АЭС

🇩🇪Германия в ночь с 15 на 16 апреля 2023 г. отключила от сети три последних атомных реактора – одноблочную АЭС «Эмсланд» в Нижней Саксонии, второй энергоблок АЭС «Изар» в Нижней Баварии и второй энергоблок АЭС «Неккарвестхайм» в Батен-Вютемберге. Всего на долю этих трёх реакторов в 2022 г. приходилось 6,3% выработки электроэнергии в Германии.

⚛️Отключение от сети трех энергоблоков подводит черту под историей немецкой атомной энергетики. По данным МАГАТЭ, в Германии (ФРГ и ГДР) в период с 1961 по 1989 гг. было построено 36 атомных энергоблоков общей мощностью 27,9 гигаватта (ГВт). Доля АЭС в структуре генерации еще в 2000 г. составляла 29,6%, однако затем этот показатель начал снижаться:
✔️сначала – из-за решения о постепенном отказе от атомной энергии, которое в 2002 г. приняло правительство Герхарда Шредера,
✔️а затем – из-за аварии на японской АЭС «Фукусима-1», после которого правительство Ангелы Меркель установило график полного вывода АЭС из эксплуатации.
Отключение от сети последних генерирующих мощностей планировалось осуществить 31 декабря 2022 г., однако затем этот срок был сдвинут на 15 апреля 2023 г.

👉Постепенный отказ от АЭС стимулировал развитие возобновляемой энергетики. По Ember, установленная мощность ветровых и солнечных генераторов в Германии в период с 2011 по 2022 гг. выросла с 54,6 ГВт до 122,2 ГВт, а их общая доля в структуре генерации – с 11,5% до 31,8%. Однако решающую роль в электроэнергетике Германии по-прежнему играют угольные и газовые электростанции, которые в 2022 г. обеспечили 47,6% выработки (при доле остальных источников в 20,6%). При этом страна продолжает развивать инфраструктуру газовой генерации: по оценке Global Energy Monitor, к февралю 2023 г. в Германии шло строительство восьми газовых электростанций общей мощностью 1,4 ГВт.

🤔Удельные выбросы углекислого газа при выработке электроэнергии в Германии в 2022 г. составляли 395 граммов CO2-эквивалента на киловатт-час (кВт*ч), что на 55 % выше среднего показателя для ЕС (255 граммов CO2-квивалента на кВт*ч, согласно Ember). Отказ от атомной генерации может увеличить этот разрыв, с учётом того, что АЭС по удельной эмиссии CO2 опережают даже некоторые ВИЭ. Если у надомных солнечных панелей на кВт*ч выработки приходится 41 грамм CO2-эквивалента парниковых выбросов (на протяжении всего цикла эксплуатации, включая производство кремниевых пластин), то у АЭС – 12 граммов СO2-эквивалента.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/17/germaniya-vyvela-iz-ekspluatacii-tri-poslednih-atomnyh-reaktora/

АЭС дополняется ВИЭ

🇮🇳Атомная энергетика - не единственный сектор отрасли, развитием которого занята Индия. Также страна активно развивает инфраструктуру возобновляемой энергетики (ВИЭ).

👉Например, Индия к 2030 г. планирует довести установленную мощность ВИЭ до 500 гигаватт (ГВТ). Об этом ранее заявлял ранее индийский премьер Нарендра Моди. По состоянию на конец прошлого года мощность действующих электростанций на возобновляемых источниках в Индии уже достигла 162,9 ГВт, согласно данным IRENA.

Литий – новый нефть

📈Глобальная добыча лития за последние 20 лет выросла более чем в 9 раз – с 14 млн т в 2002 г. 130 млн т в 2022 г. При этом абсолютный прирост добычи в 2017-2022 гг. (на 61 млн т) был более сильным чем в предшествующие пятнадцать лет (на 55 млн т).

🚙Литий используется в производстве аккумуляторов для электромобилей, поэтому основным фактором роста добычи стал стремительный рост рынка «электрических» авто. Например, в Китае парк аккумуляторных электромобилей в период с 2017 по 2022 гг. увеличился с 900 тыс. до 6,2 млн единиц, в Европе – с 400 тыс. до 3 млн, а в США – с 400 тыс. до 1,3 млн единиц.

🔋Стремительный рост характерен и для рынка аккумуляторов в электроэнергетике: если в 2017 г. глобальная мощность используемых аккумуляторов составляла 3 гигаватта (ГВт), то в 2021 г. – 16 ГВт. Учитывая сильную зависимость ВИЭ от погодных условий, электроэнергетика будет оставаться одним из ключевых драйверов спроса на литий, который небезосновательно считается новой нефтью.

Электричество: с небес - на Землю

⚡️Продолжаем рассказывать о том, какие ноу-хау в энергетике стали возможны благодаря космической отрасли.

4️⃣Орбитальные электростанции
Некоторые технические решения в космической отрасли пока находятся на стадии проектировки. Однако при этом они несомненно являются ничуть не менее прорывными как для освоения околоземных пространств, так и для энергетики.

👉Например, компания Frazer-Nash Consultancy разрабатывает проект передачи солнечной энергии на Землю. Для этого потребуется осуществить сборку генерирующих модулей на средней околоземной орбите (чтобы избежать столкновения с космическим мусором), а затем вывести установку на геостационарную орбиту, расположенную над экватором Земли.

👍Вырабатываемая электроэнергия должна будет преобразовываться в радиоволну и передаваться на Землю на частоте от 1 до 10 гигагерц. Роль «приёмника» будет играть ректенна, представляющая собой эллиптическое пространство размером 6,7 км x 13 км. Наземный опытный образец установки будет изготовлен к 2026 г., а к 2031 г. на орбиту должен быть выведен полноценный аналог мощностью 40 мегаватт (МВт).

После двухлетнего роста цена на карбонат лития — ключевой ингредиент аккумуляторов для электромобилей — с января упала более чем на 65%. Цены на другие металлы, используемые в батареях, такие как кобальт и никель, также снизились.

И снова на рынок повлияло снижение спроса на аккумуляторные металлы в Китае из-за снижения динамики роста спроса на электромобили после отмены субсидий.

Добывающие компании ситуация не особо беспокоит. Производство солей лития стоит всего от 9000 до 10000 долларов США за тонну, что намного ниже текущих рыночных цен, отмечает Тревор Уокер, исполнительный директор канадской Frontier Lithium.

С другой стороны, аналитики в голос убеждают в росте спроса. Объёмы производства и продаж электромобилей будет расти. В связи с чем ожидать устойчивого снижения цен не стоит. Да, автопроизводители сейчас будут иметь больше возможностей к ценовому манёвру, особенно те, кто имеет собственное производство накопителей.

Производство полупроводников по местоположению, %

Катализатор из озёрного ила

🇷🇺Учёные из Института катализа Сибирского отделения (СО) РАН создали новый катализатор для получения бионефти. Основой для разработки стал углерод-минеральный материал из сапропелей – донных отложений пресных озер, которые образуются из отмерших растений, живых организмов и минеральных субстанций.

👉Бионефть представляет собой жидкий продукт переработки растительных отходов, который содержит углеводороды и используется в качестве сырья для получения биодизеля, биокеросина и других экологически чистых топлив. Синтезирование бионефти требует применения биметаллических катализаторов – ускорителей реакции, которые содержат одновременно углеродные материалы и оксиды титана, алюминия или кремния. «Сапропель в своем составе имеет и то, и другое — оксиды в минеральной матрице и углерод на ее поверхности. Суммарно этот материал соединяет в себе все плюсы этих носителей», – комментирует один из авторов исследования Елена Терехова.

🧪Проект реализовывался в Омской области, где немало озер с большими запасами сапропелей. Состав донных отложений отличается не только от озера к озеру, но даже в пределах одного водоема. Чтобы нивелировать эту разницу, ученые насыщали сырье углекислым газом, обрабатывали его в азотной кислоте и наносили на него соединения никель-меди и никель-молибдена. Затем участники проекта провели модельные реакции гидрирования и переработки тяж`лых нефтяных остатков, которые показали, что новый катализатор отличается активностью и устойчивостью, т.е. способностью ускорять химическую реакцию и при этом сохранять эффективность по мере ее протекания.

💪Учёные на завершающем этапе смоделировали процесс получения бионефти, сырьём для которой также стали сапропели. Озёрный ил подвергся многостадийной переработке, в том числе с помощью крекинга (высокотемпературного расщепления), конденсации, гидрирования (присоединения водорода к органическому веществу) и экстракции. Высушенное сырьё размещалось в реактор с водородным растворителем, где при участии сапропелевого катализатора часть сырья разрушалась и переходила из твердого состояния в жидкое. В результате учёные получили бионефть с содержанием углеводородов в 30%.

👍Авторы исследования в дальнейшем планируют заменить в катализаторе никель на железо, что обеспечит замкнутый цикл: извлекаемый ил будет использоваться для многостадийного получения бионефти при добавлении катализатора, имеющего ту же природу, что и сырьё. После этого твёрдый остаток будет размещаться в земле в качестве удобрения.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/18/katalizator-iz-ozernogo-ila-razrabotka-dlya-polucheniya-bionefti/

Чили ввела в строй солнечный парк на 180 МВт

🇨🇱Engie Energía Chile запустила солнечный парк Coya мощностью 181,3 мегаватта (МВт), который является крупнейшим для компании в Чили. Объект, расположенный в городе Мария-Элена области Антофагаста на севере страны, насчитывает 369 тыс. панелей, которые будут снабжать электроэнергией 73 тыс. домохозяйств и экономить 311 тыс. т углекислого газа в год, что эквивалентно 0,4% годового объема выбросов CO2 со стороны энергетического сектора Чили.

☀️Солнечные панели будут оснащены роботизированной системой очистки, разработанной израильской компанией Ecoppia. Она позволяет убирать пыль и грязь с поверхности фотовольтаических элементов без использования воды. Инфраструктура новой электростанции также будет включать систему хранения энергии ёмкостью 638 мегаватт-часов (МВт*ч), что достаточно для обеспечения электроэнергией более чем 18 тыс. холодильников в течение месяца.

👍Проект пополнит перечень активов Engie Energía Chile, «дочки» известного французского энергетического концерна, в сфере возобновляемой энергетики. Ранее компания ввела в эксплуатацию три объекта на севере страны –
✔️солнечную электростанцию (СЭС) Tamaya мощностью 114 МВт в области Тарапака,
✔️а также ветроэлектростанцию Calama (151,2 МВт)
✔️и Capricornio (88 МВт) в области Антофагаста.
Помимо этого, компания в конце прошлого года завершила сделку по приобретению ветроэлектростанции San Pedro (101 МВт), расположенной в области Лос-Лагос в центральной части Чили.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/18/chili-vvela-v-stroj-solnechnyj-park-na-180-mvt/

Лунная энергетика

💪Амбициозные планы вынашивают не только разработчики орбитальной электростанции. Не менее интересным является и космический проект компании Rolls-Royce.

5️⃣Реактор на Луне
Компания планирует создать микрореактор на естественном спутнике Земли. С его помощью можно будет обеспечивать энергоснабжение комической станции на Луне. Специалистам Rolls-Royce в ближайшие годы предстоит определиться с тем,
📌на каком топливе будет работать реактор,
📌что будет играть роль теплоносителя
📌и по какой технологии тепловая энергия будет преобразовываться в электричество.
Реактор должен быть готов к отправке на Луну уже в 2029 г., при этом его также можно будет использовать для энергоснабжения на Земле.

Изготовить люминофоры для светодиодов станет проще❓

🇷🇺Учёным Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) удалось ускорить процесс получения керамических люминофоров – веществ, которые преобразуют поглощаемую энергию в световое излучение, обеспечивая тем самым люминесценцию. Результаты исследования могут найти применение в производстве светодиодов, которые используются для автомобилей, туннелей и аэродромов.

👉Люминофоры изготавливаются из порошков алюмоиттриевого граната (смеси оксида алюминия и иттрия) и церия (пластичного редкоземельного металла серебристого цвета) методом вакуумного спекания – высокотемпературного спаивания частиц твёрдых веществ, которое происходит в безвоздушной камере. В результате из исходного сырья получается керамический композит (материал, состоящий из двух и более веществ), который фиксируется внутри светодиода с помощью кремнийорганических смол, широко применяющихся в строительстве.

👍Учёные ДВФУ предложили использовать для получения люминофоров новый подход – реакционное искровое плазменное спекание, при котором нагрев вещества происходит за счет пропускания импульсов электрического тока. Это позволило уменьшить температуру спекания на 20% в сравнении с вакуумным методом, а также сократить продолжительность процесса в 10-20 раз. Помимо алюмоиттриевого граната, легированного церием, роль исходного вещества при создании композита играл оксид алюминия – термически стабильный компонент, благодаря которому теплопроводность полученного керамического материала была в 15 раз выше, чем у исходных порошков.

💪Авторы исследования на последнем этапе создали светодиод с новым люминофором. Испытания показали, что частицы оксида алюминия изменяют распространение света в люминофоре. Это обеспечивает однородность цвета светодиода и высокую эффективность свечения (80,7%). Такие характеристики особенно важны для сверхъярких белых светодиодов, которые применяются в поисково-спасательных работах, а также при создании подводных и летательных аппаратов.

«Для решения широкого спектра вопросов и задач современной фотоники требуется создание белых светодиодов на основе полностью неорганических и термически стойких люминофоров. Это позволит использовать их при высоких мощностях, что, в свою очередь, обеспечит сверхъяркий свет в таких устройствах. Также освещение должно быть экономически эффективным. Поэтому и возникла необходимость в создании новой формы люминофора, который обладал бы как высокими показателями светоотдачи и однородности цвета, так и теплопроводности и термической стойкости», – говорит кандидат технических науки и профессор ДВФУ Денис Косьянов. По его словам, сейчас учёные заняты производством серийных опытных образцов новых люминофоров, а также созданием макетов осветительных устройств на их основе.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/19/rossijskie-uchenye-uprostili-izgotovlenie-ljuminoforov-dlya-svetodiodov/

Эффект низкой базы - поэтому такой рост

Отечественная отрасль ВИЭ год от года показывает значительные в процентном отношении цифры прироста генерирующих мощностей. Но это эффект низкой базы, который становится очевидным, если от процентов перейти к мега- и гигаваттам. При этом основная доля генерирующих мощностей приходится на солнечные и ветровые электростанции, доля мини- и микро-ГЭС в структуре отечественной генерации находится на уровне погрешности, а возможность включения в ВИЭ-таксономию классической, «большой» гидроэнергетики вопрос все же дискуссионный, считает эксперт Российского газового общества Антон Соколов.

«Прочие виды возобновляемой генерации: приливные или геотермальные электростанции, на сегодня так и остались на уровне единичных опытных установок, созданных еще во времена СССР. Сейчас мы на мировом рынке ВИЭ занимаем позицию исключительно потребителя, и далеко не самого крупного, поэтому ситуация на нем для отечественной ВИЭ-отрасли критична. При этом я далек от предположений, что в одном из очередных пакетов санкций окажутся под запретом какие-либо технологии возобновляемой энергетики, слишком уж мы пока незначительный игрок в мировом масштабе», — подчеркнул эксперт.
#ВИЭ

🇪🇺#европа #уголь
Европа - зависимость от угля по странам

❗️Уже сегодня завершается приём заявок на премию «Глобальная энергия».

⏱До 23:59 вы ещё можете успеть номинировать своего кандидата. Сделать это можно здесь.

Фокус - на Солнце

🇨🇱Такое внимание к энергии нашей звезды в Чили вполне объяснимо. Солнечные электростанции являются четвёртым по значимости источником электроэнергии в республике.

🧮По данным Ember, в 2022 г. доля выработки составляла
📌у СЭС 17%,
📌газовых электростанций 19%,
📌угольных - 23%,
📌ГЭС - 24%,
📌ветровых генераторов – 11%.
И это при доле всех прочих источников в 6%.

☀️В то же время страна продолжает развивать инфраструктуру солнечной генерации. По подсчётам Global Energy Monitor, к январю 2023 г. мощность СЭС, находящихся в фазе строительства либо на предынвестиционной стадии, достигла 16,7 ГВт (включая комплекс Coya), более чем вдвое превысив мощность всех действующих СЭС (6,1 ГВт).

Генерация электроэнергии по видам энергоресурсов с 2016 года (плюс прогноз до 2027 года).

Новый материал для литий-ионных батарей

🇫🇮Компания Stora Enso разработала твёрдый углерод из лигнина – природного полимера, содержащегося в наружных слоях клеточных оболочек древесины. Новый материал можно использовать вместо графита в качестве анода (отрицательно заряженного электрода) литий-ионных аккумуляторов.

🚙Распространение электромобилей привело к резкому скачку спроса на графит, однако круг его производителей является весьма ограниченным. По данным Геологической службы США, глобальная добыча природного графита в 2022 г. составила 1,3 млн т, из которых свыше 85% приходилось на Китай (850 тыс. т), Мозамбик (170 тыс. т) и Мадагаскар (110 тыс. т). Поэтому на рынке востребованы альтернативы графиту, одной из которых может стать лигнод – продукт переработки лигнина, который извлекают при производстве целлюлозных волокон.

👉Цепочка производства лигнода состоит из двух основных этапов. Лигнин из сосны и ели, который производится в качестве побочного продукта при варке целлюлозы, перерабатывается в твёрдый углеродный порошок, из которого затем изготавливаются электродные листы и рулоны – из них «нарезается» материал для отрицательного анода литий-ионных батарей. Лигнод в итоге можно использовать для создания литий-ионного аккумулятора, компонентами которого также являются герметичный корпус и сепаратор, пропитанный электролитом и разделяющий катод и анод.

🗓Пилотное производство лигнода началось в июле 2021 г., а в 2025 г. Stora Enso планирует наладить коммерческий выпуск батарей с анодом на основе лигнина.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/20/uglerod-iz-lignina-novyj-material-dlya-litij-ionnyh-batarej/

Вода из воздуха

🇮🇹Инженер Артуро Виттори спроектировал башню, которая может агрегировать воду из дождя, тумана и росы. Это решение легло в основу проекта Warka Water, который реализуется для преодоления дефицита воды в странах южнее Сахары.

💦Башня внешне напоминает большой бамбуковый кувшин, на котором закреплена сетка из нейлона и полипропилена. Волокна сетки, нагревающиеся днем на раскалённом солнце, быстро охлаждаются с наступлением сумерек, в то время как воздух остается теплым. Это создаёт эффект «точки росы» – температуры воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в воду. Жидкость, образующаяся на сетке, под действием гравитации стекает в резервуар, расположенный в основании конструкции и защищенный от солнечных лучей непрозрачным навесом во избежание испарения.

💪Одна башня может ежедневно «генерировать» до 100 литров воды в день, что вдвое выше удельного потребления воды на одного человека в странах Африки (около 50 литров в сутки). При этом эксплуатация башни не требует энергоснабжения. Сборку башни можно осуществить в течение одного дня группой из четырех-шести человек, после чего ее можно обслуживать с помощью самых простых ручных инструментов. Достоинством является дешевизна: стоимость башни составляет от $500 до $1000, в зависимости от масштаба и формы конструкции, которую можно менять для увеличения продолжительности формирования точки росы.

https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/20/voda-iz-vozduha-bambukovaya-bashnya-dlya-avtonomnogo-vodosnabzheniya/

Генерация из угля достигла максимума

⚡️Глобальное производство электроэнергии на угольных ТЭС по итогам 2022 г. увеличилось на 1,1%, достигнув 10 186 тераватт-часов (ТВт*Ч), что является историческим максимумом. По данным Ember, абсолютный прирост выработки из угля составил 108 ТВт*Ч, что сопоставимо с годовым объемом электрогенерации из всех источников в Казахстане.

🇨🇳🇮🇳Наибольший вклад в этот прирост внесли Китай и Индия, которые в 2022 г. нарастили выработку на угольных ТЭС на 81 ТВт*Ч и 92 ТВт*Ч соответственно. Ключевую роль сыграл ввод новых генерирующих мощностей. По данным Global Energy Monitor, Китай и Индия в прошлом году ввели в эксплуатацию в общей сложности 30,3 гигаватта (ГВт) угольных ТЭС, тогда как все прочие страны мира – «лишь» 15,2 ГВт.

🇩🇪Сильный прирост выработки из угля – на 17 ТВт*Ч – по итогам 2022 г. был также зафиксирован в Германии. Решающее значение сыграли ремонты на атомных электростанциях (АЭС) в соседней Франции, из-за которых страна впервые за долгое время стала нетто-импортёром электроэнергии. Если в 2021 г. экспорт электроэнергии из Франции превысил импорт на 42 ТВт*Ч, то в 2022 г. уже импорт превысил экспорт на 17 ТВт*Ч. Одним из источников импорта стала Германия, нарастившая в 2022 г. поставки электроэнергии во Францию на 11 ТВт*Ч.

🇺🇸Прирост выработки в Индии, Китае и Германии был частично компенсирован её сокращением в США (на 70 ТВт*Ч), на долю которых пришлось свыше половины законсервированных генерирующих мощностей. Если в США в 2022 г. было выведено из эксплуатации 13,5 ГВт угольных ТЭС, то во всем остальном мире – 12,5 ГВт. Впрочем, это не означало отказа от ископаемого топлива. Основной альтернативой углю для США стало использование газа: по итогам 2022 г. в США было введено в строй 2,5 ГВт газовых ТЭС (8% от общемирового объема), что стало одной из причин увеличения выработки из газа на 7% (на 110 ТВт*Ч).
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/20/vyrabotka-elektroenergii-iz-uglya-dostigla-istoricheskogo-maksimuma/

🚙 По итогам 2022 года китайская BYD обогнала «Теслу» в производстве электрокаров.