Минутка ликбеза

👉 Сильной стороной возобновляемых источников энергии считается их экологичность. Слабостью же ВИЭ является высокая зависимость от погодных условий. А значит - нестабильность.

🤔 Например, в США в 2022 г. средняя загрузка
✔️ ветровых генераторов составила 36,1%,
✔️ а солнечных панелей – 24,8%.
Повысить надёжность энергоснабжения в этих условиях можно за счёт систем хранения энергии.

💰 И участники индустрии чётко осознают это. Недаром инвестиции в развитие указанных систем в 2023 г. достигнут, согласно экспертным прогнозам, $37 млрд. Для сравнения: в 2018 г. капиталовложения составляли $5 млрд.

Модель учёных Сколтеха упростит разработку нефтяных месторождений
#наукаИРТТЭК

Исследователи из Сколтеха представили модель, которая упростит планирование разработки нефтяных месторождений. С её помощью можно получить полезную информацию о скважине — например, сравнить её с уже разработанными скважинами поблизости, чтобы спрогнозировать актуальные для нефтедобычи свойства и повысить эффективность бурения. Исследование опубликовано в журнале первого квартиля IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters.

Процесс разработки нефтяных и газовых месторождений можно разделить на три этапа: месторождение находят, оценивают и разрабатывают. Оценка касается, например, объёмов и распределения запасов углеводородов.

На этом этапе бурят разведочные скважины и спускают в них зонды, которые фиксируют большое количество показателей — от радиоактивности пласта до подвижности грунтовых вод. Затем эту информацию используют для принятия решений по разработке.

От платины не отказываются

🇷🇺 Учёным из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН удалось доказать, что замена дорогостоящих металлов платиновой группы на дешёвые аналоги в качестве ускорителей реакции практически не влияет на конечную стоимость продукта. Этот вывод может предотвратить необоснованный отказ от платиновых катализаторов, которые используются в синтезе полимеров.

💰 Авторы исследования сравнили затраты на проведение шести различных химических реакций, в которых из одинаковых исходных веществ образуется одно и то же вещество – изохинолон. Он входит в состав ряда флуоресцентных (иллюминирующих) материалов. Три из проведенных шести реакций осуществлялись с использованием катализаторов на основе благородных металлов – родия, палладия и рутения. Две реакции протекали в присутствии более дешёвых никеля и кобальта, а одна – без использования металлов.

🧮 Расчёт стоимости каждого превращения учитывал цену исходных металлов, а также лигандов – своего рода добавок, входящих в состав катализаторов. Анализ показал, что превращение, в котором используется родий, лишь на 50% дороже того, в котором используется катализатор на основе кобальта, при том что металлический родий примерно в 8 000 раз дороже, чем металлический кобальт. Нивелирование разницы связано с низким использованием металлов, на долю которых приходится лишь 1% от общей массы применяемых веществ. В результате затраты на металлы составляют не более 10-30% от общей стоимости реакции, тогда как 70-90% расходов приходится на органические реагенты. Поэтому замена дорогостоящих благородных металлов на дешевые аналоги незначительно влияет на конечную стоимость реакции.

🎙 «Результаты анализа показывают, что стоимость химического превращения зависит в первую очередь от органических реагентов, а не катализаторов. Поэтому некорректно аргументировать отказ от использования благородных металлов в составе катализаторов лишь их дороговизной. Наша работа подчеркивает, что ученые должны реалистично оценивать разные факторы для достижения максимальной эффективности», – резюмирует Дмитрий Перекалин, доктор химических наук, завлабораторией Института элементоорганических соединений РАН.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/07/12/otkaz-ot-blagorodnyh-metallov-prakticheski-ne-vlijaet-na-stoimost-organicheskogo-sinteza-issledovanie/

📊Выбросы CO2 в атмосферу от ведущих стран мира с 1970-го по 2021-ый год включительно.

Литиевый анод

🔋 Говоря о литиевом аноде, необходимо отметить неконтролируемый рост дендритов, который может привести к снижению эффективности цикла и серьёзным проблемам безопасности. Кроме того, металлический литий в литий-кислородных аккумуляторах также сталкивается с серьёзными проблемами коррозии из-за реакции с H2O при разложении электролита, что затрудняет защиту литиевого анода.

👉 В настоящее время предложены стратегии стабилизации литиевого анода в литий-кислородных аккумуляторах. Из-за высокой реакционной способности металлического лития и его термодинамических характеристик, способствующих росту дендритов при нанесении покрытия, наиболее очевидной стратегией защиты является оптимизация состава и структуры металлического лития, в том числе использование анодов из сплавов и 3D структур.

👍 Модификация поверхности — ещё одна широко используемая стратегия защиты литиевого анода. Пассивирующие слои, нанесённые на поверхность металлического лития, могут стабилизировать границу раздела литиевый анод/электролит,
предотвратить рост дендритов и подавить побочные реакции, вызванные присутствием O2 или H2O. В настоящее время существует два распространённых метода нанесения поверхностного защитного слоя на литиевый анод:
1️⃣ Один из них заключается в формировании пассивирующего слоя непосредственно на поверхности литиевого анода с помощью химических или электрохимических реакций;
2️⃣ Другой метод заключается в создании защитной пленки на поверхности Li путём использования внешних методов (шабрения, нанесения покрытия, погружения и т.д.).

Минутка ликбеза

👉 Лёгкие алканы – это предельные углеводороды, к числу которых относятся метан, этан, пропан и бутан. Данные соединения играют важную роль в энергетике и промышленности:
📌 метан используется в качестве топлива,
📌 этан является одним из ключевых видов сырья для газохимии,
📌 смесь пропана и бутана, отличающаяся способностью переходить из газообразной в жидкую форму, остаётся одним из наиболее распространенных видов сжиженных углеводородных газов (СУГ).

🌡 «Жирные» компоненты газа выделяются на криогенных установках при низких температурах. Этот метод, в частности, используется на Амурском газоперерабатывающем заводе (ГПЗ), который после ввода шести очередей сможет перерабатывать 42 млрд куб. м газа в год, а также ежегодно производить 60 млн куб. м гелия, 2,4 млн тонн этана, 1 млн тонн пропана, 500 тыс. тонн бутана и 200 тыс. тонн пентан-гексановой фракции.

👍 Метан, получаемый в результате переработки сырья с Чаяндинского и Ковыктинского месторождений, должен будет отправляться на экспорт в Китай. Гелий будет поступать на гелиевый хаб в Амурской области. А этан после ввода в строй Амурского газохимического комплекса должен будет стать сырьём для производства этилена и полимеров.

Ископаемые источники доминируют в США

🇺🇸 Первичное потребление энергии в США по итогам 2022 г. выросло на 3%, достигнув 100,4 квадриллиона британских тепловых единиц. Доля атомной и возобновляемой энергии составила 21%, тогда как доля угля, нефти и газа – 79%.

👉 Потребление возобновляемой энергии выросло на 9% (до 13,2 квадриллионов БТЕ). Драйвером прироста стал ввод новых генерирующих мощностей. По данным Global Energy Monitor, на долю США в 2022 г. пришлось 11% глобального ввода ветровых генераторов (5,2 ГВт из 49,5 ГВт) и 4% ввода солнечных панелей (2,4 ГВт из 58,9 ГВт). При этом США не отказываются от развития гидроэнергии: так, компания rPlus Hydro планирует построить гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС) мощностью 900 МВт.

⚛️ Потребление атомной энергии снизилось на 1% (до 8 квадриллионов БТЕ). Сказался вывод из эксплуатации АЭС «Палисадес» (штат Мичиган) мощностью 850 МВт, срок эксплуатации которой составлял чуть более 50 лет. Однако в нынешнем году, с высокой вероятностью, будет зафиксирован прирост благодаря запуску двух новых реакторов на АЭС «Вогтль» (штат Джорджия) общей мощностью 2,5 ГВт.

🛢Потребление жидких углеводородов, доминирующих в энергобалансе США с 1950 г., достигло в 2022 г. 35,8 квадриллиона БТЕ, но всё равно оставалось ниже исторического максимума, зафиксированного в 2005 г. Несмотря на отмену ковид-ограничений, спрос на топливо в воздушном и наземном легковом транспорте отставал от докризисного уровня. По данным Energy Institute, потребление бензина в CША в 2022 г. было ниже показателя 2019 г. на 6%, а потребление авиакеросина – на 10%. Косвенно это подтверждают данные Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), согласно которым выполненный пассажирооборот внутренних авиарейсов в США в 2022 г. был на 5,9% ниже, чем в 2019 г.

🔹 Первичное потребление природного газа в США в 2022 г. достигло рекордного уровня (33,4 квадриллиона БТЕ), тогда как потребление угля сократилось до нового исторического минимума (9,8 квадриллиона БТЕ). Расхождение трендов связано с различиями в использовании газообразного и твердого топлива в электроэнергетике: в США в 2022 г. было введено в строй 2,5 ГВт мощности газовых ТЭС, тогда как вывод из эксплуатации угольных ТЭС достиг 13,5 ГВт. В результате доля угля в структуре электрогенерации снизилась с 21,6% в 2021 г. до 19,3% в 2022 г., а доля газа – выросла с 38% до 39,3% соответственно.

💪 В целом, ископаемые источники по-прежнему преобладают в энергобалансе США. Правда, доля энергии ветра, солнца и воды в ближайшие годы будет расти, в том числе из-за постепенного отказа от угольной генерации. По оценке Global Energy Monitor, в США в период с 2023 по 2040 гг. будет выведено 110 ГВт мощности угольных ТЭС – треть от мирового показателя (312 ГВт).
https://globalenergyprize.org/ru/2023/07/13/iskopaemye-istochniki-po-prezhnemu-dominirujut-v-jenergobalanse-ssha/

Водородное будущее: как Уругвай ищет свое место на энергорынке

Небольшую страну Уругвай часто называют «латиноамериканской Швейцарией» за ее ухоженность пейзажа и развитую экономику. В соответствии с этим образом, местные власти решили всерьез заняться развитием местной «зеленой» энергетики. Особый упор было решено сделать на зеленом водороде, а целью поставлено превратить Уругвай в одного из лидеров в данном секторе. Первые шаги в этом направлении уже сделаны, причем с прямым участием Европы.

В мае нынешнего года произошло знаменательное для Уругвая событие: высшие чины местного энергетического сектора подписали меморандум о взаимопонимании с властями порта Роттердам. Соглашение было подписано в рамках Всемирного саммита по водороду, который проходил в Нидерландах в мае и в котором приняли участие представители властей обеих стран. Стороны подписали намерение о сотрудничестве в том числе в проектах, связанных с зеленым водородом, который называют столпом энергетического перехода Уругвая.

Эксперты считают, что потенциал у Уругвая очень высок. Насколько именно, разбирается ИРТТЭК.

Цены на сырьё вернулись в 2010-й

💸 Индекс цен на сырьевые товары Всемирного банка в июне 2023 г. снизился на 2%, достигнув 99,9 пункта. Это первый за два года случай, когда индекс опустился ниже уровня в 100 пунктов, который, с поправкой на инфляцию, отражает ценовые значения 2010 г.

📉 Падение цен в большей степени затронуло энергетические коммодитис, индекс для которых по итогам июня 2023 г. снизился до 95,2 пункта. Одним из драйверов является нивелирование шоков предложения, которые ранее привели к всплеску цен. Пример тому – угольный рынок, который столкнулся сразу с тремя шоками предложения:
✔️ эмбарго КНР в отношении Австралии, которое действовало на уровне таможенных распоряжений в 2021-2022 гг.;
✔️ месячным запретом на экспорт угля из Индонезии, который был установлен в январе 2022 г.;
✔️ эмбарго ЕС в отношении России, которое было введено в августе 2022 г.

👉 Индонезия уже в феврале 2022 г. отменила ограничения на экспорт угля, а Китай в начале 2023 г. снял запрет на импорт австралийского угля. В результате поставки энергетического угля из Австралии в КНР по итогам первых пяти месяцев 2023 г. достигли 11,2 млн т, а поставки из Индонезии – увеличились на 66% (до 89,9 млн т). В свою очередь, в Европе серьёзно изменилась структура импорта. По данным Ember, импорт энергетического угля из ЮАР в ЕС в 2022 г. увеличился с 2 млн т до 13 млн т, из Австралии – с 1 млн т до 6 млн т, из Колумбии – с 8 млн т до 14 млн т, а из Индонезии – практически с нуля до 6 млн т.

🛢 В свою очередь, на нефтяном рынке сказываются последствия ужесточения политики ФРС США, которая в период с марта 2022 г. по май 2023 г. повышала ставку по федеральным фондам десять раз. Это во многом напоминает период 2014-2016 гг., когда на фоне сворачивания программы количественного смягчения и перехода к повышению ставок среднегодовая цена Brent снизилась с $99 до $44 за баррель. Наконец, на газовом рынке сказывается падение конечного спроса: по данным Ember, выработка электроэнергии из газа в ЕС по итогам первых пяти месяцев 2023 г. снизилась на 15% в сравнении с аналогичным периодом 2022 г. (до 179 тераватт-часов).

❗️ Удешевление топлива стало одной из причин снижения цен на неэнергетические коммодитис: так, индекс цен на продовольствие по итогам прошедшего месяца достиг минимума с декабря 2021 г.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/07/13/ceny-na-syrevye-tovary-vernulis-k-urovnju-2010-goda/

Слова классика

- Наука занимается решением фундаментальных задач – борьба с раком, климатические изменения и так далее. Современный человек, живущий в обществе, интересуется изменениями: сегодня это так, завтра все по-другому. Но в науке все иначе, наука требует времени: 20, 50 лет, иногда проходит много времени, прежде чем ученые сделают какое-то новое открытие. Это марафон, а не бег на 100 метров.

Карло Руббиа
https://globalenergyprize.org/ru/2020/09/08/karlo-rubbia-italiya/

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

Традиционная энергетика
📌 Сырьевая игла: ОПЕК настроен позитивно: прирост спроса на нефть будет опережать прирост предложения
📌 Energy & Finance: Добыча нефти в Иране достигла максимума с момента введения эмбарго
📌 Gas & Money: Экспорт СПГ отвяжут от месторождений?

Нетрадиционная энергетика
📌 Нефть и Капитал: В Китае солнечные панели «вылезли» на море
📌 ШЭР: 250 км за 4 минуты: студенты изобрели быструю зарядку для электромобилей
📌 Нефтегазовая вертикаль: Водородные проекты теперь и на оффшорных ВЭС

Новые способы применения энергии
📌 ИнфоТЭК: Летающий электромобиль близок к реальности
📌 Суровый технарь: Силовой кабель 6000 вольт (видео)
📌 Экология | Энергетика | ESG: В Израиле разработают экскурсии по волновой электростанции

Новость «Глобальной энергии»
📌 Солнце из бочки: инновация для автономного энергоснабжения

Дайджест «Глобальной энергии» за 9 - 16 июля.

👉 Выпуск по ссылке
 
📌 Юбилейный фильм:  «Глобальная энергия. 20 лет прогресса»
📌  Российские учёные предложили новый метод выделения этана и пропана из природного газа
📌 Солнце из бочки: инновация для автономного энергоснабжения
📌 Электромагнитная левитация может улучшить свойства материалов для гаджетов
📌 Ископаемые источники по-прежнему доминируют в энергобалансе США
📌 Отказ от благородных металлов практически не влияет на стоимость органического синтеза – исследование
📌 Цены на сырьевые товары вернулись к уровню 2010 года.

Цитата дня
«Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость». © Альберт Эйнштейн

Инновация для автономного энергоснабжения

🇮🇹 Итальянская компания Barrel разработала фотогальваническую установку, которую можно транспортировать в бочке. Стандартный пакет состоит из солнечных модулей мощностью 6 киловатт (кВт), литиевых батарей емкостью 3,5 киловатт-часов (кВт*Ч) и инвертора на 5,6 кВт, предназначенного для преобразования постоянного тока в переменный.

💪 Мощности одной установки достаточно для автономного энергоснабжения загородного одноэтажного дома для четырёх-пяти человек. Инновация уже нашла применение в странах и регионах, пострадавших от землетрясений, в том числе в Турции и области Эмилия-Романья на севере Италии. «Бочка» также используется в ряде стран Африки (Сенегал, Марокко, Мали, Гана, Нигерия) и Ближнего Востока (Оман, ОАЭ).

👍 Разработка компании Barrel пополнила череду новаций в солнечной энергетике, предназначенных для автономного энергоснабжения. Ранее немецкая Autarq создала черепицу со встроенными монокристаллическими элементами. Другим примером являются модернизированные ячейки Гретцеля, которые стали использоваться шведской компанией Exeger в производстве беспроводных устройств.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/07/13/solnce-iz-bochki-innovacija-dlja-avtonomnogo-jenergosnabzhenija/

В Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ отработана методика проведения экологического мониторинга воздуха на основе нейтронного активационного анализа

https://www.atomic-energy.ru/news/2023/07/14/137175

Рынок топливных присадок: четыре основных сегмента

Российский рынок топливных присадок состоит из четырех основных сегментов:

• Цетаноповышающие присадки, которые позволяют ускорить процесс воспламенения дизельного топлива;

• Противоизносные присадки, которые добавляются в низкосернистое дизельное топлив с целью снижения износа топливного насоса высокого давления;

• Депрессорно-диспергирующие присадки, которые используются для улучшения низкотемпературных свойств и выпуска межсезонных, зимних и арктических топлив;

• Моющие присадки, которые предотвращают образование отложений на внутренних деталях двигателей.

Для этих сегментов характерен различный уровень локализации: в структуре потребления цетаноповышающих присадок доля импорта составляет 20%; для противоизносных присадок этот показатель составляет 30%, а для депрессорно-диспергирующих и моющих присадок – 80% и 70% соответственно. Впрочем, это лишь наиболее крупнотоннажные сегменты рынка, на котором представлены и другие виды присадок.

Эти данные на конференции SMART-АЗС 2023 представил Михаил Ершов, главный редактор цифрового сервиса FUELS Digest, который несколько лет назад стал обладателем премии «Энергия молодости».

Правила обращения с попутным газом

👉 Сложность и стоимость системы транспортировки и очистки возрастает из-за изменения газового фактора со временем, особенно частого его резкого снижения после быстрого роста в первые годы. Кроме того, существуют и другие проблемы, такие как
✔️ неравномерность поступления газа,
✔️ различие в давлении газа в «старых» и новых скважинах (что особенно важно при добычи сланцевой нефти)
✔️ и др.

👍 В то же время, наличие большого числа ГПЗ и системы магистральных газопроводов для передачи сухого природного газа делает такой подход особенно выгодным при использовании попутного газа не только как топлива, но и как нефтехимического сырья. Так, в Саудовской Аравии 98% попутного газа перерабатывается с последующим использованием. В Нигерии создание инфраструктуры для переработки и экспорта снизило уровень сжигания на 31% за 10 лет. В Казахстане сжигание газа уменьшилось за последние 10 лет на 61% в том числе за счет создания инфраструктуры для транспортировки и переработки. Те же факторы позволили существенно снизить объём сжигаемого попутного нефтяного газа в США – несмотря на рост добычи на нефтяных месторождениях сланцевой нефти (Пермский бассейн, Баккен, Игл-форд), на которые приходится в 2021 году 89% сжигаемого попутного газа, общее количество сжигаемого газа упало уже на 51% по сравнению с 2019 годом.

❗️ Здесь, правда, есть своя специфика: часть газа доставляется в форме сжиженного или сжатого природного газа (LNG, СNG). Такой вариант оказывается сравнительно привлекательным при низком уровне добычи и средних и дальних расстояниях транспортировки до инфраструктуры или места использования. При этом он пригоден и для сравнительно небольших объёмов добываемого газа, но требует строительства соответствующей инфраструктуры для компримирования/ожижения и для транспортировки как самого сухого газа, так и выделяемых при компримировании или ожижении более тяжёлых компонентов. Последняя возможна с использованием специальных емкостей и автомобильного транспорта.

Как стабилизировать анод❓

🔋 Высокая восстановительная способность металлического Li делает его нестабильным в большинстве систем органических электролитов. Регулирование состава электролитов (растворитель, литиевая соль и т. д.) на литиевом аноде позволяет получать однородную и стабильную плёнку на границе раздела поверхность-электролит (SEI), эффективно предотвращающую рост дендритов и побочные реакции с электролитами благодаря созданию стабильной границы раздела Li/электролит.

👍 Формированию сплошных и плотных плёнок SEI может также способствовать внесение в электролит соответствующих добавок. Перспективным подходом к модификации сепаратора является блокирование компонентов коррозии (воды, кислорода, сильного окислителя и т. д.) со стороны катода. С этой целью на сепаратор для защиты литиевых анодов наносятся полимеры или неорганические материалы, позволяющие блокировать диффузию воды и кислорода и облегчающие транспортировку Li+. Другая стратегия заключается в использовании на внешней стороне катодной части селективной (по кислороду) мембраны, предотвращающей проникновения влаги в аккумуляторную систему.

👉 Вышеперечисленные стратегии могут смягчить проблемы литиевого анода. Однако для полного решения последних предстоит пройти ещё долгий путь, на котором интеграция различных стратегий защиты была бы хорошим выбором.
https://t.iss.one/globalenergyprize/4832

ВиЭС как диспетчер торговли энергией

💸 В связи с изменением ситуации с электроснабжением цены на рынке электроэнергии подвергаются значительным колебаниям. ВиЭС в Шанхае участвуют в качестве независимых трейдеров в ограничении пиковых нагрузок на энергетическом рынке на уровне провинции.

👉 Данный рынок предполагает проведение сделок по ограничению пиковых нагрузок «на сутки вперёд», в течение суток и в режиме реального времени. В качестве примера на этом рисунке показаны торговые процессы ВиЭС, происходящие на рынке ограничения пиковых нагрузок в Шанхае. Диспетчерский центр сначала выдаёт инструкции по пиковому регулированию на следующие сутки (на сутки вперёд, 96 раз), ближайшие 3 и 4 часа, и ближайшие 15 минут (1 раз).

👍 Используя механизм рыночного клиринга, ВиЭС сами устанавливают ценовые предложения. В этом случае, ВиЭС, участвующие в сделках по ограничению пиковых нагрузок, сообщают диспетчерскому центру о величине, цене и продолжительности ограничения. Например, для сделок в режиме реального времени, минимальное заявленное снижение пиковой нагрузки составляет 0,01 МВт, минимальная продолжительность — 15 минут, а заявленные цены — от 0 до верхнего предела в 400 юаней/МВтч.

💰В настоящее время на рынке Шанхая конкретные наказания за допущенные отклонения не предусмотрены, а результаты по ограничению пиковых нагрузок при расчетах не учитываются. В конечном итоге, в соответствии с фактическими результатами реализации, достигнутыми ВиЭС, и ценовыми предложениями, диспетчерские и рыночные центры будут ежемесячно выплачивать ВиЭС комиссионные за ограничение пиковых нагрузок.

🔋 По прогнозам экспертов, рынок литий-железо-фосфатных батарей через три года приблизится к $53 млрд. И на то есть причины.

Источник