Технологические решения с низким уровнем выбросов

🇦🇺В развитие австралийской темы

Аммиак - нюансы подсчёта выбросов

⛴Внимание к аммиаку в качестве судового топлива связано с отсутствием выбросов CO2 при его сжигании в качестве топлива в двигательных установках. Однако важно подчеркнуть необходимость учёта всех выбросов в производственном цикле, используемом для получения аммиака, поскольку в противном случае учёт связанных с ним выбросов CO2 просто перемещается вверх по потоку к точке производства топлива.

👉Итак, газообразный азот для аммиака обычно получают из атмосферы с помощью воздухоразделительной установки (ASU), водородный реагент традиционно получают с использованием обычных ископаемых источников. Около 95% мирового производства аммиака зависит от ископаемого топлива, при этом
✔️72% мирового производства аммиака связано с использованием водорода, полученного из природного газа посредством парового риформинга метана (SMR),
✔️а для 22% мирового производства аммиака используется водород, полученный при газификации угля (основным производителем метана по данной технологии является Китай).

⚪️Водород, полученный при риформинге природного газа, часто называют серым водородом,
⚫️тогда как водород, полученный из угля, называют коричневым или чёрным в зависимости от источника угля.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2924

Как заставить PSC работать❓

☀️И ещё о перовскитных солнечных элементах (PSC) с мезоскопической структурой. Принцип работы этих устройств основан на
✔️поглощении света перовскитным поглотителем,
✔️генерации пар носителей заряда внутри поглощающего слоя,
✔️диссоциации и разделении зарядов
✔️с последующим переносом заряда к соответствующим электродам.

📈Для достижения высокой эффективности перовскитный поглотитель должен обладать оптимальной шириной запрещённой зоны 1,55-1,6 эВ и высоким коэффициентом поглощения (~105 см-1), позволяющими поглощать максимальную часть видимого света. Для того, чтобы большая часть падающего света достигала перовскитного поглотителя, в котором происходит фотогенерация электронно-дырочные пары, прозрачный TCO и нанесённый на него проводящий слой должны иметь пренебрежимо малое поглощение. Эти пары затем диссоциируют в свободные носители заряда.

👉Низкая энергия связи экситонов перовскитных поглотителей (в диапазоне нескольких мэВ) на практике приводит к генерации свободных носителей заряда. Это обеспечивает высокоэффективную работу солнечных элементов, поскольку нет необходимости в приложении внешних сил для разделения фотогенерированных электронно-дырочных пар. На характеристики устройства также влияет эффективный перенос заряда внутри слоёв устройства и его сбор соответствующими электродами. Зарядо-селективные слои, позволяющие собирать на каждом электроде носители заряда только одного типа, используются для воздействия на рекомбинацию на границе раздела, накопление и сбор заряда и, следовательно, на достижения требуемых фотоэлектрических параметров.

🚙Конфигурация трансмиссии электрокара на основе источника питания

(a) один батарейный источник;
(b) два батарейных источника;
(c) пассивная батарея и активный конденсатор;
(d) пассивная батарея и пассивный конденсатор;
(e) активная батарея и пассивный конденсатор;
(f) активная батарея и активный конденсатор.

В развитие темы

Пять инвесттрендов в энергетике. Номер пятый

Одно из самых заслуженных полезных ископаемых по-прежнему в деле и пока не собирается сдавать позиции. По крайней мере, в крупнейшей части света:

5️⃣Азия верна углю
Региональная дифференциация характерна и для инвестиций в угледобычу:
📌в Северной Америке в период с 2016 по 2022 г. они снизились в пять раз (с $5 млрд. до $1 млрд.),
📌а в Европе – вдвое (с $2 млрд. до $1 млрд.),
📌тогда как в Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР) их прирост составил 44% (с $72 млрд до $103 млрд).
Ключевой фактор – востребованность угля в региональной электроэнергетике. По оценке BP, доля угольных станций в структуре выработки электроэнергии в АТР составляла 57%, в то время как в Северной Америке – 19%, а в Европе – 16%. При этом в ближайшие годы уголь вряд ли всерьёз уступит свои позиции в регионе, с учётом того, что на долю Китая и Индии к началу 2022 г. приходилось 70% мировых угольных мощностей, находящихся на стадии строительства (124 ГВт из 176 ГВт, согласно Global Energy Monitor).

💰В целом, отчёт МЭА ещё раз подтвердил тенденцию последних лет, в рамках которой рост инвестиций в «чистую» и «новую» энергетику сопряжён с увеличением капиталовложений в ископаемые отрасли со стороны развивающихся стран, поскольку им важен доступ к дешёвой энергии для обеспечения экономического роста.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2938

🔜Через неделю, 12 июля, в ханты-мансийском Музее геологии, нефти и газа пройдёт церемония объявления имён лауреатов премии «Глобальная энергия»-2022. Продолжаем знакомство с номинантами:

🎥Рон Шу-Йен Хуэй - профессор Няньянского технологического университета. Уже 35 лёт учёный занимается вопросами энергосбережения и повышения энергоэффективности. За это время исследователь передал промышленности более 120 разработок, половина из которых связана с беспроводной передачей энергии. Рон Хуэй рассказывает о том,

✔️зачем нужна общая зарядная платформа❓
✔️как лучше подходить к организации беспроводной зарядки❓
✔️каковы перспективы рынка беспроводной передачи энергии❓
✔️где пригодится метод отслеживания максимальной энергоэффеективности❓
✔️и не только об этом.

ГЭС как средство от энергодефицита

🌊Гидроэлектростанции являются ключевым источником электроэнергии в Руанде. В 2020 г.
✔️на долю ГЭС приходилось 54% выработки,
✔️тогда как на долю солнечных панелей – 6%,
✔️а ископаемых источников – 40%.
Установленная мощность ГЭС в стране в период с 2013 по 2021 гг. выросла с 60 до 120 мегаватт (МВт), а фотоэлектрических генераторов – с 1 до 38 МВт, следует из данных IRENA. Мощность станций на ископаемом топливе (в том числе на торфе, метане и дизельном топливе) в прошлом году составила 144 МВт.

🌍Руанда – не единственная страна Африки, стремящаяся решить проблему энергодефицита за счёт развития гидроэнергетики. Установленная мощность ГЭС в регионе в период с 2013 по 2021 гг. увеличилась на 9 гигаватт (ГВт), что выше аналогичного показателя для ветроустановок (5,6 ГВт), и ниже, чем для солнечных панелей (10,7 ГВт). При этом Африка наращивает инвестиции в строительство возобновляемых генерирующих мощностей:
💰если в 2019 г. их объём составил $9 млрд.,
💰то в 2020 г. он увеличился до $11 млрд,
💰а в 2021 г. - до $13 млрд.
💰По итогам же 2022 г. показатель достигнет $15 млрд., согласно оценке МЭА.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2931

Коллеги показали, сколько электроэнергии приходится на одного человека в разных странах мира.

Аммиак - оттенки водорода

👉Производство аммиака с низким и даже нулевым углеродным следом может быть достигнуто за счёт перехода на использование низкоуглеродных и возобновляемых источников энергии. Они потребуются для разделения, нагрева, фильтрации и очистки воздуха, а также использования
📌голубого водорода (т.е. серого, коричневого или чёрного водорода в сочетании с CCUS - технологиями улавливания, использования и хранения углерода),
📌зелёного водорода (получаемого, например, путём электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии),
📌бирюзового водорода (получаемого, например, при расщеплении метана посредством пиролиза)
📌или розового водорода (например, с применением электролиза воды с использованием атомной энергии).

❗️Низкоуглеродный водород, к которому относится водород с нулевым углеродным следом, может также производиться
✔️из органической фракции твёрдых бытовых отходов (OF-MSW),
✔️на очистных сооружениях (WWTP),
✔️с помощью биоэлектрохимических систем, таких как как микробные топливные элементы (MFC).
Однако в настоящее время такие способы биологического синтеза аммиака не относятся к основным технологиям, применяемым в промышленном производство аммиака.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2940

АЭС: эпоха возрождения❓

🇨🇳Инвестиции Китая в развитие атомной энергетики в период с 2015 по 2022 гг. выросли с $10 млрд. до $13 млрд. в год. Однако доля КНР в общемировых капиталовложениях в отрасль снизилась за тот же период с 33% до 26%. Причина тому – ренессанс атомной энергетики в странах Европы, доля которых в глобальных инвестициях в строительство АЭС выросла с 25% до 31% (c $7 млрд. до $15 млрд.).

👉Спрос на низкоуглеродную генерацию стимулирует не только ввод новых блоков уже действующих крупных станций (таких как третий блок АЭС «Олкилуото», подключённый к обшей сети в марте 2022 г.). Также он привлекает предметное внимание к проектам малых модульных реакторов (ММР). Так, Румыния к концу 2020-х гг. может ввести шесть ММР общей мощностью 462 МВт, разработанных американской NuScale Power.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2935

Электромобильная утопия

Норвегия – мировой лидер по доле электрмобилизации. Сегодня 9 из 10 регистрируемых машин в стране – это электрокары. Вот оно наступившее «зеленое» будущее планеты!
Однако если посмотреть на баланс потребления топлива, электротранспорт мало влияет на конечный спрос на бензин и дизель. Действительно действенные меры – это рост КПД ДВС и использование биодизеля.
Однако и эти два направления, скорее игры со статистикой, нежели действительно борьба за экологию. Во многом, рост КПД ДВС в последние годы происходит за счет сокращения ресурса. То есть автомобили потребляют меньше топлива, но и служат меньше. Замена отслужившей машины – новое потребление ресурсов, только другого вида: железа, меди, алюминия.
Говоря о биодизеле – его производят из растительного сырья, в себестоимости которого до 50% - это опять же различные виды ископаемого топлива. Поэтому, проблема истощения ресурсов на планете не решается так просто, а «позеленение» потребления - больше дань моде, нежели действенная мера.

🇦🇺🇯🇵Пилотный проект цепочки поставок водородной энергии между Австралией и Японией: водород из бурого угля

В развитие темы

Ячейка Гретцеля - вопрос окраса

☀️Ячейка Гретцеля, являющаяся альтернативой кремниевым батареям, состоит из пяти основных элементов:
1️⃣стеклянного анода, покрытого прозрачным и проводящим слоем оксида олова;
2️⃣мезопористого слоя из диоксида титана, нанесённого на анод, который генерирует электроны от взаимодействия со светом;
3️⃣слоя красителя, поглощаемого анодом, что придаёт последнему фоточувствительность (это и есть процесс сенсибилизации);
4️⃣электролита, проводящего электрический ток и содержащего редокс-медиатор для восстановления красителя;
5️⃣и, наконец, катода из слоя платины, нанесённого на стекло для сбора электронов.

👉Роль сенсибилизатора, как правило, выполняют красители на основе соединений рутения – переходного металла серебристо-белого цвета, который относится к платиновой группе. Однако применение таких красителей делает фактически невозможным коммерческое внедрение ячеек из-за высокой стоимости рутения. Поэтому в качестве альтернативы могут использоваться более дешёвые безметалльные красители, чьи молекулы состоят из фрагментов с избыточной (донорный фрагмент – D) и недостаточной (акцепторный фрагмент – A) электронной плотностью, которых связывает π-электронный мост. Именно такой краситель, с характерной для него D-π-A-архитектурой, опробовали учёные НИУ МИЭТ и институтов РАН.

В Китае построен испытательный комплекс для тестирования беспроводной передачи электроэнергии

Государственный исследовательский университет электронных наук и технологий в китайском г. Сиане ввел в эксплуатацию наземный испытательный комплекс Orb-Shape Membrane Energy Gathering Array (OMEGA), предназначенный для исследования технологий беспроводной передачи энергии, включая энергию, выработанную космическими солнечными установками, размещенными на геостационарной орбите Земли, сообщается на сайте университета Xidian University.

Принцип работы солнечной установки в Сиане состоит в следующем:

1) посредством системы зеркал, ориентирующихся по солнцу и расположенных на высоте 75 м, улавливаемый солнечный свет передается на концентратор, оборудованный фотоэлектрической матрицей;

2) полученная солнечная энергия преобразуется в электроэнергию постоянного тока;

3) при помощи генераторов сверхвысокочастотного излучения и передающей СВЧ антенны с излучателем электроэнергия, преобразованная в СВЧ-излучение частотой 5,8 ГГц, передается по воздуху на принимающую СВЧ-антенну для последующего преобразования в электроэнергию постоянного тока для питания нагрузки.

На сегодняшний день комплекс OMEGA способен передавать энергию на расстояние равное 55 м.

На испытательном комплексе OMEGA планируется провести апробацию технологий эффективного сбора и преобразования солнечной энергии в СВЧ излучение, включая углубленное тестирование средств приёма, передачи и обратного преобразования солнечной энергии.

Параллельно с этим специалисты университета намерены изучить вопросы оптимизации формы волны электромагнитного излучения и методы управления передачей солнечной энергии.

Самолёт на топливных элементах

🇦🇺Австралийский авиаперевозчик Skytrans и стартап Stralis Aircraft объявили о намерении к 2026 г. запустить в небо самолёт на водородных топливных элементах. Компании планируют переоборудовать 19-местный лайнер Beechcraft 1900D, осуществляющий перевозки в штате Квинсленд на северо-востоке Австралии, заменив турбовентиляторный двигатель и керосиновую топливную систему новой водородно-электрической силовой установкой и резервуаром для хранения жидкого водорода.

🛩Skytrans и Stralis Aircraft собираются также обновить салон и пилотажно-навигационные системы, установленные на борту судна. Обновлённый лайнер сможет
📌развивать скорость до 500 км/ч,
📌брать на борт 15 пассажиров
📌и совершать перелёты на расстояние до 800 км.
Силовая установка будет состоять из двух агрегатов мощностью 955 киловатт (КВт) каждый. Подспорьем для проекта может стать превращение Квинсленда в крупнейший в Австралии хаб по производству водорода. Так, местный производитель чистой энергии Stanwell Corporation в партнерстве с японской Iwatani Corporation и ещё пятью компаниями собираются в 2026 г. приступить к вводу электролизных мощностей, объём которых к 2031 г. достигнет 3 гигаватт (что в 15 раз превышает их глобальный прошлогодний уровень).
https://globalenergyprize.org/ru/2022/07/05/samolet-na-toplivnyh-elementah/

Россия рассчитывает сохранить уровень нефтедобычи

🛢Наша страна должна, как минимум, сохранить текущие уровни добычи нефти в ближайшие 10-20 лет. При этом главным фактором стабилизации должно стать увеличение коэффициента извлечения «чёрного золота». Об этом сказал первый замминистра энергетики РФ Павел Сорокин на заседании комитета Госдумы по энергетике по рассмотрению обновлнной Энергостратегии РФ до 2050г.

🧮В 2021 году Россия добыла 524 млн. тонн нефти, согласно прогнозам вице-премьера РФ Александра Новака, в 2022 году добыча нефти может снизиться до 500 млн. тонн. «Потенциал по приросту добычи изменился, тем не менее, мы должны обеспечить себе в течение 10,15, 20 лет, как минимум, текущий уровень добычи в соответствие с новой Энергостратегией , а это в первую, очередь КИН», — сказал Сорокин.

🎙«Коэффициент извлечения нефти (КИН) – это критически важный для нас вопрос, который уже обсуждается много лет. Сейчас, с учетом давления на нас рынка, остро стоит вопрос о необходимости его увеличения, потому что гигантский потенциал по наращиванию добычи у нас на суше: в Сибири, ЯНАО, в Поволжье. Для этого надо найти наши технологии и на этих технологиях сфокусироваться», — отметил замминистра.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/07/05/rossiya-rasschityvaet-sohranit-tekushhij-uroven-dobychi-nefti-v-blizhajshie-10-20-let/

Мы сохраним своё место в тройке лидеров по экспорту угля

📈К 2050 году Россия планирует увеличить свою долю на мировом рынке угля с текущих 18% до 25%. Об этом заявил директор департамента угольной промышленности Минэнерго России Пётр Бобылёв на круглом столе комитета по энергетике Госдумы по проекту Энергостратегии России до 2050 г.

🇷🇺🇦🇺🇮🇩«Сегодня доля российского угля составляет 18%, а мы ставим себе цель в 25% мирового рынка угля к 2050 году», - сказал он. Это позволит России сохранить своё место в тройке лидеров по мировому экспорту угля наравне с Австралией и Индонезией. Однако для реализации этих целей и дальнейшего развития угольной отрасли, необходимо кратное снижение выбросов парниковых газов в атмосферу, в том числе, метана. По словам Бобылёва. к 2050 году сокращение этих выбросов достигнет 25%.

🎙«Мы провели анализ метанообразования пластов по австралийским углям, Китаю, США, но европейские шахты практически не затрагивали. По открытым и закрытым горным работам поставили себе целевые показатели, что мы можем выйти к 2050 году на минус 25 % по климатообразующим газам. Для нас при этом наиболее болезненное — это метан. Сейчас есть мнение, что от угля надо отказываться, раз и закрыть всё, это не так. У угольной отрасли есть большое будущее, особенно при улавливании СО2», — отметил Пётр Бобылев.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/07/05/rossiya-i-k-2050-godu-sohranit-svoe-mesto-v-trojke-liderov-po-eksportu-uglya/

Саяно-Шушенский заповедник перешел на энергию Солнца

Возобновляемые источники энергии теперь используются на всех кордонах заповедника в Красноярском крае. На кордоне Большая Голая, где ранее использовались дизельные генераторы, так же, как и на остальных, обновили систему энергоснабжения и установили солнечные панели.

Территория заповедника значительно удалена от населенных пунктов, что полностью исключает централизованное энергоснабжение. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, на особо охраняемой природной территории решили отказаться от использования дизельных генераторов и начать работы по переходу на использование возобновляемых источников энергии. До настоящего времени электроснабжение всех кордонов заповедника, за исключением Голой, обеспечивалось за счет использования солнечной энергии. А теперь и на этом кордоне, который является плавучим, также вырабатывается зеленая энергия.

Более подробно здесь.
#солнце #сэс #виэ

Семь трендов на мировых энергетических рынках

🇨🇳Китай сменил Японию в роли крупнейшего в мире импортёра сжиженного природного газа. Это следует из нового годового обзора мировой энергетики BP. КНР в 2021 г. нарастил закупки СПГ на 17% (до 109,5 млрд. куб. м в регазифицированном виде), тогда как Япония снизила его на 0,1%, до 101,3 млрд куб. м. Это позволило Китаю выйти на первое общемировое место.

1️⃣Китай – новый лидер по импорту СПГ
При этом доля четырёх ведущих азиатских потребителей СПГ (Китая, Японии, Индии и Южной Кореи) в глобальном импорте по итогам 2021 г. составила 60% (против 59% в 2020 г.), ещё треть пришлась на все прочие страны Азиатско-Тихоокеанского региона (12%) и Европу (21%). Ключевая роль АТР во многом связана с ростом значимости газа для местной электроэнергетики: например, в Китае выработка на газовых станциях в период с 2014 по 2021 гг. в абсолютном выражении выросла вдвое, со 133 до 273 тераватт-часов (ТВт*Ч). Такой прирост (на 140 ТВт*Ч) сопоставим с прошлогодним объемом генерации на всех типах станций в Норвегии (157 ТВт*Ч в 2021 г.). При этом Китай и дальше будет наращивать потребление газа в электроэнергетике. По оценке Global Energy Monitor, на КНР приходится 19% от глобального объёма газовых генерирующих мощностей, находящихся на стадии строительства (31 из 161 гигаватт).

Продолжение следует 

https://globalenergyprize.org/ru/2022/07/05/sem-trendov-na-mirovyh-energeticheskih-rynkah/

Ловля СО2 становится повсеместной

👉Подводное хранение CO2 может стать одним из наиболее перспективных секторов отрасли улавливания, утилизации и хранения углекислого газа (CCUS). Масштабный проект в этой сфере в промышленной зоне Хьюстона собираются реализовать INEOS, Linde, LyondellBasell и ещё одиннадцать компаний. Диоксид углерода с НПЗ и нефтегазохимических предприятий будет закачиваться в подводное хранилище в Мексиканском заливе. Мощность CCUS-хаба общей стоимостью $100 млрд. к 2040 г. составит 100 млн. т CO2, что эквивалентно годовым выбросам 45 млн. легковых автомобилей.

📈Глобальные мощности по улавливанию CO2 вырастут с нынешних 45 млн. т в год до 550 млн. т в 2030 г., следует из прогноза Rystad Energy. Основной вклад в этот прирост внесут страны Европы, где объём мощностей в этот период увеличится с 7 млн. т до 222 млн. т. Важную роль сыграют проекты в несырьевых углеродоёмких отраслях, в том числе в электроэнергетике и производстве цемента. Так, немецкая HeidelbergCement с дочерней Norcem к 2024 г. в норвежском городе Бревик введут в эксплуатацию CCUS-комплекс мощностью 400 тыс. т углекислого газа в год, а британская Drax к 2030 г. построит две установки по улавливанию CO2 на биомассовой электростанции в Северном Йоркшире.