Как сократить выбросы при сжигании угля❓

🇷🇺Учёные Института катализа Сибирского отделения (СО) РАН усовершенствовали технологию сжигания угля в кипящем слое катализатора, которая позволяет снижать выбросы вредных веществ в атмосферу.

👉Сжигание в кипящем слое катализатора (КСК) является альтернативой плазменному сжиганию угля, которое осуществляется при температуре свыше 1200 градусов Цельсия. КСК происходит в металлическом реакторе, наполненном шариками катализатора, которые циркулируют с высокой скоростью в интенсивном потоке воздуха при температуре от 600 от 750 градусов. Содержащиеся в топливе летучие соединения сгорают на поверхности катализатора, что обеспечивает снижение выбросов продуктов неполного окисления (т.е. сгорания без образования пламени). При этом чем больше в топливе летучих веществ (угольной смолы, углекислого газа, метана), тем эффективнее происходит горение. Наконец, эта технология не требует применения оборудования по доочистке газов, что может снизить стоимость «чистой» угольной генерации.

🎙Исследователи решили проверить, как будет работать технология КСК при совместном сжигании бурого угля и биомассы (сосновых опилок). «Сжигание в кипящем слое катализатора сама по себе экологически чистая технология — выбросы токсичных веществ, таких как монооксид углерода, оксиды азота и серы, не превышают предельно допустимых значений. Однако использование биомассы делает процесс ещё и более углеродно-нейтральным: растения поглощают углекислый газ в ходе роста, и, когда он выделяется при горении растительной биомассы, то не прибавляется к общему балансу CO2», – комментирует кандидат химических наук, один из авторов исследования Юрий Дубинин.

🌡Эксперимент показал, что наиболее эффективно процесс КСК протекает при температуре в 750 градусов Цельсия и трехкратном соотношении опилок и угля (3:1 по объёму) – в таких условиях степень выгорания топлива достигает 99,6%. При этом выбросы углекислого газа снижаются на 36% в сравнении с плазменным сжиганием угля без использования биомассы, а выбросы оксида азота – на 29%. Более того, по итогам эксперимента не было зафиксировано эмиссии оксидов серы, хотя их содержание в буром угле составляет 12%. По оценке исследователей, технологию КСК можно использовать не только для угля и биомассы, но и таких видов топлива, как горючие сланцы и битуминозные пески. Благодаря этому она может получить распространение в регионах, где есть трудности с доставкой традиционных ресурсов.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/26/rossijskie-uchenye-dobilis-sokrashheniya-vybrosov-pri-szhiganii-uglya/

Плюсы АСММ

⚛️Возможность производства электрической и тепловой энергии является одни из преимуществ атомной энергетики и АСММ, в частности. Об этом заявляла ранее генеральный директор Всемирной ядерной ассоциации Сама Бильбао-и-Леон.

🎙«Если говорить о низкоуглеродных источниках энергии, то атомная энергия – единственная, которая может производить электричество и тепло. Не забывайте, что тепло нам необходимо для обогрева и охлаждения. Тепло также используется во многих промышленных процессах. Поэтому очень важно иметь доступ и к теплу, и к электричеству. И это прекрасная возможность, которую предоставляют малые модульные реакторы», – отмечала она.

ГЭС в миниатюре

🌊Эта установка де-факто относится к числу гидрогенераторов, поскольку выработка электроэнергии осуществляется за счёт потока жидкости. Необычные гидроустановки, как правило, применяются для автономного энергоснабжения.

👉Например, компания BladeRunner Energy создала малую гидроустановку, у которой форма ротора (вращающейся части электрогенератора) напоминает рыбу с маленькой головой, расширяющимся туловищем и пышным хвостом. Ротор скреплён стальным тросом с плавающей платформой, на которой установлен статичный генератор вместе с аккумулятором и силовой электроникой. Благодаря простоте конструкции такой генератор можно использовать в одиночку.

Газовая генерация – лидер по объему строящихся мощностей

🥇Газовые теплоэлектростанции (ТЭС) занимают первое место по потенциальному вводу мощности. К началу 2023 г. в России на стадии строительства находилось 3 692 мегаватта (МВт) газовых ТЭС, тогда для атомных электростанций (АЭС) этот показатель составлял 2 940 МВт, для ветровых и солнечных генераторов – 588 МВт и 88 МВт соответственно, а для угольных ТЭС – 70 МВт, согласно данным Global Energy Monitor.

❗️Объявление итогов первого этапа номинационного цикла премии «Глобальная энергия»

🎥Как это происходило - смотрите.

👉А вот собственно эти итоги.

Первая партия топлива доставлена на АЭС «Аккую»

🇹🇷Церемония доставки первой партии ядерного топлива на атомную электростанцию (АЭС) «Аккую» состоялась 27 апреля 2023 г. Мероприятие ознаменовало начало подготовки к запуску первого энергоблока, которое намечено на 2024 г.

🎙«С доставкой свежего ядерного топлива на площадку АЭС «Аккую» становится ядерным объектом, а Турецкая Республика получает статус страны с мирными атомными технологиями», – комментирует гендиректор «Росатома» Алексей Лихачёв.

⚛️АЭС Аккую» будет состоять из четырёх энергоблоков ВВЭР-1200 общей мощностью 4,8 гигаватта (ГВт). Реакторы этого типа используются на шестом и седьмом энергоблоках Нововоронежской АЭС, которые были подключены к сети в 2016 и 2019 гг. соответственно, а также на первом энергоблоке Белорусской АЭС, который начал регулярную выработку электроэнергии в 2021 г. Особенностью ВВЭР-1200 является использование пассивных систем безопасности, которые могут функционировать при полном обесточивании станции без вмешательства оператора.

👍АЭС «Аккую» общей стоимостью $22 млрд. станет первой атомной электростанцией в истории Турции. Заливка бетона под первый энергоблок состоялась в 2018 г., под второй – в 2020 г., а под третий и четвёртый – в 2021 и 2022 гг. соответственно. АЭС после завершения строительства всех четырех энергоблоков сможет вырабатывать 35 тераватт-часов (ТВт*Ч) электроэнергии в год, обеспечивая тем самым чуть более 10% потребностей Турции. Ключевыми источниками электроэнергии для страны остаются уголь и газ, на долю которых в 2022 г. пришлось в общей сложности 57% генерации. По данным аналитического центра Ember, остальные 43% были распределены между мазутными установками (1%), а также гидроэлектростанциями (21%), ветровыми генераторами (11%), солнечными панелями (5%) и всеми прочими видами ВИЭ (5%).

👉Турция – одна из новых точек на мировой карте атомной энергетики, на которой в ближайшие годы также появятся Бангладеш и Египет, где при участии «Росатома» идет строительство АЭС «Руппур» и АЭС «Эль-Дабаа». Всего к началу 2023 г. по миру в целом на стадии сооружения находилось 62 реактора на 63,9 ГВт. По данным Global Energy Monitor, ввод этих энергоблоков позволит увеличить общемировую мощность АЭС на 16%.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/27/turciya-pristupit-k-zagruzke-atomnogo-topliva-na-aes-akkuju/

Генерация из газа удвоилась с 2000 года

📈Глобальное производство электроэнергии из газа по итогам 2022 г. достигло 6 336 тераватт-часов (ТВт*Ч), более чем вдвое превзойдя уровень 2000 г. (2 718 ТВт*Ч). Прирост в абсолютном выражении составил 3 618 ТВт*Ч, что сопоставимо с годовым объёмом выработки из всех источников в ЕС, Великобритании и Норвегии.

💪Ключевой вклад в этот прирост внесло строительство новых генерирующих мощностей. По данным Global Energy Monitor, в период с 2000 по 2022 г. по всему миру было введено в строй 939 гигаватт (ГВт) газовых ТЭС, что сопоставимо c мощностью электростанций на ВИЭ в странах ЕС и Северной Америки (969 ГВт, согласно IRENA). Страны, вводившие в эксплуатацию новые ТЭС, можно разделить на три основные группы. Первую составляют крупные производители углеводородов, такие как США, Саудовская Аравия и Россия, которые благодаря высокой доступности сырья обеспечили чуть более четверти (262,4 ГВт) глобального ввода новых мощностей в газовой генерации.

👉Вторую группу образуют страны ЕС, для которых газовые ТЭС являются одним из вариантов замещения угля в электроэнергетике. Например, в Германии в период с 2000 по 2022 г. было выведено из эксплуатации 24,9 ГВт угольных ТЭС и при этом подключено к сети 14,7 ГВт газовых электростанций. При этом темпы перехода на газ существенно превышали темпы отказа от угля в Италии (35,4 ГВт против 4,2 ГВт), Нидерландах (8,6 ГВт против 3,7 ГВт), и Франции (8,2 ГВт против 6,6 ГВт). Это во многом объясняет, почему даже после подписания Парижского соглашения по климату доля газовой генерации в странах ЕС продолжала расти: если в 2015 г. на газовые ТЭС приходилось 13,8% выработки в Евросоюзе, то в 2022 г. – ровно 20%.

👍Третью группу стран образуют крупнейшие развивающиеся экономики Азии, которые за счёт газа обеспечивают растущий энергоспрос. Сюда относятся не только Китай, где в период с 2000 по 2022 г. было введено в эксплуатацию 106,9 ГВт газовых ТЭС, но также Бангладеш (10,4 ГВт), Пакистан (9,8 ГВт), Индия (7,2 ГВт) и Таиланд (2,6 ГВт). В отличие от выработки из ВИЭ, электрогенерация из газа зависит не от погодных условий, а от доступности сырья и динамики конечного спроса. Вдобавок, газовые электростанции обеспечивают меньший уровень выбросов, чем угольные ТЭС. Если при выработке из угля удельная эмиссия парниковых газов составляет 820 граммов CO2-эквивалента на киловатт-час (кВт*ч), то при электрогенерации из газа – 490 граммов CO2-эквивалента, согласно оценке Международной группы экспертов по изменению климата (IPCC).

🌿Благодаря сравнительно низкому уровню выбросов интерес к развитию газовой генерации сохраняется в Южной Корее, где с 2000 г. было введено в строй 34,4 гигаватта ТЭС, а также в ведущих странах Центральной и Южной Америки, в том числе в Мексике (37,3 ГВт), Бразилии (14,2 ГВт) и Аргентине (13 ГВт). В результате доля газа в глобальной структуре выработки электроэнергии выросла с 18% в 2000 г. до 22,2% в 2022 г.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/27/vyrabotka-elektroenergii-iz-gaza-udvoilas-s-2000-goda/

Водород из морской воды

🇩🇪Учёные Фраунгоферовского института систем солнечной энергетики (ISE) разработали проект по производству «зелёного» водорода в открытом море. По оценке исследователей, удельные издержки на получение H2 будут обратно пропорциональны мощности ветрогенераторов, которые будут снабжать электролизную установку.

👉Комплекс по производству водорода будет состоять из морского ветрогенератора и подключённой к нему электролизной платформы мощностью 500 мегаватт (МВт), которая сможет производить до 50 тыс. т «зеленого» водорода в год. Морская вода опресняться за счёт остаточной тепловой энергии электролизёра и использоваться для производства газообразного водорода, который «на выходе» будет проходить очистку, «осушку» и сжатие до 500 бар (в 500 раз выше атмосферного давления), а затем – перекачиваться на судно, которое сможет перевозить до 400 тонн водорода.

👍Проект предполагает использование протонообменного (proton-exchange membrane – PEM) электролизёра, который применяет для производства водорода твёрдый полимерный электролит. По оценке экспертов ассоциации «Глобальная энергия», на долю этого типа установок в 2021 г. приходилось 25% глобальной мощности всех электролизеров, тогда как 69% составляли щелочные электролизеры, использующие жидкий раствор электролита, а 6% – все прочие типы установок, включая твердооксидные электролизеры, задействующие тепловую и электрическую энергию для расщепления воды на водород и кислород при температуре свыше 1 000 градусов Цельсия.

🧮Согласно подсчётам ISE, для электролизёра мощностью 500 МВт потребуется ветрогенератор на 602 МВт – при таком сочетании электролизная установка сможет работать в течение 5 тыс. часов в год, а издержки на получение водорода составят 5,92 евро на кг ($6,53 на кг). В свою очередь, при мощности ветрогенератора в 490 МВт загрузка электролизера составит 4 225 часов в год, а удельная стоимость H2 – 6,37 евро на кг ($7,04 на кг). Эти значения находятся в пределах верхнего порога распространенных в отрасли издержек: по оценке Оксфордского института энергетических исследований, удельная стоимость «зелёного» водорода составляет от $3,3 до $6,5 на кг, в зависимости от типа электролизёра и цены «чистой» электроэнергии.

💰Однако производство в открытом море может облегчить монетизацию проектов в шельфовой ветроэнергетике, которые отличаются сравнительно высокой капиталоёмкостью. Если ввод 1 МВт мощности наземных ветроустановок в ЕС обходится в среднем в $1 590, то для надводных ветроустановок этот показатель составляет $3 040 на МВт. Поэтому ввод морских электролизных мощностей может помочь производителям ветровой энергии «отбивать» капитальные затраты.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/27/vodorod-iz-morskoj-vody-razrabotka-dlya-udeshevleniya-proizvodstva-h2/

Остекление для электричества

🇯🇵Японский консорциум NSG протестирует стёкла с интегрированными солнечными элементами в здании железнодорожной станции Takanawa Gateway, расположенной в Токио. Стёкла оснащены прозрачными фотогальваническим покрытием, которое пропускает видимый солнечный свет и поглощает инфракрасные лучи и ультрафиолет, преобразовывая их в электроэнергию.

👍Стёкла являются разработкой компании Ubiquitous Energy, которая была создана в 2011 г. учёными из Массачусетского технологического института (MIT) и Университета штата Мичиган (MSU) для внедрения солнечных технологий в бытовые приборы и поверхности. Помимо фотогальванического покрытия, стёкла оснащены датчиками, фиксирующими скорость ветра, освещенность и температуры – эти данные могут облегчить интеграцию прозрачных солнечных элементов с конвенциональными источниками электроэнергии.

👉Ранее инновация Ubiquitous Energy (UE) была опробована в офисе UE в Редвуд-Сити (Калифорния), а также в кампусе факультета биомедицинских и физических наук Университета штата Мичиган и экспериментальном энергоэффективном здании в городе Боулдер штата Колорадо.
https://globalenergyprize.org/ru/2023/04/27/tehnologiya-prozrachnyh-solnechnyh-panelej-budet-protestirovana-v-yaponii/

Александр Новак: Энергетический баланс России – один из самых «чистых»

🇷🇺 Завершение номинационного цикла премии «Глобальная энергия» - первый шаг к присуждению наград за наиболее важные достижения в энергетической сфере. Комментарий вице-премьера Александра Новака:

🎙«Глобальная энергия» – престижная отраслевая награда. Её присуждают за знаковые научные открытия в отраслях ТЭК, которые, в первую очередь, направлены на рациональное использование природных ресурсов и экологичность, что полностью соответствует задачам международного сообщества по декарбонизации мировой экономики. Россия вносит существенный вклад в усилия по противодействию изменению климата. Энергетический баланс нашей страны – один из самых «чистых» в мире», – говорит заместитель председателя правительства РФ.

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

Традиционная энергетика
📌 Сырьевая игла: Российская нефть ESPO – самый популярный сорт среди китайских независимых НПЗ
📌 Нефть и Капитал: Азия переходит на СУГ
📌 ИнфоТЭК: Миграция нефти составлять до 200 км

Нетрадиционная энергетика
📌 Gas & Money: Британия и Нидерланды построят крупнейшую в Европе подводную ЛЭП
📌 ИРТТЭК: Проблемы хранения водорода: за какими технологиями будущее
📌 Высокое напряжение: Доля Китая на рынке литий-ионных аккумуляторов достигла 77%


Новые способы применения энергии
📌 Геоэнергетика ИНФО: Energy Vault к лету завершит строительство крупнейших в мире площадок по аккумулированию электроэнергии в гравитационных системах
📌 Суровый технарь: Уникальная конструкция: мини-гидроэлектростанции с двумя агрегатами
📌 ШЭР: Lego перейдет с нефти на метанол – его производят из воды, уловленного из воздуха СО2 и зеленого электричества

Новость «Глобальной энергии»
📌 Небывалые горизонты «Глобальной энергии»: учёные из 48 стран номинированы на Премию 2023 года

Дайджест «Глобальной энергии» за 24 - 29 апреля.

👉 Выпуск по ссылке

📌 Объявление итогов первого этапа номинационного цикла премии «Глобальная энергия»
📌 Небывалые горизонты «Глобальной энергии»: учёные из 48 стран номинированы на Премию 2023 года
📌 Председатель Международного комитета премии «Глобальная энергия» Рае Квон Чунг – о результатах юбилейного номинационного цикла
📌 Первый в России проект наземной АСММ получил лицензию регулятора
📌 Выработка электроэнергии из газа удвоилась с 2000 года
📌 Водород из морской воды: разработка для удешевления H2
📌 Российские учёные добились сокращения выбросов при сжигании угля
📌 Технология прозрачных солнечных панелей будет протестирована в Японии
📌 Электричество из снега: инновация для автономного энергоснабжения

АЭС по российским проектам, кроме Турции, строятся еще в шести странах

Рае Квон Чунг: Знания в области энергетики становятся глобальными

🏆За премию «Глобальная энергия» борется всё больше соискателей. Почему? Объясняет обладатель Нобелевской премии мира, председатель Международного комитета по присуждению премии Рае Квон Чунг:

🎙 «Расширение географии заявок на премию является лишней демонстрацией того, что научные знания в области энергетики становятся поистине глобальными. Развивающиеся страны продолжают наращивать потребление энергии для достижения одной из целей устойчивого развития (ЦУР) – «Обеспечение всеобщего доступа к недорогим, надёжным, устойчивым и современным источникам энергии для всех». При этом ведущие страны Азии, Латинской Америки и Ближнего Востока ставят амбициозные цели по сокращению выбросов, что стимулирует использование новаций в возобновляемой энергетике. Как следствие, растёт спрос на технологические открытия, которые повышают доступность «чистой» энергии», – констатирует нобелевский лауреат.

Конго – крупнейший производитель кобальта

🇨🇩Крупнейшим производителем кобальта остаётся Демократическая Республика Конго, на долю которой в 2022 г. приходилось 68% глобальной добычи этого металла.

👉Являясь переходным металлом серебристо-белого цвета, кобальт используется в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов.

🤳Благодаря распространению смартфонов спрос на кобальт в ближайшие годы будет продолжать расти, что сыграет на руку его ведущим производителям.

💪Помимо ДР Конго, к их числу относятся
📌Индонезия, на долю которой в 2022 г. приходилось 5% глобального производства кобальта, а также
📌Россия (3%),
📌Австралия (2%)
📌и Канада (2%).

Солнце сквозь стекло

☀️Интерес японцев к перспективной технологии понятен и логичен. Ведь использование стёкол со встроенными фотогальваническими элементами является одним из трендов солнечной энергетики.

🇦🇺Например, архитектурная студия Kennon в прошлом году спроектировала восьмиэтажное офисное здание 550 Spencer, которое будет состоять из 1182 тонкопленочных солнечных панелей размером 1,587 мм x 664 мм и мощностью от 110 до 140 ватт. Вес каждого модуля (вместе со стеклом) будет составлять 17 кг, толщина – 3,2 мм, а эффективность преобразования энергии – 13,3% (при КПД стандартных солнечных панелей в более чем 20%). Здание, которое будет введено в строй в Мельбурне в 2024 г., позволит экономить 70 т CO2 в год.

🇷🇴В свою очередь, стартап Photovoltaic Windows разработал установку для горячего водоснабжения, которая состоит из резисторного нагревателя и фотоэлектрических полупрозрачных стекол на основе теллурида кадмия (CdTe) – бинарного соединения кадмия (мягкого и тягучего металла серебристо-белого цвета) и теллура (слегка токсичного полуметалла того же цвета), которое широко используется в качестве полупроводника. Мощность установки обратно пропорциональна прозрачности стекол: «окно» с прозрачностью 10% имеет мощность 76 ватт, а с прозрачностью 90% – 8 ватт. Установка пригодна для использования на балконе многоквартирного дома.

Медь вместо серебра – тренд в солнечной энергетике❓

☀️Медь начинает использоваться в солнечных панелях вместо серебра в качестве проводника электрического тока. Именно такое решение применили специалисты компании SunDrive, разработавшие панель с КПД в более чем 26%.

👉Для сравнения: у большинства панелей с проводниками из серебра коэффициент преобразования солнечной энергии составляет около 20%.

💰Средняя цена меди на мировых рынках (чуть более $8 800 за тонну) в 2022 г. была почти в 80 раз ниже цены серебра (свыше $700 000 за тонну), поэтому внедрение панелей с медными проводниками приведет к удешевлению солнечной генерации.

🇨🇳Однако роль конкурентного преимущества по-прежнему будет играть наличие собственной сырьевой базы, и здесь лидерство сохраняет Китай: доля КНР в глобальном производстве рафинированной меди в 2022 г. составляла 42%.

💰Неслучайно по удельным капзатратам на ввод солнечных панелей Китай ($630 на кВт) опережает США ($1 090 на кВт) и ЕС ($810 на кВт).