Плюсы и минусы ветра

💨Среди альтернативных источников энергии интенсивно развивается ветряная энергетика для получения электричества за счёт энергии ветра. Однако она имеет определённые недостатки.

👉Энергия воздушных потоков, перерабатываемая в электроэнергию с помощью существующих в настоящее время ветротурбин, оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Это происходит за счёт генерации низкочастотных звуковых волн (инфразвук), отрицательно влияющих на психику человека, мощность которых определяется скоростью и силой воздушного потока.

🐦Кроме того, ветрогенераторы нарушают нормальную миграцию птиц. Для размещения системы ветротурбин, как правило, требуются относительно большие площади поверхности, которые могли бы использоваться для других целей.
https://tttttt.me/globalenergyprize/3455

H2: методы хранения и перемещения

👉В связи с будущим переходом к безуглеродной энергетике водородные технологии приобретают всё большую актуальность. В качестве одного из вариантов постепенного перехода к водородному топливу рассматривается применение метано-водородной смеси (МВС).

🤔Однако быстрый переход к широкому использованию водорода затруднён из-за дефицита инфраструктуры его производства, хранения и транспортировки. Очевидное решение для транспортировки МВС — использование трубопроводного транспорта связано с рядом ограничений, в первую очередь, эффект наводораживания металла, ухрупчение стали, а также стресс-коррозия трубопровода, что увеличивает риск разрушения имеющихся магистралей и инфраструктуры, что в дальнейшем повлечёт дополнительные затраты. Такой метод транспортировки метано-водородной смеси можно признать нерентабельным, как и само смешение «энергетических» компонентов.

💰Индивидуальный водород является надёжным и универсальным источником чистой энергии, обладает большим потенциалом как инструмент реализации перехода к устойчивой низкоуглеродной экономике. Существуют различные подходы к его хранению, например,
📌в компримированном состоянии (опасения по поводу стоимости и безопасности),
📌в жидком виде (криогенный водород имеет высокую плотность, и приемлем при хранении в больших хранилищах),
📌в форме гидридов металлов (имеются недостатки в области термодинамики реакции - малая скорость реакции, низкая ёмкость по водороду),
📌ионные жидкости (обладают очень низким давлением паров, высокой плотностью и термической стабильностью).
Общим, весьма существенным, недостатком всех этих носителей водорода является их высокая стоимость.
https://tttttt.me/globalenergyprize/3430

Как улучшить TiO2❓

☀️Ещё одним широко применяемым ETL в PSC является оксид цинка (ZnO). Это связано с его более высокой подвижностью электронов по сравнению с TiO2 и низкой температурой кристаллизации.

👍Как и для TiO2, легирование и модификация на границах раздела могут еще больше улучшить его свойства для обеспечения быстрой скорости извлечения зарядов в PSC. Например, наностержни ZnO, легированные Al (AZO) и азотом (N), демонстрируют уменьшенную работу выхода (WF) и улучшенный перенос электронов по сравнению с нелегированным ZnO, что приводит к повышению эффективности PSC.

👉Кроме того, оказалась полезной обработка органическими соединениями, функционализированными аминами, так как она приводит к образованию отрицательных межфазных барьеров, снижающих барьер извлечения электронов к анодному контакту.
https://tttttt.me/globalenergyprize/3467

Проблема децентрализованной диспетчеризации блокчейна

В развитие темы

Недооценённость жара Земли

♨️Однако доля геотермального тепла в мировой энергетике по-прежнему незначительна. Всего в 29 странах производится 95 098 ГВт ч/год при общей установленной мощности 15 950 МВт. К 2025 г. добавятся еще 10 стран, а общая мощность возрастёт до 19 361 МВт(э), в среднем на 3,9% в год, что нельзя назвать впечатляющим с учётом огромного потенциала и неоспоримых преимуществ геотермальной энергии.

👉Несомненным лидером по всем показателям являются США, далее следуют Индонезия, Филиппины, Турция. Но если говорить о вкладе подземного тепла в национальную экономику, то здесь показатели совсем иные. Например, в Исландии доля производства электроэнергии на ГеоЭС составляет заметную величину в 30%. В России гидрогеотермальные ресурсы огромны – примерно в 10 раз выше запасов органического топлива. Однако этот потенциал практически не используется, поскольку установленная мощность ГеоЭС составляет пренебрежимо малую величину 82 МВт(э).

💰Типичные затраты на выработку геотермальной энергии составляют от $1 870 до $5 050 за киловатт. Нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) геотермальных электростанций составляет $0,04—0,14 за киловатт-час.

Модифицированные аминами MOF

❗️Координационное связывание первичных или вторичных аминов с открытыми для связей металлическими центрами MOF приводит к формированию комплексов модифицированных аминами MOF.

🤔В некоторых сценариях сопрягаемые с металлическими центрами MOF амины не способны улавливать CO2. В то время как другие амины в добавляемых фрагментах реагируют с углекислым газом так же, как функционализированные аминами кремнезём или смолы.

👉Например, показатель поглощения CO2 на уровне 6,06 ммоль/г (15%-ый CO2 в N2, при 60°C) в достаточно сухих условиях наблюдается в Mg2(dobdc)-TEPA-40 (TEPA, тетраэтиленпентамин), и дальнейший рост этого показателя до 8,31 ммоль/г демонстрируется при сильном увлажнении, что характерно для природы химических реакций в системе «амин-CO2».
https://tttttt.me/globalenergyprize/3468

Где солнечные батареи дешевле❓

🇨🇳К вопросу о стоимости солнечных батарей. Пока Китай является мировым лидером по удельным издержкам в их производстве. По данным МЭА, стоимость ввода 1 киловатта (кВт) фотоэлектрических панелей в КНР в 2020 г. составляла $650, тогда как
🇪🇺в Европейском Союзе – $840,
🇺🇸а в США – $1 100.

👆Такая разница связана с действием «зелёных» тарифов (feed-in-tariffs). Они до ноября 2021 г. гарантировали подключение к сети, покупку всей произведённой электроэнергии и выплату фиксированной надбавки к издержкам на генерацию электричества.

👉Кроме того, на стоимость влияет доступность сырья для выпуска солнечных панелей:
🥇КНР является крупнейшим в мире производителем кремния,
🥈занимает вторую строчку по производству серебра
🥉и третью – по производству меди, согласно данным Statista.

Как за 10 лет поменялась себестоимость "зеленой" энергии?

В мировом масштабе за период с 2010 по 2021 год LCOE (нормированная стоимость электроэнергии) для новых СЭС снизился на 88%, чему способствовало, главным образом, снижение цен на фотоэлектрические модули, которые, несмотря на недавний рост, упали на 91% с 2010 года. Среди других факторов, скинувших "ценник" на СЭС, отметим повышение эффективности самих модулей, увеличение экономии за счет масштаба производства, его оптимизацию и снижение материалоемкости.

В целом для ВЭС LCOE также существенно снизился - на 68%. Причины такой динамики похожи на те, какие наблюдались в солнечной генерации. Прежде всего, они связаны с масштабированием ветроэнергетики, а также снижением цен на турбины и балансовых затрат на монтаж ВЭУ. Кроме того, современные турбины по сравнению с теми, какие выпускались 10 лет назад, обладают более высокими коэффициентами мощности.

#виэ #сэс #вэс #вмире

Пять основных областей применения ТЭНГ

А вообще, они охватывают
📌гибкую электронику,
📌человеко-машинный интерфейс,
📌робототехнику,
📌носимую электронику,
📌медицину,
📌экологию,
📌оборону,
📌голубую энергию.

В развитие темы

«Олкилуото» на максималках

🇫🇮Финская Teollisuuden Voima Oyj (TVO) впервые вывела на полную мощность третий энергоблок атомной электростанции (АЭС) «Олкилуото», который является крупнейшим в Европе. Реактор мощностью 1600 мегаватт (МВт) в ближайшие два месяца пройдёт десять серий испытаний, а в декабре начнёт постоянную выработку электроэнергии.

💪Первые два блока АЭС «Олкилуото» обеспечивают 21% выработки электроэнергии в Финляндии. Третий блок после завершения тестового периода будет покрывать ещё 19% от общего объёма генерации. Помимо преднамеренных скачков напряжения и уровня мощности, испытания на новом реакторе будут включать в себя так называемое «прохождение через неисправность» (Fault Ride Through), во время которого оператор энергоблока сможет смоделировать экстренные действия на случай короткого замыкания.

🎙«Сегодня мы достигли исторически значимого показателя на нашем производственном мониторе. Теперь мы сфокусируемся на завершении испытаний в соответствии с программой ввода в эксплуатацию и переходе в декабре на постоянную генерацию электричества», – комментирует старший вице-президент TVO по выработке электроэнергии Марьо Мустонен.

👉Третий энергоблок АЭС «Олкилуото» был подключён к общей сети в марте 2022 г. Ввод в строй нового реактора стал первым для стран Западной Европы с 1999 г., когда во Франции был сдан в эксплуатацию второй энергоблок АЭС «Сиво» мощностью 1 495 МВт. В Восточной Европе (без учёта стран вне ЕС) последний по времени ввод атомных генерирующих мощностей датирован 2002 г., когда в Чехии был подключен к сети второй энергоблок АЭС «Темелин» мощностью 1 029 МВт. Точкой роста для отрасли в ближайшие годы станет Венгрия, которая в 2022 г. приступила к строительству пятого и шестого энергоблоков АЭС «Пакш».
https://globalenergyprize.org/ru/2022/10/05/krupnejshij-v-evrope-atomnyj-energoblok-vyshel-na-polnuju-moshhnost/

🚙🚗Электрокары постепенно приближаются к автомобилям с ДВС по длительности пробега на одной заправке. Но разница всё равно до сих пор очень заметная.

Водород и его носители

👉Поэтому одними из перспективных аккумуляторов водорода являются его жидкие органические носители, которые способны накапливать от 8 до 12 массовых %, участвовать в обратимых реакциях гидрирования-дегидрирования при умеренных температурах, а используемые при этом гетерогенные катализаторы доступны и хорошо изучены, относительно недороги и имеют длительный рабочий цикл.

❗️Сами носители совместимы с уже существующей инфраструктурой хранения и распространения углеводородных топлив. Наиболее актуальным способом хранения водорода является использование пары органических соединений, например, толуол – метилциклогексан, способных обратимо превращаться друг в друга в присутствии катализаторов путём реакции гидрирования-дегидрирования, а также конкурентоспособного индивидуального вещества дибензилтолуола, 1 м3 которого может хранить до 57 кг водорода. Помимо химических методов хранения, активно развиваются и физические методы. Современная технология нанокапиллярного хранения и транспортировки (CNT) обладает рядом преимуществ.

💪Такие материалы достаточно лёгкие, имеют полую структуру, могут быть использованы в качестве контейнера для хранения водорода, сохраняя плотность газообразного водорода и минимизируя потери. Эксплуатационная надёжность, высокая технологичность, экономическая эффективность, безопасность – главные отличительные особенности технологии CNT.

Польза SnO2

☀️Оксид олова (SnO2) был наиболее распространённым ETL в планарных перовскитных элементах (PSC) с регулярной архитектурой. Он обладает
📌высокой прозрачностью в видимом диапазоне
📌и эффективным выравниванием энергетических уровней с уровнями перовскитным поглотителем.

👉Для стабильной работы PSC оказалось полезным легирование SnO2. Например, легирование алюминием снижает рекомбинационные потери, возникающие из-за наличия ловушек на поверхности чистого SnO2, и улучшает PCE по сравнению с устройством на основе нелегированных ETL. Кроме того, В частности, PSC со слоями SnO2, легированными иттрием (Y), показали высокую эффективность в сочетании с незначительным гистерезисом, в то время как устройство Недавно в качестве ETL для PSC использовались также некоторые другие оксиды металлов, тройные оксиды металлов и дихалькогениды переходных металлов (TMD), имеющие привлекательную подвижность электронов и энергетические уровни.

💪Точный контроль над фотоэлектрическими свойствами этих ETL, достигнутый путём модификации протоколов их осаждения и зондирования динамики изменения заряда на границе раздела, привёл к улучшению характеристик PSC, а также улучшению их долгосрочной стабильности.
https://tttttt.me/globalenergyprize/3471

Журнал «Энергетическая политика»и Ассоциация «Глобальная энергия» проведут 11 октября панельную сессию «Практика открытий. Новые технологии, изменившие взгляд на отрасли ТЭК».

Панельная сессия пройдет на конференции "Территория энергетического диалога" в рамках нулевого дня "Российской энергетической недели".

Сессия посвящена практическому применению новых научных разработок, перевернувших подходы к традиционным энергетическим отраслям. Ключевыми темами станут развитие гидроинженерии, разработка технологий углехимии, применение методов цифровых двойников в промышленных производствах, новые методы использования возобновляемых источников энергии и практика внедрения водородных технологий.

В панельной сессии примут участие: Валерий Бессель, к.т.н., профессор РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, исполнительный вице-президент «НьюТек Сервисез»,
Зинфер Исмагилов, д.х.н., профессор, член-корреспондент, академик РАН, директор Института углехимии и химического материаловедения Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН,
Люк Чика Эми, профессор строительной инженерии и декан инженерного факультета Университета им. Чуквуэмека Одумегву-Оджукву (Нигерия),
Константин Суслов, заведующий кафедрой Иркутского национального исследовательского технического университета,
Крылов Андрей, директор центра цифровых технологий АО «Моделирование и цифровые двойники»
Александр Цыплаков, ведущий инженер ОИВТ РАН
 
Модератор: Анна Горшкова, главный редактор журнала «Энергетическая политика».
 
Площадкой проведения Конференции станет отель Radisson Blu Olympiyskiy Hotel. Организаторами Конференции выступают: ФГБУ «РЭА» Минэнерго России и Фонд «Росконгресс» при поддержке Министерства энергетики Российской Федерации.
 
Информационные партнёры:
Журнал «Нефть и капитал», Energy Today

Эволюция выходной мощности блоков УРГ после каждой итерации

👆На рисунке показано производство установки распределённой генерации (УРГ) после каждой итерации. Смарт-контракт, наряду с ролью аутентификатора, играет роль агрегатора данных. Он также способен выполнять простые вычисления. После выполнения кода смарт-контракта результаты глобальных значений становятся общедоступными для каждого подразделения УРГ. Блокчейн и развёрнутое приложение DApp обеспечивают децентрализованную платформу, надёжно координирующую и обеспечивающую экономичную работу подразделений УРГ. Кроме того, результаты оптимизации могут быть сохранены в смарт-контракте, обеспечивая прозрачность.

👉В качестве варианта разработки протокола узлы должны конкурировать за запись своих значений в блокчейн, поскольку последний узел будет платить значительно большую комиссию. Это побуждает узлы следовать протоколу.
https://tttttt.me/globalenergyprize/3472

(a) Структура mmen-Mg2(dobpdc) (mmen = N,N′-диметилэтилендиамин; dobpdc4– = 4,4′-диоксидо-3,3′-бифенилдикарбоксилат), созданная из монокристаллической структуры его цинкового аналога, подчеркивающая предполагаемый механизм связывания CO2 концевым амином mmen.
(b) Описание механизма адсорбции CO2 в четырех соседних центрах М-mmen бесконечной одномерной цепочки таких центров в химическом соединении mmen-M2(dobpdc), созданном из монокристаллической структуры.

В развитие темы

CO2 на службе «чистой» энергии

🇩🇰Датская Ørsted, один из крупнейших в мире операторов прибрежных ветрогенераторов, подписала меморандум с итальянской Energy Dome о строительстве систем хранения энергии общей ёмкостью 200 мегаватт-часов (МВт*Ч). Основу проекта составит разработка Energy Dome, позволяющая использовать углекислый газ для хранения энергии.

💰Технология, запатентованная Energy Dome, является альтернативой накоплению энергии в виде сжатого воздуха (Compressed Air Energy Storage – CAES). Поскольку плотность воздуха очень мала, единственным экономичным способом CAES является использование подземных резервуаров, которые обустраиваются на месте опустошённых залежей соли (что ограничивает географию подобных проектов). Решить эту проблему можно за счёт сжижения воздуха (Liquid Air Energy Storage – LAES), что позволяет добиться высокой плотности энергии, но при этом сопряжено с необходимостью использования криогенных температур (минус 190 градусов Цельсия) и чревато высокими финансовыми издержками.

👉Специалисты Energy Dome предлагают выйти из этой дихотомии с помощью CO2, который достигает высокой плотности при сжатии в температурных условиях окружающей среды. Углекислый газ при зарядке батареи будет извлекаться из газгольдера и подвергаться сжатию, чтобы затем храниться под давлением в 70 бар (что в 70 раз выше атмосферного давления), находясь в сверхкритическом состоянии (при котором вещество остаётся газообразным, но имеет ту же плотность, что и у жидкости). Разрядка батареи будет происходить в результате снижения давления: высвобождающийся CO2 будет приводить в действие электрическую турбину, а затем направляться в газгольдер, откуда его можно будет извлекать для нового цикла зарядки.

🎙«Мы считаем решение на основе CO2 действительно многообещающей альтернативой для длительного хранения энергии. Эта технология потенциально в состоянии помочь снизить углеродный след в электросетевом комплексе, сделав управляемыми возобновляемые источники энергии», – говорит Киран Уайт, вице-президент Ørsted по наземным проектам в Европе.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/10/06/uglekislyj-gaz-na-sluzhbe-chistoj-energii-zaryadka-batarej-s-ispolzovaniem-co2/

Кран для замены морских ветрогенераторов

🇳🇴Норвежская Fred. Olsen 1848, специализирующаяся на производстве оборудования для возобновляемой энергетики, спроектировала кран, который позволит менять лопасти морских ветрогенераторов, не прибегая к их транспортировке на берег. Инновация в случае успешной коммерциализации даст возможность резко сократить расходы на обслуживание ветроустановок, работающих в открытом море.

⏱Технология призвана сократить время простоя, с которым сопряжена замена редуктора, генератора и лопастей прибрежных ветрогенераторов. Обычно для этой цели используется демонтаж надводных конструкций ветроустановок с последующей транспортировкой на берег, где осуществляется сборка запасных частей. Специалисты Fred. Olsen 1848 предложили в ответ набор технических решений для плавучего обслуживания ветроустановок (Floating Maintenance Solution): его ключевым элементом является судно снабжения, на борту которого находится 150-тонный телескопический кран со складной поворотной стрелой.

👉Кран при осуществлении ремонтных работ будет устанавливаться на колонне плавучего фундамента, а затем в режиме дистанционного управления демонтировать отработанные лопасти и устанавливать новые. Инновация рассчитана на ветроустановки мощностью до 15 мегаватт (МВт) и высотой до 150 метров.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/10/06/remont-nad-vodoj-kran-dlya-zameny-morskih-vetrogeneratorov/

Земля, вода и экология

👉В последнее время в определённых районах планеты достаточно интенсивно стала развиваться геотермальная энергетика. Для производства геотермальной энергии используется подземное тепло. Геотермальная энергия с минимальным воздействием на окружающую среду может быть использована только в районах, где на поверхности или достаточно близко к поверхности имеются большие геотермальные источники. В России это парогидротермальные месторождения, расположенные на Сахалине и Курилах.

🤷🏻‍♂️Недостатком геотермальной энергетики является отсутствие парогидротермальных месторождений в большинстве регионов планеты. Необходимость глубокого бурения земной коры в других местах Земли для получения доступа к геотермальной энергии ставит под сомнение
✔️как экономическую целесообразность этого вида энергии,
✔️так и отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду.

🌊А вот гидроэнергетика, преобразующая энергию масс воды, накопленных в результате перекрытия рек плотиной, или энергию приливных волн в электрическую энергию, отрицательно влияет на экологию водных биоресурсов.
https://tttttt.me/globalenergyprize/3469

Первая геотермальная станция

♨️Принц Пьеро Джинори Конти установил первую геотермальную электростанцию в 1904 году на месторождении сухого пара Лардерелло в Тоскане (Италия).

В развитие темы

Евроинтерес К АЭС

🇬🇧Среди стран Западной Европы одним из лидеров по приросту атомных генерирующих мощностей может стать Великобритания. Там Rolls Royce создала «дочку» для коммерциализации малых модульных реакторов. Они будут проходить сборку на заводе-изготовителе и доставляться к месту эксплуатации уже в готовом виде.

💰Проект, который будет реализован совместно с инвестиционной BNF Resources и электроэнергетической Exelon Generation, должен позволить снизить высокие инфраструктурные расходы. Расчётные затраты на строительство атомных электростанций в ЕС в 2020 г. составляли $6 600 на киловатт мощности, кратно превышая аналогичный показатель для газовых ($1 000 на кВт) и угольных станций ($2 000 на кВт), согласно оценке МЭА.