Возобновляемая, или регенеративная, «зелёная», энергия

[samsony1]

Водород в помощь
Решить проблему краткосрочных перепадов выработки электричества во время пасмурных, ненастных дней возможно за счет повсеместного внедрения систем хранения электроэнергии. Однако в Арктике есть еще один природных феномен — полярный день, чередующийся с полярной ночью. В этих условиях ни одна современная аккумуляторная система не справляется. Но помощь могут прийти новейшие водородные технологии.

«Проблема, возникающая при широком внедрении солнечных панелей, заключается в отсутствии в энергосистеме дополнительных мощностей, обеспечивающих ее адаптацию к большим колебаниям поступающей в нее электроэнергии из-за значительных суточных и сезонных перепадов производимой солнечной энергии. Одним из способов решения этой проблемы является децентрализованное производство электроэнергии и преобразование ее в солнечное топливо. При использовании данного подхода с помощью солнца электричества может быть получен водород, ключевой вектор развития чистой энергии будущего, используемый в дальнейшем для создания электрохимических элементов», — сказал М. Гретцель.
«Другими словами, солнечные панели будут генерировать много энергии полярным летом и явно не будут производить ее полярной зимой. В этом сценарии они должны быть объединены с производством "зеленого" водорода путем электролиза воды, который затем сжигается на обычной (но соответствующим образом адаптированной) газовой электростанции в зимние месяцы или используется для питания топливных элементов», — добавил Г. Снайт.

источник - здесь

[samsony1]

Ни пяди лишней земли
Одним из минусов солнечных электростанций, по которому они серьезно проигрывают, например, АЭС, является необходимость выделение больших незанятых площадей земли. Если все 100 % мировой энергии будет вырабатываться солнечными панелями с КПД модуля в 20 %, требуется от 1 до 2 % всей земной суши. Это сопоставимо с долей земли, покрытой сегодня дорогами, правда, намного меньше площади, используемой для сельского хозяйства, которая приближается к 50 %. Новые технологии создания панелей позволят снизить количество занимаемых площадей.

«Переход ко все более и более высокой эффективности очень важен для минимизации использования площадей, необходимых для фотоэлектрических систем. С такими технологиями, как тандемные или "трехпереходные" элементы, в течение следующих двух десятилетий мы ожидаем, что модули будут иметь КПД, близкий к 40 %. Это в два раза превышает современный средний КПД модулей и, следовательно, сразу же уменьшит требуемое использование земли вдвое. Кроме того, развертывание трехосного отслеживания или, возможно, плотно расположенных модульных массивов, ориентированных на восток/запад, еще больше увеличит плотность энергии и, следовательно, уменьшит требуемую для использования площадь», — сказал Г. Снайт.
Таким образом, применение новых технологий развития солнечных панелей позволяет решить не только проблему их более дешевого и эффективного использования, но и улучшить экологические условия на Земле.

«Использование земли, уже предназначенной для строительства зданий, дорог и других техногенных объектов, также является ключевой стратегией минимизации любого негативного воздействия на окружающую среду и землепользование. Кроме того, двойное использование земли для ведения сельского хозяйства и производства электроэнергии в "агроэнергетике" также является прогрессивным средством сведения к минимуму нашего негативного воздействия на Планету», — резюмировал эксперт.

источник - здесь

[samsony1]

Лидерами рейтинга ВИЭ по итогам 2023 года признаны Камчатский край, Сахалинская область и Республика Саха (Якутия).

Самый «зеленый» регион страны – Камчатский край. Он стал лидером Комплексного инвестиционного рейтинга в области возобновляемой энергетики по итогам 2023 года, опубликованного Ассоциацией развития возобновляемой энергетики (АРВЭ).

Камчатский край расположен на крайнем северо-востоке России, на полуострове Камчатка. В регионе находится одно из «7 чудес России» - знаменитая Долина гейзеров, а также самое крупное скопление горячих источников в Евразии и второе по величине в мире.

В структуре установленной мощности Камчатского края объекты ВИЭ-генерации составляют 21%, в том числе 12,3% - геотермальные электростанции, 7,8% - гидроэлектростанции, 0,9% - солнечные и ветровые электростанции. Доля ВИЭ в электропотреблении края превышает 27%. По планам, к 2029 году доля ВИЭ-генерации превысит 30%.

Регион также признан лидером малой гидроэнергетики и геотермальной энергетики. В крае успешно функционируют Каскад Толмачевских ГЭС и Быстринская малая ГЭС, а также проведены гидрологические исследования для проекта строительства Толмачевской ГЭС-4 установленной мощностью 6 МВт.

Наиболее комплексная работа по развитию геотермальной энергетики в России также ведется на территории Камчатского края. К 2028 году ПАО «РусГидро» планирует расширение Мутновской ГеоЭС-1 путем строительства бинарного блока 16,5 МВт, а на площадке Верхне-Мутновской ГеоЭС ведутся работы по бурению новых скважин. К развитию геотермальной энергетики на Камчатке подключилось и АО «Зарубежнефть», с которым регион и ПАО «РусГидро» заключили соглашения о сотрудничестве в целях строительства Мутновской ГеоЭС-2 мощностью 50 МВт.

Второе место в рейтинге занимает Сахалинская область. Это единственный в стране островной регион, расположенный на 87 островах. Большая протяженность территории региона предопределяет существенное разнообразие климатических условий и возможностей использования возобновляемых энергоресурсов.

По данным АРВЭ, Сахалинская область является лидером ветроэнергетики в России, так как это регион с самым большим фактическим и целевым объемом установленной мощности объектов ветрогенерации, а также ресурсным потенциалом.

Помимо действующих ветро-дизельных электростанций, на территории Сахалинской области планируются к строительству следующие объекты ветрогенерации:

▪ ВЭС установленной мощностью 5 МВт для совместной работы с энергосистемой пгт Южно-Курильска (о. Кунашир),
▪ ВЭС 6 МВт для совместной работы с энергосистемой пгт Южно-Курильска (о. Шикотан),
▪ ветропарки суммарной мощностью 15-20 МВт на о. Сахалин.

На всех площадках в настоящее время проводится ветромониторинг.

Также запланировано строительство еще одной геотермальной электростанции – Океанской ГеоТЭС 5 МВт на о. Итуруп.

В 2022 году в Сахалинской области введен в эксплуатацию первый климатический проект России – солнечная электростанция установленной мощностью 250 кВт на острове Итуруп, построенная на модулях «Хевел». В сентябре 2022 года для СЭС были зарегистрированы первые 96 углеродных единиц.

Также Сахалинская область стала первым российским регионом, для которого проводится эксперимент по ограничению выбросов парниковых газов и увеличению их поглощения с целью достижения участником эксперимента углеродной нейтральности до 31 декабря 2025 года.

Регион определен одним из пяти водородных кластеров для развития водородных технологий. В рамках Восточного водородного кластера на Сахалине будут реализованы следующие проекты:

✔Центр водородного инжиниринга с опытным полигоном,
✔поезда на водородных топливных элементах,
✔завод по производству низкоуглеродного водорода,
✔создание платформы для апробации водородных технологий для Арктики и Крайнего Севера.

Тройку лидеров замыкает Республика Саха (Якутия). Это самый крупный по площади регион России. В то же время по численности населения республика с суровыми климатическими условиями остается одной из самых малозаселенных. Свыше 40% территории находится за Северным полярным кругом.

Высокие заслуги республики в области ВИЭ обусловлены активным продвижением проектов модернизации дизельной генерации на основе гибридных энергокомплексов, включающих дизельную и солнечную генерацию с накопителями энергии. Проекты реализуются в рамках сотрудничества между Правительством Якутии и компанией «РусГидро» на основе энергосервисных контрактов. По итогам 2023 года 6 пилотных проектов уже введены в эксплуатацию, дополнительно запланированы к реализации еще 66 проектов совокупной мощностью солнечной генерации 17,6 МВт.

Новые объекты повысят надежность и качество энергоснабжения, существенно уменьшат зависимость от дорогостоящего топлива, обеспечат экономию средств и сократят объем выбросов в атмосферу.

В составе энергокомплексов, уже введенных в Республике Саха, функционирует самая крупная СЭС за полярным кругом – автономная гибридная энергоустановка (АГЭУ) в Хонуу с мощностью солнечной части 1,5 МВт.

Регион проявляет большую заинтересованность в проведении собственных мероприятий в области низкоуглеродной энергетики и отличается высоким уровнем вовлеченности представителей власти республики к развитию ВИЭ-генерации. С 2014 года в республике действует Закон от 27.11.2014 1380-З № 313-V (ред. от 28.02.2017) «О возобновляемых источниках энергии Республики Саха (Якутия)».

Стоит отметить, что лидером России в области солнечной энергетики названа Амурская область – регион с самым большим фактическим и целевым объемом установленной мощности объектов солнечной генерации, а также ресурсным потенциалом.

источник - здесь

[samsony1]

Первый в стране центр водородного инжиниринга должен заработать уже этим летом.

В конце июня в Южно-Сахалинске должен заработать первый в России Центр водородного инжиниринга с опытным полигоном на базе СКБ САМИ. Об этом сообщает пресс-служба правительства региона.

«На полигон уже пришли элементы будущей солнечной станции – 600 панелей мощностью 500 Вт каждая. Водород будет производиться в процессе электролиза. Полностью оборудование для новейших установок планируется поставить к 15 мая и в течение месяца провести монтаж и пусконаладку», – говорится в сообщении.

Как рассказал заместитель председателя правительства Сахалинской области Вячеслав Аленьков, с помощью произведенного на полигоне водорода планируется питать генератор с электростанцией в Новиково – отдаленном селе Корсаковского района. Кроме того, чистая энергия будет использоваться для нужд МЧС на аэродроме Пушистом, для вышки сотовой связи в селе Огоньки Анивского района а в перспективе - для общественного автотранспорта и тяжелой коммунальной техники.

Отмечается, что островной регион выиграл право реализовать пилотный проект по развитию водородной энергетики, который инициировал президент Владимир Путин. Если эксперимент будет успешен, через несколько лет будет запущен водородный завод и налажен экспорт чистого топлива в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

источник - здесь

[samsony1]

Глобальный ввод в эксплуатацию солнечных панелей остается рекордно высоким

За первые семь месяцев 2024 года мощность глобальных солнечных электростанций достигла 292 гигаватт (ГВТ), что на 29% больше прошлогоднего показателя. По оценкам Ember, к концу этого года в мире будет введено в эксплуатацию в общей сложности 593 ГВт солнечных панелей (по сравнению с 459 ГВт в 2023 году), из которых почти три четверти будут введены в эксплуатацию всего в пяти странах: Китае, США, Индии, Германии и Бразилии.

В Китае ввод в эксплуатацию солнечных панелей превысил показатель января-июля 2023 года на 28% за первые семь месяцев 2024 года, а в Индии – на 77%. В США рост за первое полугодие составил 55%.

Развитие сектора обусловлено, среди прочего, международной торговлей оборудованием для солнечной энергетики. Согласно прогнозу Ember, в этом году почти 20% прироста мировых мощностей (115 из 593 ГВт) будет обеспечено за счет импорта оборудования из ведущих стран-производителей солнечных панелей. К последним относится Китай, занимающий доминирующие позиции во всей цепочке создания добавленной стоимости: по оценкам S & P Global Platts, в 2023 году семь из десяти крупнейших мировых производителей поликремния базировались в Китае; десять из десяти крупнейших поставщиков кремниевых пластин и элементов питания и девять из десяти крупнейших поставщиков моделей солнечных батарей были китайцами.

источник - здесь

[samsony1]

Российские ученые создают гидроэлектростанцию в форме плавников горбатого кита

Исследователи Национального исследовательского университета «МЭИ» создали гидроэлектростанцию, внешне напоминающую строение плавников горбатого кита. Разработка может найти применение в электроснабжении населенных пунктов, расположенных вблизи малых рек.

На переднем крае грудных плавников горбатого кита есть выросты, помогающие ему маневрировать во время охоты. Ученые обратили внимание на этот принцип и разместили подобные "наросты” на передней кромке лопаток рабочего колеса гидротурбины. Это позволило им увеличить мощность электростанции на 20%. Помимо выработки электроэнергии, установка позволяет аккумулировать потери тепловой энергии, возникающие при регулировании мощности, для их дальнейшего использования в отоплении и горячем водоснабжении.

«Применение природоподобных технологий в энергетическом секторе является важным шагом на пути к созданию более экологичных и эффективных энергетических установок. Эти технологии заимствуют идеи природы для адаптации и оптимизации механизмов с целью повышения их производительности. Национальный исследовательский университет МЭИ активно работает над подобными проектами, и наши ученые постоянно ищут пути совершенствования энергетического оборудования. Это не только повысит эффективность выработки энергии, но и снизит негативное воздействие на окружающую среду», – цитирует ректора МЭИ Николая Рогалева.
Биомимикрия – это область инженерии, которая черпает вдохновленные природой идеи для поиска технических решений – она набирает все большую популярность среди поставщиков гидроэнергетического оборудования. Например, BladeRunner Energy создала небольшую гидроэлектростанцию, ротор которой похож на рыбу: с маленькой головой, расширяющимся телом и пушистым хвостом. Стальной трос крепит ротор к плавучей платформе, на которой размещены статический генератор, силовая электроника и аккумуляторная батарея. Гидроэлектростанция использует энергию естественного течения воды для выработки электроэнергии и не требует строительства плотины.

Необходимость снабжения изолированных населенных пунктов также является движущей силой разработок, пригодных для использования в стоячих водоемах. В частности, компания VerdErg создала мини-гидроэлектростанцию, напоминающую трубку Вентури, используемую для измерения скорости газов и жидкостей. такая конструкция с входным конусом, в котором установлена турбина, суженной серединой, в которой поток воды ускоряется, и расширяющимся диффузором, в котором поток воды замедляется, обеспечивает высокое давление в трубе и позволяет вырабатывать электроэнергию из относительно небольшого объема воды.

источник - здесь

[samsony1]

Газовые электростанции по-прежнему дешевле возобновляемых источников энергии

Согласно данным Управления энергетической информации (EIA), в 2022 году удельные капитальные затраты на ввод в эксплуатацию электростанций комбинированного цикла, наиболее распространённого типа газовых электростанций в США, снизились на 42% (до 722 долларов за кВт мощности). Средняя стоимость ввода в эксплуатацию ветряных турбин составила 1451 доллар за кВт, а солнечных панелей – 1588 долларов за кВт. Таким образом, газовые электростанции по-прежнему остаются дешевле ветряных и солнечных электростанций с точки зрения удельных капитальных затрат.

Парогазовые установки вырабатывают электроэнергию дважды: сначала с помощью газовой турбины, а затем с помощью паровой турбины. Такое решение позволяет более эффективно преобразовывать тепловую энергию в электрическую, а также экономить воду и сокращать выбросы парниковых газов. По оценкам Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), выбросы парниковых газов при выработке электроэнергии с помощью газовых турбин составляют 490 килограммов на мегаватт-час выработки по сравнению с 410 килограммами на мегаватт-час для установок с комбинированным циклом. В США газовые турбины используются в основном для покрытия сезонных пиковых нагрузок. Например, в 2023 году средняя загрузка газовых турбин составила 12,9%, а для электростанций с комбинированным циклом – 59,7% (средняя загрузка косвенно указывает на продолжительность работы электрогенераторов в течение года).

Газовые электростанции играют ключевую роль в балансировке энергетической системы США в условиях постепенного отказа от угля и замедления темпов ввода в эксплуатацию ядерных реакторов. Таким образом, в течение 2021–2023 годов в США было введено в эксплуатацию 20,7 ГВт мощности газовых тепловых электростанций (ТЭС), в то время как общая мощность угольных ТЭС сократилась на 36,9 ГВт, а атомных электростанций (АЭС) – на 0,8 ГВт (в том числе из-за вывода из эксплуатации третьего энергоблока АЭС «Индиан-Пойнт» в апреле 2021 года). Доля газа в структуре энергопотребления США увеличилась с 40,2% в 2020 году до 42,5% в 2023 году, в то время как доля угля снизилась с 19,1% до 15,9%, а доля АЭС снизилась с 19,5% до 18,2%.

В последние годы ветряные и солнечные электростанции лидируют по приросту генерирующих мощностей в США. Общая установленная мощность этих электростанций в США в период с 2020 по 2023 год увеличилась на 73,3 ГВт (без учёта жилого сектора). В конце прошлого года доля ветряных и солнечных электростанций в национальном энергобалансе достигла 15,5%. Бум ВИЭ связан, помимо прочего, с распространением технологических решений, облегчающих выработку чистой энергии. К ним относятся гетеропереходные солнечные панели, устойчивые к высоким температурам, и солнечные трекеры, позволяющие менять угол наклона панелей в зависимости от времени суток. По данным S&P Global Platts, в 2023 году в США было установлено 36,5 ГВт солнечных трекеров (с учётом мощности установленных панелей), а в мире в целом – 94 ГВт.

источник - здесь

[samsony1]

Группа СВЭЛ выступила генподрядчиком строительства ПС 110/10 кВ «Чекмаш» в Свердловской области. Подстанция обеспечивает выдачу мощности трёх солнечных электростанций (СЭС), образующих единый комплекс на площади 90 га.

При участии СВЭЛ создан первый в УрФО крупный объект солнечной генерации
По заказу компании «Россети Урал» специалисты СВЭЛ выполнили проектирование ПС «Чекмаш», осуществили строительные работы и монтаж оборудования под ключ. Также в соответствии с техзаданием были проложены воздушная линия электропередачи длиной 1,5 км и подъездная дорога. Благодаря высокому уровню цифровизации подстанция не требует присутствия персонала, по периметру установлена система охраны с видеонаблюдением.

Энергообъекты укомплектованы продукцией отечественных производителей. В частности, применены продукты СВЭЛ: на подстанции «Чекмаш» – силовой трансформатор мощностью 40 МВА, комплект распределительных ячеек, разъединители, КТПБ 110 и 10 кВ, металлоконструкции; на СЭС в составе инверторных установок – сухие трансформаторы с литой изоляцией.

«Инжинирингом СВЭЛ занимается около десяти лет, но этот кейс для нас особый. Добавились новые этапы: оформление земельного участка и разрешения на строительство, госэкспертиза. Цифровая подстанция второй архитектуры возведена в сжатые, почти рекордные сроки, несмотря на ограниченный перечень российских поставщиков оборудования», – Александр Ященко, руководитель проекта.
«Россети Урал» запустили ПС «Чекмаш» 16 сентября – с этого дня крупнейший в Уральском федеральном округе источник возобновляемой энергии начал выдавать энергию в сеть. ГК «Хевел», инвестор проекта по созданию солнечных электростанций в Свердловской области, прогнозирует годовую выработку около 40 млн кВт*ч.

В проектах солнечной и ветряной генерации СВЭЛ участвует с 2016 года. Подстанции, построенные компанией в разных регионах страны и за рубежом, выдают в сеть порядка 1 ГВт «зелёной» электроэнергии.

источник - здесь

[samsony1]

«Росатом» приступил к реализации своего первого зарубежного ветроэнергетического проекта

В районе села Кок Мойнок-Первое Иссык-Кульской области Кыргызской Республики состоялась торжественная церемония по закладке капсулы под строительство ветропарка госкорпорации «Росатом». В настоящее время на площадке проводятся ветроизмерения. Начало строительства ветропарка запланировано на 2025 год. Ввод объекта в эксплуатацию ожидается в конце 2026 года.

источник - здесь