Ученые предложили развивать малую генерацию на топливных элементах
Предложенное решение учитывает мировые и российские данные. Эксперты рассчитали уровень углеродного следа на всех этапах производства. Речь идет о выбросах при производстве оборудования, добыче и транспортировке сырья, а также при сжигании топлива.
Ученые рассмотрели разные технологии малой генерации, включая газопоршневые, дизельные и газотурбинные установки. Наиболее перспективными признаны системы на твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ), которые могут работать с различными энергоресурсами.
Справка Информ-Девон:
Твердооксидный топливный элемент — это электрохимическое преобразовательное устройство, которое вырабатывает электричество непосредственно за счет окисления топлива. При этом можно миновать малоэффективные, идущие с большими потерями процессы горения.
При использовании водорода, произведенного из природного газа, выбросы достигают 950 грамм CO2 на кВт/ч. С «зеленым» водородом (сделанным из воды и электроэнергии) этот показатель снижается до 213 г углекислого газа на кВт*ч.
Энергоустановки на основе ТОТЭ могут работать с разными видами топлива, включая природный газ, биогаз и водород. Это открывает путь к декарбонизации, рассказывает доцент кафедры охраны окружающей среды Пермского политехнического университета Юлия МОЗЖЕГОРОВА.
«При этом они практически не вырабатывают загрязняющих веществ, таких как оксиды серы и азота, и работают с низким уровнем шума, - поясняет ученый. - У топливных установок отсутствуют территориальные или климатические ограничения. Это делает их идеальным решением для мест с низким уровнем солнечного света и неравномерными ветровыми нагрузками».
При внедрении новых источников важно учитывать и различия в углеродном следе между регионами России. На Урале этот показатель составляет 327,7 кг на CO2/кВт*ч, что ниже среднего по стране. В сибирских регионах он достигает 435,5 кг на CO2/кВт*ч. Экологическая и экономическая эффективность одного и того же предприятия будет напрямую зависеть от его расположения.
Установки малой генерации позволят не только снизить количество выбросов, но и повысить энергетическую производительность, отмечает Мозжегорова.
Дополнительный эффект достигается за счет снижения зависимости от централизованных энергосетей: предприятия получают защиту от аварийных отключений, а также не зависят от ценовых колебаний на рынке.
Сегодня в России работает свыше 42 тысяч электростанций, на которые приходится около 50% от всех выбросов парниковых газов в стране. Энергетический сектор сегодня остается одним из основных источников образования парниковых газов. В среднем при производстве 1 кВт/ч электроэнергии в атмосферу попадает около 480 граммов диоксида углерода. В России этот показатель немного лучше — 440 граммов.
Крупные электростанции, как правило, передают энергию на большие расстояния со значительными потерями. Малая генерация же предусматривает использование компактных установок мощностью до 25 МВт, расположенных рядом с потребителями. В Европе на них приходится уже до 30% производимой электроэнергии, тогда как в России — всего около 3%.
Примечание ИА Девон:
В сообщении нет указаний на то, как можно преодолеть общеизвестные недостатки ТОТЭ. Среди них: высокая температура, необходимость длительного разогрева, высокая стоимость производства из-за сложных материалов и технологий, деградация компонентов при высоких температурах, сложность масштабирования, высокие требования к чистоте водорода.
Широко также известна уязвимость к отравлению сернистым газом. При использовании топлива более низкого качества, такого как газифицированная биомасса, уголь или биогаз, переработка топлива становится всё более дорогостоящей.
Может образовываться значительное количество соединений, приводящих к накоплению углерода в топливных элементах с твёрдым электролитом. Затраты, связанные с риформингом и десульфурацией, сопоставимы со стоимостью самого топливного элемента.
НЕФТЕКОМПАНИИ РФ НЕ ОТКАЗЫВАЮТСЯ ОТ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ.
Среди их проектов – закачка СО2 в недра, карбоновые полигоны, улавливание попутного газа.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: Альтернативная энергия, ПНИПУ, Атмосфера, CO2, Водород, наука