Category: энергетика

Индийская Tata Power заказала гравитационный накопитель энергии емкостью 35 МВт*ч

Индийская энергетическая компания Tata Power собирается стать первым клиентом швейцарской технологической компании Energy Vault, которая разрабатывает гравитационные накопители энергии. Речь идёт о системе пиковой мощностью 4 МВт и емкостью 35 МВт*ч, которая при желании может быть масштабирована.

Такие накопители работают по принципу, который применяется в ГАЭС, только вместо воды здесь используются твердые материалы. Устройство накопителя поднимает грузы (бетонные блоки) на высоту (зарядка накопителя) и «сбрасывает» их вниз (преобразование потенциальной и кинетической энергии в электрическую).



Energy Vault утверждает, что система может достигать эффективности примерно в Collapse )
Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.

Накопитель энергии из стали

Компании Vattenfall Energy Solutions, Gewobag (управление недвижимостью) и стартап Lumenion строят в берлинском районе Тегель накопитель энергии нового типа.

Назначение устройства — сглаживать пики выработки ветровой и солнечной генерации, с одной стороны, и выдавать/вырабатывать из накопленной энергии тепло и электроэнергию потребителям.

Речь идёт о термальном накопителе. Электрическая энергия используется для нагревания стальных элементов, расположенных в теле устройства, до 650 градусов Цельсия с последующей выдачей тепла в централизованные системы теплоснабжения, которые в последние годы в Германии получают все более широкое распространение. Кроме того, на основе этого высокотемпературного тепла можно «обратно» вырабатывать электроэнергию с помощью паровой турбины.

Принципиальная схема работы изображена на рисунке.



Lumenion, компания-разработчик уверяет, что стоимость их накопителя существенно ниже других вариантов. Она находится в интервале 50-70 евро за киловатт-час емкости. В расчете на 20 лет и при 150 циклах стоимость киловатт-часа получается ниже 2 евроцентов. При этом производитель заявляет 40 летний срок службы, то есть после 20 лет стоимость хранения энергии снижается практически до нуля.

На первый взгляд, нагревание электричеством некой материи с последующим производством тепла и электричества — не самый эффективный способ хранения, велики потери. Однако Collapse )

«Невидимые» солнечные модули для фасада

Владельцы небольшого многоквартирного здания, расположенного на севере швейцарского округа Будри, попросили местного фасадного специалиста покрыть часть фасада фотоэлектрическими солнечными модулями. Задача состояла в том, чтобы смонтировать несколько десятков квадратных метров панелей для питания теплового насоса и помещений общего пользования таким образом, чтобы они не выделялись на белом штукатурном фасаде (фото).



Для решения задачи была выбрана швейцарская фирма Solaxess, которая производит колерованные солнечные модули в трех цветах: белый, светло-серый и бежевый. Точнее, компания не производит модули сама, а сотрудничает с производителями, которые могут интегрировать разработанную Solaxess пленку в процессе сборки модулей.

В результате структура модуля получается такой:

Collapse )

Солнечная электростанция на балконе

В европейских странах с высокими тарифами на электроэнергию для домохозяйств всё большее распространение получает так называемая балконная фотовольтаика (балконные солнечные модули). Владельцы или арендаторы квартир в многоквартирных домах вывешивают под (рядом с) окнами или ставят на балконы солнечные панели и вырабатывают электричество для себя, снижая потребление «сетевой электроэнергии».



Как это работает?

Нужно просто купить специальный модуль и вставить штекер в розетку. То есть не нужно ничего переоборудовать. В балконную солнечную панель уже встроен микро-инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный), который как правило крепится с тыльной стороны. На фотографии как раз виден инвертор и обычная «вилка» стандарта Schuko. Это модуль, который Collapse )

Полная автономия жилища на основе солнечной энергии и водорода

В Германии начался приём заказов на компактные системы, предназначенные для обеспечения полной (круглогодичной) энергетической автономии индивидуальных и двухквартирных жилых домов.

Продукт под названием «Picea» предлагается немецкой компанией HPS Home Power Solutions GmbH.

Речь идёт о наборе устройств, необходимых для полного энергообеспечения домохозяйства, большая часть которых интегрирована в одном корпусе.



Picea включает в себя:
•Топливный элемент, с помощью которого вырабатывается электрическая и тепловая энергия в зимний период.
•Электролизёр, предназначенный для преобразования солнечной энергии в водород летом.
•Аккумуляторные батареи для хранения солнечной электроэнергии в течение суток емкостью 25 кВт*ч.
•Солнечный контроллер.
•Инвертор.
•Сезонный накопитель энергии (баллоны с водородом) емкостью 350-1000 кВт*ч электроэнергии.
•Накопитель тепловой энергии (бак с горячей водой).
•Вентиляционную установку с рекуператором тепла и влаги (эффективность теплообмена: 93%).
•Систему управления.

Collapse )

Виртуальная электростанция Next Pool: 4 ГВт по итогам 2017 года

В Европе развивается бизнес виртуальных электростанций. За 2017 год объект Next Pool, принадлежащий немецкой Next Energie GmbH вырос на 1,35 ГВт. В том числе 1 ГВт прироста обеспечила Германия (из них 540 МВт дала солнечная энергетика), а 350 МВт – семь европейских рынков.

По итогам 2017 года Next Pool объединял 5 140 объектов генерации суммарной мощностью 4 020 МВт.

Виртуальная электростанция — это цифровое сообщество децентрализованных генераторов, работающих на основе возобновляемых источников энергии (биогаз, ветроэнергетика, солнечные и гидроэлектростанции) и других децентрализованных производителей электроэнергии. Целями их слияния в один общий «виртуальный пул» являются совместный маркетинг электроэнергии и предоставление услуг электросетевым компаниям, например, краткосрочных резервов для регулирования частоты. Минимальная мощность одного устройства в случае Next Energie ограничена 100 кВт. Разумеется, участниками сообщества могут являться только генераторы, производящие электроэнергию «в сеть», на продажу, а не автономные объекты.

Виртуальная электростанция – это не синоним так называемых «умных сетей» (Smart Grid), она является их важным компонентом.

Collapse )

Атомная энергетика: перспективы глобального развития до 2050 года

Оригинал взят у sidorovich_va в Атомная энергетика: перспективы глобального развития до 2050 года

Опубликован доклад Международного агентства атомной энергетики (International Atomic Energy Agency — IAEA) о состоянии и перспективах отрасли в мире (International Status and Prospects for Nuclear Power 2017).

На сегодняшний день суммарная установленная мощность атомных электростанций на планете составляет 391,1 ГВт (447 энергоблоков). В стадии строительства находятся 60 энергоблоков общей мощностью 60,6 ГВт. Для сравнения напомню, что установленная мощность мировой ветроэнергетики уже превысила 500 ГВт, а через десять лет только китайская ветроэнергетика достигнет 400 ГВт.

Десять лет подряд доля мирного атома в глобальной выработке электроэнергии снижается. В 2015 году она упала до 11%.

В докладе рассматриваются два сценария развития атомной энергетики.



В пессимистичном сценарии (low case) роста не будет. Напротив, установленная мощность атомных электростанций к 2030 году снизится на 12% (от текущего уровня), к 2040 году — на 15%, и лишь к 2050 вернётся к уровню нынешнего дня. При этом отсутствие роста не означает отсутствие деловой активности. Для того, чтобы компенсировать закрытие старых реакторов, в условиях даже пессимистичного сценария к 2050 нужно будет построить порядка 320 ГВт новых атомных мощностей.

В оптимистичном сценарии Collapse )


Реконструкция здания с радикальным повышением энергоэффективности

По данным ООН, здания потребляют примерно 40% глобальной энергии, и на них приходится около 1/3 мировых выбросов парниковых газов. Выполнение целей снижения выбросов необходимо предполагает уменьшение энергопотребления в секторе недвижимости.

С новым строительством всё понятно. Европейские нормы предусматривают, что с начала следующего десятилетия все новые здания – это здания с почти «нулевым потреблением энергии».

Что делать со старыми домами?

Для них предусмотрена специальная реконструкция, которую называют «энергетической санацией». Можно сказать, что это капитальный ремонт, предусматривающий радикальное повышение энергоэффективности.

Один из замечательных примеров такого ремонта находится в столице Австрии Вене. Жилое здание второй половины 19 века было реконструировано до стандарта пассивного дома (и сертифицировано по этому стандарту). Расчетное энергопотребление на отопление было снижено в 15,5 раза – со 177,6 до 7,55 кВт*ч на квадратный метр в год (рассчитано по австрийским строительным стандартам, расход тепловой энергии на отопление после санации в соответствии с Пакетом проектирования пассивных домов – 14,8 кВт*ч/м2/год).



Что было сделано?

Был отремонтирован и утеплен фасад. Стены из кирпича были одеты в теплоизоляцию толщиной 32 см. Использовался пенополистирол типа Неопор. В результате теплопроводность стен снизилась до 0,09 Вт/м2К (в более привычном для нас измерении R — это 11,1 м2°С/Вт, что где-то в три с половиной раза превышает нормы для Москвы).



Также основательно были утеплены верхнее перекрытие и основание (над подвалом), наружные стены подвала – таким образом, чтобы получилась по возможности непрерывная оболочка здания.



Были заменены окна и наружные двери на изделия, соответствующие нормам для Collapse )

Отопление на водороде

Немецкий концерн E.ON, одна из крупнейших энергетических компаний мира, инвестировал в мюнхенскую фирму Elcore, производителя энергоэффективного отопительного оборудования для малых жилых домов на основе топливных элементов.

Техника Elcore позволяет одновременно производить тепло и электроэнергию.

Как это работает?

Водород можно производить разными способами, в том числе а) из воды с помощью электроэнергии путём электролиза и б) из природного газа с помощью специального генератора водорода (реформинг).

Первый способ применяется редко. Он использован, например, в швейцарском «Доме будущего», о котором мы рассказывали раньше. Дело в том, что производить водород из сетевой электроэнергии для того, чтобы потом произвести из него обратно электроэнергию и тепло не слишком рационально. Отопление водородом, полученным в результате электролиза, будет, безусловно, распространяться в будущем, с развитием ветряной и солнечной энергетики, поскольку газ будет использоваться в качестве медиума, промежуточного накопителя избыточной энергии.

Второй способ распространён шире, соответствующая техника применяется в японских домохозяйствах уже порядка 10 лет. В последние годы она стала предлагаться и на европейском рынке.

Природный газ поступает в генератор водорода (реформер). После чего произведённый водород направляется в топливный элемент.

Топливный элемент — электрохимическое устройство, которое производит электроэнергию и тепло, преобразуя исходное вещество (топливо) посредством химической реакции. «Выхлопом» является водяной пар (см. схему).



Elcore производит топливные элементы на основе собственных запатентованных разработок и заявляет КПД, достигающий Collapse )

Солнечная энергетика. Тренды и перспективы

Опубликован обзор рынка солнечной энергетики (Global Market Outlook 2016-2020) от Solar Power Europe (Ассоциация европейской фотоэлектрической индустрии).



Остановлюсь на некоторых ключевых моментах.

Продолжается снижение цен на солнечное электричество. По итогам тендера в Дубае в начале 2015 года была зафиксирована цена $58,4 за МВт*ч. В результате чего организатор тендера, Dubai Energy and Water Authority (DEWA), даже увеличил в два раза – до 200 МВт – первоначальный размер проекта. За прошедшее с тех пор время, фиксировались случаи еще более низких цен по результатам тендеров, в том числе без гос. финансовой поддержки. Уже в 2016 г. в Перу была зафиксирована цена в $48, в Мексике - $36 за МВт*ч. Рекордной же на сегодняшний день является цена очередного тендера на 800 МВт (!) в ОАЭ, где она составила $29,9/МВт*ч (примерно 1,9 рублей за кВт*ч), при этом конкурирующие предложения подавались также с чрезвычайно низкими котировками – $36,5-45/МВт*ч. Хорошей демонстрацией быстрого снижения стоимости солнечного электричества является случай с консорциумом инвесторов, выигравшим указанный выше тендер с ценой $58,4 за МВт*ч. Менее чем через полтора года они пришли на новый тендер в том же Дубае с ценой уже $39,5 за МВт*ч, т.е. ниже на 30%.

Минимальная заявляемая цена солнечных модулей сегодня составляет $0,37/Вт (Китай), компания Canadian Solar обещает к 4 кв. 2017 цену в $0,29/Вт. При этом на Европейском рынке установлен т.н. минимальный импортный тариф, согласно которому цена поставляемых в Европу иностранных модулей не может быть ниже 0,56 евро за ватт, что дает европейским производителям соответствующие преференции.

Collapse )