Топливные элементы для транспортных средств. Продолжение II

🚙 Следует отметить, что современный водородный транспорт является гибридным электротранспортом: в состав его силовой установки помимо энергоустановки на основе топливных элементов всегда входит аккумуляторная батарея. При проектировании силовых установок для транспорта разработчики используют два основных подхода:
1️⃣ энергоустановка на основе топливных элементов используется как основной источник энергии для двигателя электромобиля, а аккумуляторная батарея выполняет функции буферного источника энергии;
2️⃣ аккумуляторная батарея является основным источником энергии для двигателя электромобиля, а энергоустановка на основе топливных элементов является «удлинителем пробега», подзаряжающим аккумуляторную батарею.

👍 Раньше в связи с относительно низкой мощностью батарей топливных элементов чаще использовался второй подход, но по мере совершенствования технологий самих топливных элементов и сопутствующего оборудования производители транспорта переходят на первый подход. Энергоустановки на основе топливных элементов в качестве «удлинителя пробега» часто применяют в складской технике различного типа, коммерческом транспорте и «водоробусах». Легковой электротранспорт обычно использует энергоустановки на основе топливных элементов как основной источник энергии. За последние два десятилетия удельные характеристики водородно-воздушных топливных элементов были существенно улучшены за счет разработки новых материалов и технологических решений. Сегодня топливные элементы рассматриваются как реальная альтернатива источникам энергии, работающим на сжигании ископаемых видов топлива. Удельная мощность современных батарей топливных элементов может превышать 4 кг/кВт на вес сухой батареи, а удельная мощность электрохимического генератора (ЭХГ, батарея со всеми необходимыми для работы компонентами, кроме емкости с топливом) может достигать 1 кВт/кг, превышая удельную мощность ДВС. Высокий КПД, малый уровень вредных выбросов, бесшумная работа, портативность – это те основные преимущества топливных элементов, которые выделяют их среди других альтернативных преобразователей энергии. Наибольший интерес вызывают низкотемпературные топливные элементы на основе протонпроводящей мембраны. Их эксплуатационные характеристики очень привлекательны, например, для использования в автомобилях и портативной электронике.

👉 В целом же потенциальные сферы применения такого типа топливных элементов весьма широки:
✔️ Портативные источники энергии и зарядные устройства;
✔️ Компактные источники энергии для малой робототехники и беспилотных летательных аппаратов;
✔️ Погрузчики и другая складская техника;
✔️ Электротранспорт:
o Мототранспорт;
o Легковые автомобили;
o Автобусы;
o Лодки и катера;
o Подводные лодки;
o Легкие самолеты с винтовым движителем.
✔️ Электростанции и когенерационные системы.

🕰 Требования к сроку службы водород-воздушных твердополимерных топливных элементов, предъявляемые для транспортных средств, варьируются от 5000 ч для легковых автомобилей и до 20000-40000 ч для автобусов и стационарного применения. Энергосистемы должны быть такими же надежными, как современные автомобильные двигатели, и функционировать во всем диапазоне внешних условий окружающей среды (−40 до +40 °C). В настоящее время срок службы энергоустановок на основе топливных элементов для автомобилей составляет порядка 10 000 часов. Соответственно, ведутся постоянные исследования и разработки по направлениям, связанным с повышением ресурса работы ПОМТЭ.

Слова классика

- Я верю в то, что в науке нет философской большой дороги с эпистемологическими указателями. Нет, мы находимся в джунглях и ищем свой путь методом проб и ошибок, строя в процессе позади себя свою дорогу.

Макс Борн

Южная Америка продолжает наращивать добычу нефти

🇬🇾 Гайана введет в строй четвертую по счету плавучую установку для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) во втором квартале 2025 г. Новая FPSO (Guyana One) мощностью 250 тыс. баррелей в сутки (б/с) позволит увеличить добычу нефти на блоке Stabroek до 870 тыс. б/с. В результате Гайана сравняется по объему предложения с Венесуэлой, где добыча нефти в последние месяцы составляет 860-880 тыс. б/с.

💪 По оценке оператора проекта ExxonMobil, извлекаемые запасы углеводородов на блоке Stabroek составляют 11 млрд баррелей нефтяного эквивалента. Промышленное освоение запасов началось в декабре 2019 г., когда на месторождении была введена в строй первая плавучая установка (FPSO Liza Destiny) мощностью 140 тыс. б/с. Ввод второй (Liza Unity мощностью 220 тыс. б/с) состоялся в феврале 2022 г., а третьей (FPSO Prosperity на 220 тыс. б/с) – в ноябре 2023 г. К сегодняшнему дню объем предложения на блоке Stabroek составляет 620 тыс. б/с, а Гайана стала одним из мировых лидеров по добыче нефти в пересчете на душу населения.

🇧🇷 Плавучие установки играют ключевую роль и в освоении подсолевых месторождений бразильского шельфа. По данным Petrobras, в период с 2019 по 2023 гг. было введено в строй 12 плавучих установок общей мощностью 1,74 млн б/с, из них две приходились на месторождение Marlim бассейна Campos, а остальные десять – на месторождения бассейна Santos (Atapu, Berbigão, Búzios, Sépia, Tupi). В результате добыча нефти в Бразилии с учетом сокращения предложения на наземных месторождениях выросла более чем на 20% в период с 2019 по 2023 гг. (с 2,89 млн б/с до 3,50 млн б/с).

👍 Согласно текущим планам Petrobras, в период до 2028 г. на шельфе Бразилии должно быть введено в строй еще 14 плавучих установок общей мощностью 2,31 млн б/с. В результате Бразилия может стать четвертым по величине производителем нефти в мире (после США, Саудовской Аравии и России).

🇦🇷 Еще одним быстрорастущим региональным производителем является Аргентина, где в сентябре 2024 г. объем добычи нефти достиг 738 тыс. б/с, превысив уровень сентября 2023 г. на 15%. Почти 60% предложения приходится на сланцевую формацию Vaca Muerta, извлекаемые запасы нефти которой оцениваются в 16 млрд баррелей. Одним из драйверов роста является ввод горизонтально-направленных скважин. Если в первом квартале 2024 г. ежемесячный ввод таких скважин на Vaca Muerta составлял 33 единицы, то во втором – 34, а в третьем – 40. Согласно прогнозу Rystad Energy, добыча нефти на Vaca Muerta, составляющая сегодня чуть более 400 тыс. б/с, к 2030 г. может достигнуть 1 млн б/с (без учета всех прочих месторождений в Аргентине).

👉 В результате, несмотря на стагнацию отрасли в Венесуэле, Южная Америка становится одним из регионов-лидеров по темпам наращивания нефтедобычи.

https://globalenergyprize.com.org/ru/2024/12/06/juzhnaja-amerika-prodolzhaet-narashhivat-dobychu-nefti/

🎥 Новое видео на наших ресурсах!

🏆 Сергей Брилёв – о начале нового номинационного цикла премии «Глобальная энергия»

📌Когда стартует новый номинационный цикл?
📌Кто имеет право на выдвижение кандидатов?
📌Почему заявки из России особенно важны?

👉 Подробнее – в новом видео, которое доступно на YouTube и Rutube

Китай утроил ввод мощности солнечных панелей

🇨🇳 Темпы ввода солнечных панелей в КНР выросли втрое. Если в 2022 г. в стране было введено в строй 103 гигаватта (ГВт) мощности «фотовольтаики», то в 2023 г. – 260 ГВт, а по итогам 2024 г. этот показатель достигнет 334 ГВт, согласно прогнозу Ember. Доля солнечной генерации, увеличившаяся с 4,8% в 2022 г. до 6,2% в 2023 г., в нынешнем году превысит 8%.

💸 Рост популярности солнечных панелей во многом связан с их удешевлением. По данным Международного агентства по ВИЭ (IRENA), среднемировая стоимость ввода солнечных панелей снизилась на 86% в период с 2010 по 2023 гг. (с $5310 до $758 на кВт мощности), а нормированная стоимость электроэнергии – более чем в десять раз (с $0,46 до $0,044 на кВт*ч).

👍 Другой причиной является удобство использования солнечных панелей в качестве автономного источника снабжения, причем не только в жилищном секторе, по и в промышленности и сфере услуг. Так, в США к октябрю 2024 г. на долю автономных потребителей приходилось в общей сложности свыше 30% установленной мощности «фотовольтаики» (53 ГВт из 169 ГВт), в том числе благодаря налоговым льготам. Конгресс США в прошлом году продлил до 2032 г. срок действия федеральной программы, в рамках которой можно дисконтировать обязательства по подоходному налогу на 30% затрат на установку и монтаж солнечных панелей. Этот опыт используется и в Китае, где в 2021 г. на долю автономных источников приходилось 53% ввода мощности «фотовольтаики» в КНР, а в 2022 г. – 58%.

☀️ Де-факто, у солнечных панелей нет серьезных альтернатив на рынке автономной генерации. Ветроустановки только недавно получили применение в жилищном секторе. Речь идет о так называемых безлопастных ветрогенераторах двух основных типов. К первому типу относятся вихревые установки, у которых нижняя часть прикреплена к земле, а верхняя колеблется под действием силы ветра; а ко второму – установки, состоящие из двух вертикальных стенок, между которыми размещена труба, оснащенная пропеллером: такая конструкция обеспечивает зону низкого давления, которая улавливает ветер и приводит в действие электрогенератор.

👉 Однако оба типа установок не могут всерьез конкурировать с солнечными панелями, в том числе из-за высокой роли развивающихся стран в их производстве. Об этом, в частности, свидетельствует недавнее решение США ввести запретительные пошлины на импорт панелей из стран Юго-Восточной Азии: ставка для Малайзии со следующего года составит 21,3%, для Таиланда – 77,9%, для Камбоджи – 125,4% а для Вьетнама – 271,3%. По данным таможенной статистики, на долю этих стран в 2023 г. пришлось 80% импорта солнечных панелей в США общей стоимостью в $15 млрд.

🤔 Ранее под запретительные пошлины попал всё тот же Китай, у которого есть сырьевая база для развития солнечной энергетики: по данным Геологической службы США (USGS), в 2022 г. на долю КНР приходилось 9% глобального производства металлического кремния и 69% производства ферросилиция (сплава железа и кремния с содержанием кремния от 10% до 90%).

https://globalenergyprize.com.org/ru/2024/12/06/kitaj-utroil-vvod-moshhnosti-solnechnyh-panelej/

Вопрос: Почему газовые месторождения обнаруживаются глубже, чем нефтяные?

Ответ: Наука полагает, что для образования природного газа требуется большее давление, чем для образования нефти. Именно поэтому газовые месторождения обычно обнаруживаются на более значительных глубинах, чем нефтяные.

#газ #нефть #углеводороды

Чтобы посмотреть на диких зверей, необязательно ходить в зоопарк.

В России на угольных разрезах иногда можно встретить медведей, лис и даже настоящую рысь. А в Австралии на промышленные объекты нередко забегают кенгуру, игуаны, змеи, дикобразы. И, самое главное, – настоящие коалы.

📉 Спрос на природный газ в Японии сократился на 2% по итогам первых десяти месяцев 2024 г. (до 74 млрд куб. м).

⚛ Ключевую роль сыграл перезапуск атомных реакторов, приостановленных после аварии на АЭС «Фукусима-1»: в августе и сентябре 2023 г. выработку электроэнергии возобновили первые два энергоблока АЭС «Такахама», расположенные на острове Хонсю на берегу Японского моря.

👉 Их общая мощность составляет 1,65 ГВт – это почти столько же, сколько и у третьего энергоблока финской АЭС «Олкилоуто» (1,66 ГВт), крупнейшего атомного реактора на территории ЕС.

🇹🇭 Таиланд – лидер среди стран Юго-Восточной Азии по установленной мощности газовых электростанций и терминалов по «приему» сжиженного природного газа (СПГ).

💪 В свою очередь, крупнейшими экспортерами СПГ в регионе являются Индонезия и Малайзия.

👍 В ближайшие годы потребление газа будут активно наращивать Вьетнам и Филиппины, где запланирован ряд проектов по строительству газовых ТЭС и терминалов регазификации СПГ.

Первое морское газохранилище ввели в эксплуатацию в Китае. Оно расположено в Бохайском заливе, недалеко от города Таншаня, и станет важным элементом энергосистемы региона Пекин – Тяньцзинь – Хэбэй.

Особенность проекта — использование выработанных нефтяных пластов на глубине 3000 метров. Газ закачивается под море через платформу, что обеспечивает надёжное хранение и дальнейшую подачу. В ближайший отопительный сезон 2024–2025 годов газохранилище поставит 350 млн куб. м газа, что покроет потребности 3,5 млн домохозяйств.

Планы Китая масштабны: к 2030 году планируется строительство ещё 15 подобных объектов. Это важный шаг в обеспечении энергетической безопасности и снижении нагрузки на традиционные методы хранения газа.

#Китай #газохранилище #энергетика #инновации

Топливные элементы на транспорте

🚗 В 1966 году компанией General Motors был создан первый опытный гражданский автомобиль, использующий топливные элементы. 5-кВт-стек топливных элементов разгонял 3,4-тонную машину до 105 километров в час, пробег автомобиля составлял 200 км. К сожалению, время жизни топливных элементов составило только 1000 часов, что было крайне мало для автомобиля.

👍 Тем не менее, так сформировался облик и основные характеристики автотранспортного средства на ВВТЭ. Это электромобиль – со всеми своими конструктивными особенностями, включая наличие аккумуляторной батареи (АКБ) и возможностью рекуперации энергии – в классическом «водородном» автомобиле АКБ используется для старта и в период пиковых нагрузок.

👉 После было еще несколько попыток сделать автомобили на ВТЭ. Однако настоящий водородный бум на транспорте начался в конце нулевых – начале 2010-х годов, когда современные материалы позволили делать гораздо более компактные и легкие ПОМТЭ. С 2002-2005 года множество производителей представили свои водородные легковые автомобили, которые в сравнении с чисто электрическими собратьями имели несколько сильных преимуществ: в несколько раз больший пробег, быструю скорость заправки, меньшую зависимость от температуры (топливный элемент сам выделяет тепло и не теряет емкость, как аккумулятор на морозе), а также – как это ни удивительно – меньшую пожарную опасность как в сравнении с бензиновыми, так и в сравнении с аккумуляторными автомобилями.

⛽️ Однако широкому распространению и реальной конкуренции легковых водородных автомобилей мешает отсутствие заправочной инфраструктуры – по оценкам, во всем мире работает немногим более 1000 заправок, причем половина из них – в Китае, а половина от оставшегося количества – в Японии. Это объясняется очень высокой начальной стоимостью создания заправочной станции.

Окончание следует

https://www.group-telegram.com/globalenergyprize.com/8486

💪 Нефтегазодобыча является крупнейшим работодателем среди традиционных отраслей энергетики и транспорта: отрасль насчитывает свыше 12 млн занятых по всему миру.

👍 Второе место по этому показателю занимает производство автомобилей на ДВС (почти 11 млн), а третье – добыча и переработка угля (свыше 6 млн).

👉 Первую пятерку отраслей замыкают угольная и газовая генерация, где в общей сложности занято менее 4 млн человек.

💪 Китай и Индия являются странами-лидерами по абсолютному количеству занятых в энергетике и наземном транспорте.

👍 Добыча нефти, газа и угля; производство электромобилей и авто на ДВС; выработка электроэнергии из ВИЭ – в этих отраслях в обеих странах занято в общей сложности 29,1 млн человек.

👉 Для сравнения: в Европе и Северной Америке эти отрасли насчитывают в общей сложности 14,5 млн занятых, а в Африке и Южной Америке – 4,7 млн и 4,3 млн соответственно.

👆Зарплаты в нефтегазовой отрасли по-прежнему существенно выше, чем в добыче угля, а также в атомной и возобновляемой энергетике. Это видно на примере крупнейших развитых (США, Великобритания) и развивающихся экономик мира (Китай, Бразилия).

👉 На графике кругом отмечен медианный уровень заработных плат, а треугольником и ромбом – минимальный и максимальный (в зависимости от страны и отрасли энергетики).

👷‍♂ В низкоуглеродных отраслях энергетики развивающихся стран в 2023 г. было занято в общей сложности 13,2 млн человек (без учета Китая), из них свыше 70% приходилось на пять отраслей:

📌Строительство и обслуживание электросетей (27%);
📌Производство биотоплив (20%);
📌Солнечная энергетика (8%);
📌Гидроэнергетика (8%);
📌Ветрогенерация и редкие виды ВИЭ (8%).