Современная Энергетика

[XUC]

Во Франции начали ставить на крыши зданий гибридные солнечно-ветровые генераторы

Французская компания Segula Technologies установила на крышу коммерческого здания в муниципалитете Анже-ан-Сантер десять гибридных солнечно-ветряных генераторов, которые круглый год будут обеспечивать подачу и распределение энергии в сооружении. Одна такая установка включает ветряной генератор мощностью 1500 Вт и два солнечных модуля мощностью 800 Вт каждый, а также индивидуальные аккумуляторы и систему распределения, что делает её умной.

Источник изображения: Wind my Roof

Гибридные генераторы спроектировала и изготовила компания Wind my Roof. Согласно расчётам, каждая установка будет способна за один год работы выработать до 2000 кВт·ч энергии от ветра, и до 800 кВт·ч энергии от солнца. На крыше один гибридный генератор занимает площадь 4 м2. Его размеры составляют 2,1 × 1,6 × 2 м.

Генераторы надёжны и способны выдерживать скорость ветра до 50 м/с. При этом они работают якобы бесшумно, в чём ещё надо убедиться. Ведь шум от ветрогенераторов — это одна из причин запрета их эксплуатации в жилой застройке. Кстати, они не рассчитаны на сильное похолодание и выдерживают снижение температуры только до -15 °C.

Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Если верить компании Wind my Roof, до работы в Анже-ан-Сантер она установила восемь установок на крыше здания в Руане (Нормандия). Позже во Франции она реализует ещё четыре проекта, что произойдёт до конца текущего года. Компания также работает над установкой «ветряных коробок» в Бельгии, Люксембурге и Германии.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Лондонские ЦОД обогреют тысячи домов — власти выделили £36 млн на подключение дата-центров к системам отопления

Правительство Великобритании выделило £36 млн ($44,5 млн) на модернизацию системы центрального отопления Западного Лондона. По данным Datacenter Dynamics, система позволит использовать «мусорное» тепло дата-центов для отопления до 10 тыс. домов. Летом прошлого года здесь разразился скандал, когда выяснилось, что новые проекты строительства жилья в этом районе приостановлены, поскольку ЦОД зарезервировали всю доступную на местных подстанциях мощность.

Фонд Green Heat Network Fund (GHNF) Министерства энергетики страны намерен потратить средства на создание системы, способной использовать тепло ЦОД с температурой теплоносителей от +20 до +35 °C. Реализацией проекта займётся основанная столичной мэрией корпорация Old Oak and Park Royal Development Corporation (OPDC), занятая благоустройством западного района столицы. Развитием теплосети займётся инфраструктурная компания Aecom.

Источник изображения: Giammarco Boscaro/unsplash.com

В ODPC подтвердили, что ведутся активные переговоры с двумя кампусами ЦОД, которые способны совместно генерировать 98,7 ГВт·ч тепла. В этом районе Лондона развитием ЦОД заняты Virtus, Ark Data Centres, Microsoft и Vantage — реализация проектов находится на разных стадиях. Проект охватывает более 9 тыс. домов и 250 тыс. м2 коммерческой недвижимости. В рамках муниципальной программы Local Energy Accelerator (LEA) проект также получит $495 тыс. на технические консультации.

ЦОД, как утверждают организаторы проекта, обеспечивают предсказуемые объёмы поставок «низкопотенциального» тепла, которое в противном случае улетучивалось бы в атмосферу. Теперь тепло будет передаваться через сеть пластиковых труб в центры распределения энергии, где тепловые насосы помогут поднять температуру воды, которая сможет поступать через традиционные стальные трубы в новые и уже имеющиеся дома. Это первый из пяти «зелёных» проектов, на которые фонд GHNF намерен выделить суммарно порядка £65 млн ($80,4 млн).

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Билл Гейтс инвестировал в трековые ветрогенераторы, которые могут втрое снизить стоимость получения энергии

Американская компания Airloom Energy сообщила о планах создать принципиально новые ветряные генераторы, которые в три раза снизят стоимость выработки электричества силой ветра. Возглавил Airloom Energy выходец из Google, а среди первых инвесторов главным стал фонд Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса (Bill Gates).

Источник изображений: Airloom Energy

Традиционные ветровые установки — «пропеллер на палочке» — начали упираться в высокую стоимость развёртывания. Гигантские пропеллеры достигли высот до 300 м с учётом подъёма лопастей. Ступица ротора при этом крутится с намного меньшей скоростью, чем кончики лопастей, с чем в данной конструкции приходится мириться. Стоит ли продолжать в том же духе и терять на растущей стоимости проектов, или нужно искать что-то новое и более эффективное? Билл Гейтс в лице фонда Breakthrough Energy Ventures проголосовал за второе.

Оригинальный ветряк Airloom Energy совершенно непохож на типичную ветроустановку. Вместо одиночных башен и пропеллеров, предложенная установка представляет собой овальный трек. Также можно сказать, что это линейный ветрогенератор. На верхушках столбов крепится свободно двигающийся трос, к которому на равных расстояниях прикреплены паруса-крылья. Такая система всегда будет приходить в движение вне зависимости от направления ветра. В ней одновременно работают все лопасти за исключением тех, которые попадают в зону поворота. И скорость вращения ступицы генератора всегда соответствует скорости прохождения лопасти (троса).

Установка таких систем будет намного дешевле стоимости установки ветряков, что также касается обслуживания, ведь в случае трекового ветрогенератора всё будет невысоко от поверхности земли. По оценкам разработчика, 2,5-МВт трековый ветряк на 25-м столбах с 10-м лопастями будет стоить примерно $225 тыс. Аналогичный классический ветрогенератор с лопастями диаметром 100 м и 85-м башней обойдётся в десять раз дороже. Колоссальная экономия, если проект докажет свою состоятельность.

Для оценки эффективности разработки Airloom Energy создала прототип мощностью 50 кВт. После обкатки технологии на практике она займётся масштабированием установки и вопросами коммерциализации.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Строительство первого малого модульного реактора в США отменено — его электричество слишком дорогое

Коммунальное предприятие Utah Associated Municipal Power Systems сообщило об отмене соглашения по строительству в США первого малого модульного реактора (SMR) по проекту компании NuScale. Отмена последовала после заявления разработчика о повышении цен на вырабатываемое SMR электричество на 53 % и о неготовности клиентов выкупать всю произведённую реакторами электроэнергию.

Рендер внешнего вида малой АЭС будущего. Источник изображений: NuScale

Группа клиентов UAMPS соглашалась выкупать до 80 % электроэнергии, вырабатываемой малым реактором, с чем NuScale не готова была смириться. Кроме того разработчик обещал электричество по $58 за 1 МВт·ч. Теперь NuScale говорит о повышении цен на вырабатываемую малыми модульными реакторами проекта электроэнергию на 53 % или до $89. Стороны не смогли найти компромисс и расторгли договор. NuScale выплатит коммунальщикам компенсацию в размере $49,8 млн и наблюдает сейчас за падением курса собственных акций (к сегодняшним торгам они подешевели на 27 %).

Малый модульный реактор компании VOYGR NuScale первым получил лицензию на реализацию проекта SMR в США. Его собирались строить на базе Национальной лаборатории в Айдахо. Комплекс состоял бы из шести SMR мощностью 77 МВт каждый. Реактор VOYGR работает и устроен подобно типичным большим атомным реакторам деления и отличается от них только размерами. Это должно позволить изготавливать реакторы на заводе без сложных работ на месте установки. Иначе говоря, такие проекты должны быть дешевле и реализоваться быстрее.

Макет модуля SMR в разрезе

Подобный подход, о чём предупреждали эксперты, сделает вырабатываемую SMR электроэнергию дороже, а количество радиоактивного мусора увеличит в десятки раз. Как видим, первое предсказание сбылось, а второе пока под вопросом. Проверить другое предсказание могут в Европе. У NuScale уже есть договорённость построить реакторы VOYGR в большом количестве в Польше, Румынии, Болгарии и на Украине.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Первый промышленный генератор на тепловой энергии океана запустят в 2025 году

На днях в Вене на Международном форуме по энергетике и климату британская компания Global OTEC заявила, что первый коммерческий генератор для выработки электричества на разнице температур воды в океане начнёт работать в 2025 году. Баржа Dominique с генератором мощностью 1,5 МВт будет круглогодично обеспечивать электричеством островное государство Сан-Томе и Принсипи, чем покроет примерно 17 % потребности страны по электричеству.

Источник изображения: Global OTEC

Идея вырабатывать электроэнергию на разнице температур воды в океане не нова. Впервые эксперимент был поставлен в 1881 году (142 года назад). В 1930 году на Кубе построили OTEC-установку (ocean thermal energy conversion) мощностью 22 кВт. Но не всё было гладко. Проблема со всеми ранними установками была в том, что подавляющее большинство вырабатываемой такими установками электроэнергии шло на работу насосов, которые поднимали холодную воду на поверхность с глубины в несколько сотен метров.

Температура воды на глубине 800 м в экваториальных водах примерно 4 °C. На поверхности вода не ниже 25 °C. В турбинном генераторе с замкнутым контуром используется хладагент, который закипает в данном диапазоне, например, аммиак. Проделав свою работу, хладагент конденсируется под воздействием поднятой с глубины холодной воды и вновь превращается в пар в контуре с водой с поверхности океана. С одной стороны, всё просто, но инфраструктура такой электростанции очень дорогая.

Для подъёма холодной воды с глубины труба должна быть теплоизолирована. Баржа должна быть надёжно закреплена на месте, чтобы не нарушилась целостность заборных труб, а в тропических водах шторма — обычное явление. Ориентировочная стоимость 5-10-МВт плавучей электростанции может составить от $200-300 млн, что большинству островных государств не по карману. И это уже похоронило несколько таких проектов.

Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Как утверждают представители Global OTEC, совместное коммерческо-государственное партнёрство произвело все необходимые экономические, социальные и другие обоснования, и это приведёт к развёртыванию первой коммерческой OTEC-электростанции в 2025 году. Вырабатываемое первыми баржами Dominique электричество будет недешёвое: от $150 до $300 за МВт·ч. Однако оно будет вырабатываться в непрерывном режиме с номинальной мощностью круглогодично и может стать буфером для прерывистой солнечной или ветряной электрогенерации. Впоследствии стоимость будет снижена до $50 за МВт·ч, а будет это или нет, мы узнаем через два года.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

В ОАЭ запустили крупнейшую в мире солнечную электростанцию, размещённую на едином пространстве
Мощностью 2 ГВт

Незадолго до старта мероприятия COP28 Объединенные Арабские Эмираты запустили солнечную электростанцию 2GW Al Dhafra Solar PV, которая стала крупнейшей в мире солнечной электростанцией, размещённой на едином пространстве (single-site solar farm).

Объект размещён в 35 км от Абу-Даби и состоит из почти 4 млн двухсторонних солнечных панелей. В итоге станция способна генерировать до 2 ГВт мощности. Благодаря этому теперь суммарная мощность солнечной энергетики в ОАЭ выросла до 3,2 ГВт. В целом страна хочет к 2030 году повысить мощность всех своих электростанций, работающих на возобновляемой энергии, до 14 ГВт.

Станция была создана совместно компаниями Abu Dhabi Future Energy Company, Abu Dhabi National Energy Company, французской EDF Renewables и китайской JinkoPower. Компании говорят, что вырабатываемой энергии хватит для обеспечения 200 000 домохозяйств.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

В США заработала первая в мире геотермальная электростанция с горизонтальными стволами — она питает дата-центр Google

Google сообщила, что в её центр обработки данных в Неваде начала подаваться электрическая энергия с первой в своём роде электростанции. Электричество вырабатывает нагретая до почти 200 ℃ вода, поднятая с глубины свыше 2 км. Чтобы обеспечить непрерывную работу электростанции с номинальной мощностью 3,5 МВт потребовалось пробурить горизонтальные скважины. Уникальный проект позволит создавать подобные установки во многих уголках Земли.

Источник изображения: Google

Проект реализован благодаря двухлетнему сотрудничеству Google и стартапа Fervo Energy. Опыт, необходимый для создания электростанции был перенят у нефтяников, для которых горизонтальная проходка не в новинку. Горизонтальный ствол длиною 990 м с помещённой внутрь обсадной трубой диаметром 17,78 см позволил создать постоянный и равномерный поток нагретой до 191 ℃ воды со скоростью 63 л/с. Обычный вертикальный канал был бы достаточен для обеспечения объектов теплом, чем практически сегодня и занимается геотермальная индустрия. До реализации проекта Google и Fervo о выработке электрической энергии из геотермальных источников никто всерьёз не думал.

Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Google показала, что проект рабочий и его можно тиражировать. Ранее компания Fervo заявляла, что в случае успеха намерена построить в штате Юта на порядок или даже более масштабную геотермальную электростанцию. Этот проект предусматривает обеспечение чистой энергией четверть жителей штата или около 300 тыс. домохозяйств.

Схема бурения скважин в проекте. Источник изображения: Fervo Energy.

Вдоль горизонтального канала с трубой проложены оптоволоконные кабели, которые служат датчиками потока, измеряют температуру и динамику прохода воды. Слежение за параметрами скважины ведётся в непрерывном круглосуточном режиме. Энергия от выработки также подаётся в стабильном режиме 24/7 в любое время года вне зависимости от погоды. Она может стать весомым дополнением к солнечной и ветровой энергетике, сглаживая пики потребления и прерывистый характер этих возобновляемых источников.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Британцы планируют получать «зелёное» электричество из Африки по кабелю длиной 3800 км

Власти Великобритании назвали проект компании Xlinks по созданию трансконтинентального энергомоста национальным, и запретили на своей земле препятствовать его реализации. Проект предусматривает прокладку энергетического подводного кабеля длиной 3800 км из Марокко к южному побережью Великобритании. Если кабель будет проложен, Великобритания закроет до 8 % своих потребностей в электричестве.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2/3DNews

Проект Morocco-U.K. Power Project с полным правом можно будет назвать стройкой века. Его стоимость превысит $25 млрд и может продлиться свыше пяти лет. Разработчик надеется ввести энергомост в эксплуатацию в 2029 году, но эти сроки могут оказаться нереалистичными.

Со стороны европейских государств вопросов к проекту быть не должно. Энергомост будет проложен в прибрежных водах Португалии, северной Испании и юго-западной Франции. К Великобритании он выйдет на юго-западе острова и по широкой дуге обогнёт побережье Бретани и Корнуолла, а затем выйдет на берег в Северном Девоне. Кабеля будет два — каждый мощностью 3,6 ГВт. По каждому из них будет передаваться высоковольтное напряжение постоянного тока (HVDC).

На этом хорошие новости заканчиваются. Компании Xlinks ещё предстоит построить в Марокко солнечные и ветровые электростанции, которые будут поставлять электричество в Великобританию. Всего надо будет создать солнечные и ветровые фермы мощностью до 11,5 ГВт. С властями Марокко договорённости ещё нет, а это сотни квадратных километров земли.

Потенциально проект может быть привлекательным для этой африканской страны с точки зрения занятости населения. Он может создать до 10 тыс. рабочих мест. Однако опыт сходных проектов в Африке показывает, что на работу обычно набирают специалистов из-за рубежа, у которых есть необходимая квалификация. Также надо понимать, что в энергосистему Марокко проект не подаст ни одного ватта энергии. Как при этом будут мотивировать местные власти к соглашению, остаётся только догадываться.

Более того, энергомост будет проходить рядом с территорией военного конфликта в Западной Сахаре. Само соседство с таким регионом не обещает спокойной работы и эксплуатации энергомоста. Наконец, в районе выработки электроэнергии придётся строить огромную батарею ёмкостью 22,5 ГВт·ч и мощностью 5 ГВт.

Основной аргумент разработчика строится на том, что энергомост из Африки даст больше электрической энергии, чем долгострой в виде АЭС Hinkley Point C, чья стоимость преодолела отметку в $40 млрд и продолжает расти с неизвестным итогом. Впрочем, стоимость проекта Morocco-U.K. Power Project также может оказаться выше ожидаемой планки в $25 млрд. И он может легко затянуться до середины 30-х годов. И это не говоря о технических трудностях, ведь энергомосты такой протяжённости да ещё глубоководные (на глубине 700 м) ещё никто не строил: максимум — это 765 км кабеля HVDC по маршруту Viking Link между энергосистемами Великобритании и Дании, ток по которому должен быть пущен в январе 2024 года.

Во что в итоге выльется проект Morocco-U.K. Power Project британскому налогоплательщику — это загадка, ответ на которую будет получен только после его запуска в эксплуатацию. Но если всё получится, этот кабель может стать началом для создания глобальной подводной распределительной энергосети, как это произошло с информационными каналами, опутавшими всю Землю.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

В Китае заработала первая в мире АЭС четвёртого поколения

Китайские СМИ сообщают, что в стране в коммерческую эксплуатацию введена первая в мире АЭС четвёртого поколения — «Шидаовань» на территории восточной провинции Шаньдун. АЭС оперирует двумя высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами с галечным слоем (HTR-PM). Тепловая мощность каждого из них — 250 МВт(т). Оба они крутят одну газовую турбину мощностью 211 МВт(э). Запуск станции открывает дорогу более мощному проекту на 650 МВт(э).

Источник изображения: Weibo/CPNN
АЭС «Шидаовань». Источник изображения: Weibo/CPNN

Всего утверждено шесть различных типов реакторов, которые смогут называться реакторами четвёртого поколения. Всех их объединяет одно — работа на значительно повышенных температурах носителей. Это может быть разогретый газ (гелий), как в случае АЭС «Шидаовань» или свинец, или расплавы солей, а также реакторы на быстрых нейтронах. Но кроме Китая пока никто не ввёл подобные реакторы в коммерческую эксплуатацию. Повышенные температуры теплоносителей, отметим, необходимы для более простого производства водорода с помощью АЭС. Второй за Китаем по этому пути последует Россия, которая строит реактор на быстрых нейтронах.

Также реактор «Шидаовань» интересен своим модульным подходом. В перспективе площадка обзаведётся ещё 18 реакторами. Шесть следующих будут приводить в действие одну 650-МВт(э) турбину, но проект ещё находится в разработке. Собственно, на ввод в коммерческую эксплуатацию первых двух турбин понадобилось около года. Они были готовы и прошли испытание ещё в октябре 2022 года.

Топливом для таких реакторов служат 60-мм шарики из графита, внутри которых находится обогащённый до 8,5 % уран-235. Шарики лежат в реакторах, как галька на пляже, сквозь слой которой продувается нагретый до 250 °C гелий. В каждом реакторе около 245 тыс. таких шариков. На выходе гелий нагревается до 750 °C, а на входе в турбину температура понижается до 567 °C.

Топливные шарики без разрушения выдерживают температуры до 1620 °C, что делает их безопасными даже в случае аварий. Интересно, что пионерами в области высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов были британцы. Однако к сегодняшнему дню их опыт и кадры были в значительной степени утрачены.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Найдено простое решение для создания компактных термоядерных реакторов​

Группа учёных из Висконсинского университета в Мадисоне Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся уменьшить размеры рабочих зон термоядерных реакторов. Исследователи испытали особое напыление для внутренних стенок камер реактора, которое не только лучше отводило тепло, но также связывало нейтральные атомы водорода в плазме — источник снижения мощности плазменного шнура и путь к преждевременному прекращению реакции.

Источник изображения: University of Wisconsin-Madison/Николай Яловега (в центре снимка)​

«Эти нейтральные частицы водорода вызывают потери мощности в плазме, что делает очень сложной задачу поддержания горячей плазмы и создания эффективного небольшого термоядерного реактора», — поясняет руководитель группы Николай Яловега, научный сотрудник в области ядерной инженерии и инженерной физики Висконсинского университета в Мадисоне (UW–Madison).
Для решения указанной проблемы команда Яловеги в качестве тугоплавкого покрытия внутренних стенок реакторной зоны испытала холодное напыление танталом. Частицы этого тугоплавкого металла распылялись и расплющивались до состояния блинов на поверхности нержавеющей стали. Такое нанесение не создавало сплошной слой металла, а оставляло границы по контуру каждой капли. Именно эти пограничные участки, как оказалось, очень легко связывали нейтральный водород, если его атомы вылетали из плазменного шнура.


Более того, выработавшую свой ресурс поверхность стенки с танталовым напылением не нужно было затем выбрасывать или перерабатывать, а вместо неё устанавливать новое изделие. Простой нагрев восстанавливаемого участка до сверхвысоких температур высвобождал захваченный водород, и элемент конструкции камеры снова был готов для работы в реакторе. Такое решение, очевидно, заметно облегчит и удешевит ремонт термоядерных реакторов. Наконец, технологически простое напыление позволит на месте ремонтировать внутренние стенки реакторной зоны.
«Создание композита из тугоплавкого металла с такими характеристиками, как хорошо контролируемое обращение с водородом в сочетании с эрозионной стойкостью и общей упругостью материала, является прорывом в разработке плазменных устройств и систем термоядерной энергетики», — сказал второй автор работы Оливер Шмитц. — Особенно интересна перспектива замены сплава и включения других тугоплавких металлов для улучшения композитных материалов для ядерного применения».

Свою разработку исследователи испытали на университетской установке Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся (Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror). Установка является также испытательным полигоном для проектирования термоядерной электростанции, чем на проекте занимается компания Realta Fusion, созданная выходцами из университета.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся