В выставке участвовали примерно 30 экспонентов, не считая специализированной прессы, а ее тематика включала и другие технологии альтернативной энергетики, помимо водородной. Мероприятие было подготовлено по поручению Правительства России, организаторами выступили Министерство образования и науки РФ, Федеральное агентство по науке и инновациям, Правительство Москвы, Департамент науки и промышленной политики города Москвы и ОАО «Московский комитет по науке и технологиям» при поддержке Правительства РФ и Российской Академии наук, а также при участии Европейской комиссии и Международного Партнерства по водородной экономике (МПВЭ). Резервная автономная энергоустановка НИК «НЭП-1» электрической мощностью 1,0 кВт разработана ФГУП «Центр Келдыша» (г.Москва). В ее основе лежит батарея топливных элементов на твердополимерных мембранах. В качестве топлива используется водород, в качестве окислителя — кислород из воздуха. Заказчик— ОАО «ГМК «Норильский никель».Установку можно использовать для коммунальных нужд, а именно для обеспечения электроэнергией и теплом жилых зданий, а также в качестве аварийного и резервного источника питания. В окончательном виде эта установка была собрана в этом году, исследования же ведутся Центром Келдыша уже очень давно. На данный момент не было продано ни одной установки, их выпуск сдерживают проблемы, связанные с упрощением и удешевлением компонентов: ионообменных мембран, биполярных пластин и др. Стационарная когенерационная энергоустановка «ЭЛТЭГ» электрической мощностью 5,2 кВт и тепловой мощностью 6,0 кВт на основе щелочных ТЭ с проточным щелочным электролитом— разработанная РКК «Энергия» им. С.П.Королева совместно с российской компанией «Индэпэндент Пауэр Технолоджис» и изготовленная компанией «ИПРОВЭН»,дочерней организацией РКК «Энергия».Установка предназначена для децентрализованного обеспечения электроэнергией и теплом стационарных объектов. Она обеспечивает высокий электрический КПД не ниже 50% и суммарный КПД (электроэнергия + тепло) более 80% во всем диапазоне нагрузок, отсутствие вредных выбросов, бесшумность, устойчивое и надежное регулирование тепломассобаланса ТЭ, может работать при отрицательных температурах, имеет дистанционное управление включением–выключением с пульта управления; в остальном —работа в автоматическом режиме. ЭУ допускает также автоматизированное дистанционное управление и наблюдение за работой всех агрегатов ЭУ. Водород может использоваться из любого источника: запасенный в баллонах при высоком давлении, полученный путем электролиза из воды или конверсии каких-либо углеводородных топлив. Совместно с энергоустановкой работают блок утилизации тепла и бойлер. Это пятый образец, первый образец был изготовлен в 2003 г. Все они пока опытные и проходят функциональные и ресурсные испытания. Поскольку это пока единичные образцы, то стоимость их высока для реального потребителя. Сейчас организация ИПРОВЭН организует мелкосерийное производство таких установок. Начиная со следующего года, планируется выпуск 8–10 таких установок в год. Чтобы стоимость энергоустановки была порядка 2000–2590 $/кВт, надо выпускать не менее 100 шт. в год — вопрос стоимости напрямую связан с масштабами выпуска (чем больше, тем дешевле).На первых порах эти установки могут рассматриваться в качестве резервного или аварийного источника электроснабжения, работающего на чистом водороде. Потребители — операционные блоки в больницах, родильные дома, банки с крупными вычислительными центрами, телекомуникационные центры и др., которым достаточно ресурса в несколько тысяч часов. Для бытового же электротеплоснабжения требуется ресурс как минимум 30–40 тыс. часов— такая отработка. Рынок водородных технологий и топливных элементов — наиболее динамично развивающийся рынок высоких технологий. К 2010 г. годовой объем этого рынка может достигнуть $1–1,2 трлн (превысит годовой объем информационных технологий, который сейчас составляет $915 млрд).Американцы обещали к 2015 г. полностью перейти на использование водорода в качестве топлива для автомобилей, однако пока неизвестно, сбудется ли этот прогноз. Полным ходом ведут разработки Европа и Япония. Россия тоже решила «вспомнить» свои разработки, которые велись еще лет 30 назад, но были заморожены по известным причинам. Разработкой установок на водороде сегодня занимаются РКК «Энергия» им. С.П.Королева, ФГУП «Центр Келдыша»,РНЦ Курчатовский институт и др.И хотя Россия в водородной энергетике не на первом месте, конца дистанции еще не видно. Отстали мы ненамного,и кто первым выведет в частный сектор водородные установки, еще неизвестно. Однако, скорее всего, мы несколько отстанем от развитых стран в связи с тем, что система энергоснабжения у нас централизованная. Основной сдерживающий фактор для запуска водородных установок в эксплуатацию — высокая стоимость, причем не столько самих установок, сколько их внедрения в частный сектор. Массового выпуска подобных установок ожидать в ближайшее время не приходится, поскольку это требует колоссальных вложений денежных средств, особенно учитывая тот факт, что Россия имеет свою нефть и нескоро будет заинтересована в развитии водородных технологий внутри страны. Переход с традиционных видов топлива на водородные технологии возможен только при законодательном вмешательстве государства, одним частным фирмам изменить ситуацию не по силам. В рамках комплексной программы ОАО «ГМК «Норильский никель» и РАН были проведены НИОКР, направленные на разработку относительно дешевых, высокоактивных и химически стабильных электрокатализаторов с содержанием платины и металлов платиновой группы МПГ не более 1 мг/см2 поверхности электрода (сейчас — до 3–5 мг/см2).Также велась разработка высокоэффективных и дешевых твердых электролитов — химически устойчивых и механически прочных полимерных или керамических мембран толщиной 10–15 мкм, обладающих высокой протонной проводимостью и большим ресурсом работоспособности. ООО«Новые энергетические проекты» (НЭП, г. Москва) — национальная инновационная компания, занимающаяся разработкой, управлением и коммерциализацией проектов по водородной энергетике и топливным элементам. Учреждена в апреле 2005 г. Миссия компании — на основе частно-государственного партнерства реализовать на этапе коммерционализации перспективные направления проекта ≪Водородная энергетика и топливные элементы≫. Содействовать формированию Национальной программы по водородной энергетике и разработке Концепции перехода страны к водородной энергетике..
Энергоустановки на водороде: время опытных образцов
Опубликовано в журнале СОК №3 | 2006
Rubric:
Энергоустановки, которые вы видите на фото, были представлены Национальной инновационной компанией ≪Новые энергетические проекты≫ на выставке ≪Водородные и альтернативные технологии для производства энергии≫. Выставка (7–10.02.06, Здание Правительства Москвы, Новый Арбат, 36) прошла в рамках Международного форума ≪Водородные технологии для производства энергии≫, приуроченного к председательству России в ≪Большой Восьмерке≫ (G-8) в 2006 г. и предстоящему летом с.г. ≪Саммиту G-8≫ в Санкт-Петербурге.