Русский
English
Рубрика «Международные события, тренды, технологии» (подборка новостей)
Уважаемые коллеги!
Представляем Вашему вниманию очередной выпуск рубрики «Международные события, тренды и технологии». В ней приводятся новости об актуальных мировых событиях, трендах и технологиях в электроэнергетике и смежных областях.
Данная рубрика является открытой. Если у Вас есть интересные материалы – направляйте нам на адрес cigre@cigre.ru cо ссылкой на источник.
Создана технология беспроводной передачи энергии на большие расстояния
Первую в мире функциональную систему беспроводной передачи энергии на большие расстояния разработали в Новой Зеландии. Уже сейчас прототип способен работать в любых погодных условиях, направляя энергию между двумя антеннами, разделенными расстоянием в несколько километров. Полевые испытания технологии, повторяющей эксперименты Николы Теслы, начнутся осенью.
Мечта о беспроводной передаче энергии далеко не нова — еще Никола Тесла когда-то доказал, что можно зажигать лампочки с помощь катушки, находящейся в паре километров от них. Правда, при этом он сжег динамо-машину на местной электростанции и погрузил весь Колорадо-Спрингс во тьму. Тесла мечтал построить повсюду вышки, которые обеспечивали бы всех беспроводной энергией. Но инвестор Джон П. Морган зарубил идею на корню одним вопросом: «А куда прикажете поставить счетчик?»
Прошло 120 лет и вот новозеландская компания Emrod убедила второго по величине поставщика энергии в стране концерн Powerco дать беспроводному электричеству шанс. Powerco поверила в технологию передачи энергии и вложила средства в Emrod, сообщает New Atlas.
Система состоит из передающей антенны, наборов реле и принимающей ректенны (антенны со встроенным выпрямителем, преобразующем микроволновую энергию в электричество). Для передачи используется безопасный радиодиапазон ISM, зарезервированный для промышленных, научных и медицинских целей.
В отличие от мечты Теслы, энергия передается напрямую между двумя антеннами, а лазерная система безопасности, защищающая периметр луча, тут же отключает его, если периметр пересекает птица, дрон или вертолет. Проблем с размещением счетчиков тоже быть не должно.
Система работает при любых погодных условиях — дождь, туман или пыль ей не помеха. Дистанция передачи ограничена только прямой видимостью, то есть в потенциале может быть сотни километров, а установка и эксплуатация не требуют серьезных вложений.
Пока у инженеров Emrod есть только работающий прототип, но к октябрю они планируют завершить создание устройства для инвестора и начать полевые испытания. Первые устройства будут работать с мощностью в несколько киловатт. Прототип способен передавать энергию на несколько километров, но его легко можно масштабировать. «Мы можем использовать точно такую же технологию для передачи в 100 раз больше энергии на много большее расстояние», — пообещал основатель Emrod Грег Кушнир.
Если полевые испытания технологии пройдут успешно, она сможет преобразить энергосети по всему миру. «Мы планируем использовать эту технологию для доставки электричества в отдаленные места или через районы с труднопроходимой местностью. Она также может быть использована для сохранения энергоподачи клиентам в случаях, когда мы проводим техническое обслуживание нашей существующей инфраструктуры», — рассказал о планах инженер по трансформации сети Powerco Николас Вессио.
Беспроводная передача энергии может стать ключевой технологией и для возобновляемой энергетики, которая, как правило, генерирует энергию далеко не там, где она необходима. А мощность существующих энергосетей не позволяет перебрасывать большие объемы такой энергии достаточно далеко от места генерации. Из-за этого, например, Германия, теряет часть оффшорной выработки ветропарков, так как в пиках не может перенаправить ее с севера в южные земли — не хватает ресурсов энергосети.
Нидерланды построят крупнейший гибридный ветропарк мощностью 759 МВт
Консорциум CrossWind, совместное предприятие нефтяного гиганта Shell и коммунальной компании Eneco, выиграл тендер на строительство крупнейшей морской ветряной электростанции Hollandse Kust на территории Нидерландов. Новый гибридный ветропарк будет вырабатывать не менее 3,3 ТВт*ч в год, что обеспечит 16% потребностей страны в электроэнергии к 2023 году, сообщает GreenTech Media.
Ключевым критерием выбора победителя в тендере стала «инновационность», сообщило министерство экономики и политики в области климата Нидерландов. Выяснилось, что Shell может внести наибольшее количество инноваций в области хранения энергии и использования возобновляемых источников. В том числе компания гарантировала, что ветропарк, благодаря технологическим и проектным решения, будет вырабатывать электроэнергию даже в безветренную погоду. В частности, за счет солнечных панелей, которые будут размещены между турбинами.
«Оффшорный ветер сыграет ключевую роль в мировом энергетическом переходе. Решение о строительстве нового проекта станет следующим шагом в нашем амбициозном плане, реализация которого превратит наш бизнес в энергетический бизнес с нулевыми выбросами к 2050 году или даже раньше», — сообщила пресс-служба Shell.
Ветропарк Hollandse Kust будет расположен в 18,5 км от побережья провинции Северная Голландия. CrossWind установит 69 ветряных турбин, мощность каждой составит 11 МВт. Большая часть ветряков будет расположена на расстоянии более 1 км друг от друга.
Компания Tennet, местный оператор систем передачи электроэнергии, соединит ветропарк и сушу с помощью подводного электрокабеля. Позднее CrossWind планирует разместить между турбинами плавучие солнечные панели, подсоединив их к общей сети. Ветропарк также будет генерировать зеленый водород через электролизер, который, по словам представителей CrossWind, будет использоваться в качестве «дополнительного метода хранения выработанной энергии».
Tesla начинает строительство в Калифорнии системы хранения энергии на 730 МВт*ч
Tesla и Pacific Gas and Electric Company сообщили о том, что получили все разрешительные документы от властей и приступают к строительству аккумуляторной системы хранения энергии на распределительной подстанции в Мосс Лэндинг, штат Калифорния. Как сообщает Electrek, система будет состоять из 256 блоков Megapack и будет хранить в два раза больше энергии, чем все аккумуляторы Tesla, проданные за последние три месяца, — 730 МВт*ч.
Tesla впервые заявила о переговорах с PG&E еще летом 2018 года. Компании быстро договорились о совместном проекте и отправили заявку на утверждение в Калифорнийскую комиссию по коммунальным предприятиям (CPUC). Проект находился на рассмотрении ведомства почти два года, но все же был утвержден.
Аккумуляторная система хранения энергии (BESS) мощностью 730 МВт*ч будет построена совместными усилиями Tesla и PG&E на распределительной подстанции в Мосс Лэндинг. Строительные работы начнутся в ближайшее время и должны быть завершены к началу следующего года, а ввод супер-батареи в эксплуатацию запланирован на второй квартал 2021 года.
«Аккумуляторные системы играют важную роль в повышении эффективности и надежности электросетей, интеграции возобновляемых ресурсов при одновременном снижении зависимости от ископаемого топлива. Наш проект послужит альтернативой более дорогим традиционным решениям, что приведет к снижению общих затрат для наших клиентов. Масштаб, назначение и гибкость проекта Megapack в Мосс Лэндинг сыграет большую роль для будущих разработок систем хранения энергии», — заявил Фонг Ван, старший вице-президент по энергетической политике и закупкам в PG&E.
Готовый проект будет состоять из 256 блоков Tesla Megapack, которые будут установлены на 33 бетонные плиты. Кроме того, в будущем, партнеры планируют расширить проект до 1,1 ГВт*ч общей мощности, что будет означать установку еще 130 блоков Megapack. Пока, это самый крупный проект из всех, что Tesla намерена реализовать в ближайшие 3 года, который получил все необходимые разрешения.
Перовскиты помогут дешево и эффективно получить водород из воды
Австралийские материаловеды научились эффективно получать водород из воды без использования дорогостоящих полупроводниковых материалов. Они использовали фотокатод из текстурированного кремния и соединили его с широкозонным перовскитным солнечным элементом, расположив солнечные элементы друг под другом. Эффективность преобразования солнечной энергии в водород составила 17,6 процентов. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Energy Materials.
Использование солнечной энергии для получения водорода из воды — технология, которая в перспективе позволит решить две проблемы одновременно: запасание нестабильной солнечной энергии впрок и получение экологически чистого топлива с высокой плотностью энергии. Для выхода на рынок такие преобразователи должны показывать эффективность не менее 20 процентов, при стоимости водорода не выше 4 долларов за килограмм.
Использовать солнечную энергию для получения водорода можно несколькими способами. В фотовольтаических преобразователях солнечный элемент соединен с ячейкой для электролиза, и солнечный свет преобразуется в электроэнергию, которая расходуется на электролиз водных растворов с образованием водорода и кислорода на электрокатализаторах. В фотоэлектрохимических преобразователях один или оба электрода состоят из полупроводниковых материалов. При облучении светом в полупроводнике образуются электроны и дырки, которые напрямую участвуют в реакциях образования водорода и кислорода. Считается, что фотоэлектрохимические преобразователи в перспективе будут дешевле (в них используются более дешевые катализаторы), но есть у таких устройств и серьезный недостаток. Дело в том, что лучше всего для получения водорода подходят полупроводники с шириной запрещенной зоны около 2 электрон-вольт. Однако, такой полупроводник поглощает только самую коротковолновую (высокоэнергетическую) часть солнечного излучения, поэтому общая эффективность устройств априори будет невысока. Для преодоления этой проблемы можно соединить фотоэлектрод с солнечным элементом — то есть по сути объединить фотовольтаический и фотоэлектрохимический преобразователь в одном устройстве. В этом случае солнечный элемент обеспечивает ток и напряжение смещения, и эффективность преобразования возрастает. Ученым удалось получить тандемный фотоэлектрохимический преобразователь на основе арсенида галлия с эфективностью 19 процентов. Но из-за высокой стоимости арсенида галлия такие преобразователи не подходят для промышленного использования.
Читать далее: ссылка.
Жидкометаллический аккумулятор заработал при комнатной температуре
Американские ученые создали аккумулятор на основе жидких металлов, разделенных электролитом из органического вещества, который работает при комнатной температуре. В роли анода выступает сплав натрия с калием, а в роли катода — жидкие сплавы на основе галлия. Исследование опубликовано в Advanced Materials.
В 1800 году Алессандро Вольта соединил проволокой цинковую и медную пластины и опустил их в кислоту, получив первый электрохимический источник тока. Расположив поочередно катоды и аноды, разделенные пропитанным электролитом сукном, ученый создал прародитель современных батарей. С тех пор технологии получения электричества из энергии химических реакций значительно развились. Прошедшей осенью химикам, разработавшим ныне широко применяемые литий-ионные аккумуляторы, вручили Нобелевскую премию.
И все же, аккумуляторы с твердыми электродами имеют ряд недостатков, которые можно частично устранить, если заменить анод и катод на жидкие металлы. Аккумуляторы с такими электродами, в отличие от твердотельных, не образуют дендритов, которые могут приводить к короткому замыканию, могут самовосстанавливаться и работают быстрее. Помимо характеристик вроде высокой энергоемкости и большого числа циклов перезарядки, которые уже демонстрировали создатели жидких аккумуляторов, источники тока должны работать при комнатной температуре.
Читать далее: ссылка.
