ChemNet
 

ВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАНИЕ “ВОДОРОД И ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
(Перспективы развития топливных элементов (ТЭ) и других
водородных технологий на транспорте и в энергетике России)

В Москве 14–15 декабря 2000 г. состоялось Всероссийское совещание “Водород и топливные элементы” (Перспективы развития топливных элементов и других водородных технологий на транспорте и в энергетике России). Совещание проводилось по инициативе и при финансовой поддержке Минпромнауки РФ под руководством зам. Министра Г.Ф. Терещенко в Институте водородной энергетики и плазменных технологий (ИВЭПТ) РНЦ “Курчатовский институт”.

Целью совещания являлось подведение итогов НИОКР по созданию водородных энергоустановок различного назначения, выполняемых в рамках подпрограммы “Экологически чистая энергетика” ФЦНТП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения”, и определение наиболее перспективных направлений работ с целью ускорения создания экологически чистых высокоэффективных и экономичных энергоустановок для энергетики и транспорта.

Во вступительном слове Г.Ф. Терещенко и докладе академика В.Д. Русанова была подчеркнута настоятельная необходимость радикального снижения вредных выбросов городским автотранспортом и энергетикой, создания и широкого применения экологически чистых технологий, позволяющих значительно уменьшить экологическую и социальную напряженность в различных секторах экономики.

Успешное решение этих задач может быть достигнуто при использовании водородных и искусственных топлив на его основе. Академик В.Д. Русанов отметил, что в перспективе прямое сжигание природных топлив должно быть ограничено, а энергетика и транспорт переведены на энергоносители без содержания углерода или с сильным ограничением последнего. В ближайшей перспективе водородное топливо целесообразно получать за счет декарбонизации природных топлив: конверсии метана в водород с одновременной утилизацией СO2. Во всех этих процессах применение плазменных методов конверсии поможет резко сократить капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Второй этап может быть связан с полным устранением природных топлив из энергобаланса и требует освоения крупномасштабного водородопроизводства из воды. В основе такой схемы должны быть возобновляемые первичные энергоисточники (солнечная энергия, гидроэнергетика, энергия ветра, энергия приливов, геотермика), а также атомные, а в перспективе и другие источники.

Использование водорода в качестве экологически чистого топлива для транспорта и вторичного энергоносителя-аккумулятора энергии в энергетике связано с разработкой ряда ключевых элементов новой техники – прежде всего топливных элементов с твердополимерным электролитом для автотранспорта, высокотемпературных ТЭ для энергетики и водородно-кислородных парогенераторов для энергоустановок больших мощностей. Результаты работ в этих направлениях нашли отражение в ряде докладов, представленных РНЦ “Курчатовский институт”, ФЭИ (г. Обнинск), ГНЦ “НАМИ”, ИВТАН, АВТОВАЗ и др. организациями.

О разработках оригинальных технологий и материалов при создании топливных элементов с твердополимерным электролитом, обеспечивающих снижение стоимости энергоустановок при рабочих плотностях тока до 1 А/см2, выполненных ИВЭТП РНЦ “Курчатовский институт”, сообщил профессор В.Н. Фатеев.

О ходе выполнения НИОКР по созданию городского автобуса и других автомобилей на водородном топливе сообщалось в докладах АВТОВАЗа (Г.К. Мирзоев), НАМИ (Г.С. Корнилов и др.), ИВЭПТ РНЦ “Курчатовский институт” (С.В. Коробцев, В.Н. Сумароков). В настоящее время разработаны экспериментальная бортовая энергоустановка на базе ТЭ с твердополимерным электролитом, экспериментальные облегченные супербаллоны для хранения водорода на борту при давлениях до 30 Мпа емкостью 1,6–1,7 кг водорода, образцы средств автоматизации контроля и обеспечения безопасности.

О новых решениях, направленных на уменьшение внутреннего сопротивления, увеличение удельных мощностей и снижение стоимости твердооксидных высокотемпературных топливных элементов, запатентованных ФЭИ, сообщалось в докладе А.М. Ружникова. Заметные успехи отечественных исследований в этой области дают определенную перспективу для создания энергоустановок мощностью до 100 кВт.

По оценкам отечественных и зарубежных специалистов водородные энергоустановки на базе топливных элементов будут наиболее эффективны при их мощности до 1–10 МВт. При мощностях свыше 10 МВт экономичнее и эффективнее энергоустановки паротурбинного цикла с водородокислородными парогенераторами, разработки которых в настоящее время наиболее продвинуты в Германии, России и Японии. В докладе С.П. Малышенко представлены результаты работ Института высоких температур РАН в кооперации с Исследовательским Центром им. М.В. Келдыша и РНЦ “Прикладная химия” по созданию ключевых элементов таких энергоустановок – водородокислородных парогенераторов различных типов тепловой мощностью до 25 МВт (т). В результате выполнения комплекса НИР в 2000 г. создан и подготовлен к полномасштабным испытаниям автоматизированный экспериментальный блок Н2/O2 – парогенератора с подачей компонентов по схеме газ-газ мощностью 25 МВт (т), обеспечивающий генерацию водяного пара с параметрами до 100 атм и 1200 K. Разработка использует оригинальные технические решения, защищена патентами и по ряду основных параметров превосходит зарубежные аналоги.

В принятых на Совещании решениях определен перечень мероприятий по ускорению создания промышленных образцов энергоустановок на базе топливных элементов и их коммерциализации.

Зам. начальника отдела Департамента
Кодификации знаний и развития прикладных
технологий Минпромнауки России
к.т.н.

Ф.Н. Пехота

Copyright ©




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору