Сфера энергетики что включает

Энергетика России

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Российский топливно-энергетический комплекс, начало которому было заложено ещё в XIXвеке, по объёмам выработки и экспорта электроэнергии занимает четвёртое место в мире. Сегодня российская энергетика – это одна из базовых отраслей, обеспечивающая страну энергетическими ресурсами. Количество занятого в ней персонала превышает 2 млн. человек. Вклад в экономику страны превышает 3% ВВП.

Электроэнергетика

Современная энергосистема России располагает 846 крупными электростанциями, общей мощностью более 250 ГВт. Выработка электрической энергии в 2019 году достигла 1096 млрд. кВт·ч, что на 0,4% больше аналогичного показателя в 2018 года.

Тепловая энергетика

Основу энергетической мощи страны составляют тепловые электростанции (ТЭЦ), суммарной установленной мощностью 164,6 ГВт. На их долю приходится две трети выработки электрической энергии в стране. Что в 2019 году равнялось 616,8 млрд. кВт·ч. Это на пол процента ниже уровня 2018 года.

Количественное расположение станций обусловлено экономическим потенциалом регионов, питающихся от объединённых энергосистем различных районов страны.

Распределение тепловых электростанций по объединённым системам

Объединённая энергосистема (ОЭС)ТЭЦ (шт.)
Центра74
Средней Волги36
Урала98
Северо-Запада41
Юга20
Республики Крым10
Сибири53
Востока19
Изолированных систем (остров Сахалин, полуостров Камчатка, Чукотский автономный округ, территории децентрализованного электроснабжения)25

Тепловые электростанции включают в себя: государственные районные электростанции, теплоэлектроцентрали, газотурбинные, конденсаторные, парогазовые, утилизационные электростанции.

Исторически в нашей стране сложилась централизованная система теплоснабжения. Источниками тепловой энергии для неё выступают те же самые ТЭЦ и крупные котельные, совместно производящие 92,4% потребляемой тепловой энергии.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

В качестве топлива для тепловых электрических станций служат:

В настоящее время теплоэнергетика переживает своё второе рождение. Изношенное, в результате длительной эксплуатации оборудование заменяется современным. Увеличивается генерация электростанций за счёт монтажа новых высокопроизводительных энергоблоков, производительностью до 800 МВт (Берёзовская, Каширская, Пермская, Троицкая ГРЭС).

Уровень технологической оснащённости тепловых станций на начало 2019 года

Тип установок% от суммарной мощности ТЭЦ России
Паротурбинные79
Парогазовые15,5
Газотурбинные4,8
Прочие (дизельные, газопоршневые)0,7

Гидроэнергетика

Второе место среди отраслей электроэнергетики занимает гидроэнергетика. На её долю приходится одна пятая часть энергетической мощи страны, что составляет 51,7 ГВт. Общее количество произведённой гидростанциями электроэнергии в 2019 году составило 190,3 млрд. кВт·ч, что превышает соответствующий показатель 2018 года на 3,6 %.

Экономически целесообразный к использованию гидроэнергетический потенциал рек нашей страны составляет более 800 млрд. кВт·ч. Его размещение по территории государства крайне неравномерно:

Расположение 15 самых мощных ГЭС в России

РекиКоличество электростанций (шт.)
Волга + Кама6
Кунья (Московская область)1 гидроаккумулирующая станция
Сулак (Дагестан)1
Енисей5
Амур2

Гидроэлектростанции подразделяются в зависимости:

Современная гидроэнергетика, кроме использования возобновляемого источника электрической энергии (99% генерации по стране), обеспечивает: водоснабжение, ирригацию, защиту близлежащих к водоёмам объектов от затопления, судоходство.

В перспективных планах энергетиков России стоит освоение рек:

4 февраля 2020 года начала работу Замарагская ГЭС-1 в Северной Осетии, мощностью 346 МВт.

Атомная энергетика

Третьей по установленной мощности, составляющей на начало 2020 года около 30 ГВт, отраслью, обеспечивающей государство электрической энергией, является атомная энергетика. За 2019 год АЭС сгенерировали 208,8 млрд. кВт·ч. Это на 2,2 % больше, чем в предыдущем году.

На сегодня АО «Концерн Росэнергоатом» является:

На территории России к 2020 году располагается 11 атомных электростанций с 38 энергоблоками.

Атомные реакторы российской энергосистемы

Принцип действияТипМощность (Мвт)Количество (шт.)
С водой под давлениемВВЭР-1000100012
ВВЭР-100011001
ВВЭР-120012003
ВВЭР-4404404
ВВЭР-4404171
КЛТ-40С352
Канально-кипящиеРБМК-1000100010
ЭГП-6123
На быстрых нейтронахБН-6006001
БН-8008001

Российская федерация обладает полным комплексом технологических процессов в области ядерной энергетики:

Это позволяет вести экспортные операции по распространению атомной энергетики на всех континентах, кроме Австралии и Океании. Одним из последних достижений отрасли стал запуск в эксплуатацию плавучей атомной электростанции. Снабжающей энергией самый северный город страны – Певек, расположенный в Чукотском автономном округе.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Возобновляемая энергетика

Одно из наиболее перспективных направлений энергетики, являющееся альтернативой традиционным видам генерации. Суммарная выработка электроэнергии в 2019 году всеми электростанциями, использующими возобновляемые источники, составила всего лишь 2 млрд. кВт·ч. Это менее 0,2% от общей выработки по стране.

Это говорит о том, что возобновляемые источники энергии (ВИЭ) используются в нашей стране недостаточно. Хотя потенциал их эксплуатации достаточно высок.

Оценка возможностей экономически эффективного использования ВИЭ

Виды энергииПотенциал (млн. тонн условного топлива в год)
Геотермальная115
Малая гидроэнергетика65,2
Низкопотенциальное тепло36
Биомасса35
Солнечная12,5
Ветра10

Принятая в 2019 году программа «Пять гигаватт» позволила нарастить выработку по отношению к 2018 году:

Солнечная энергетика

К началу 2019 года в России общая мощность электростанций, основанных на использовании солнечной энергии, составляла 834,2 МВт. Количество выработанной ими электроэнергии за 2019 год составило 1,3 млрд. кВт·ч, что на 69,4 % превышает показатель 2018 года.

Столь высокие темпы прироста объясняются значительным увеличением количества солнечных электростанций (СЭС) с каждым годом.

Динамика запуска в эксплуатацию солнечных электростанций в России по годам

ГодКоличество (шт.)Мощность (МВт)
2015440,2
2016530
201730356,9
201814285
2019 (на 14.09)17257,5

Общее количество действующих, как в составе энергосистем, так и изолированно, и строящихся СЭС в Российской Федерации составляет 73 электростанции.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

По способу преобразования солнечной радиации в электрическую энергию СЭС подразделяются на семь типов:

Наиболее перспективными регионами, в плане использования солнечной энергии, являются южные области страны: Причерноморье, Северный Кавказ, побережье Каспийского моря, Южная Сибирь, Дальний Восток. Так как уровень солнечной радиации в этих районах достигает 1400 кВт·ч/м² в год.

Ветроэнергетика

По данным системного оператора энергетического комплекса России суммарная мощность ветряных электростанций единой энергосистемы составляла на 1 января 2019 года 183,9 МВт. Изолированные ветроэлектрические станции (ВЭС) обладают установленной мощностью в 9,125 МВт.

Общая выработка электрической энергии ВЭС ЕЭС России в 2019 году равнялась 0,3 млрд. кВт·ч. Что, несмотря на малую величину, демонстрирует увеличение по сравнению с 2018 годом на 47,3%.

Ветроэнергетика России сегодня располагает:

Ветреные станции строятся в основном на возвышенностях. Там, где скорость ветра составляет: более 4,5 м/сек. В зависимости от месторасположения, они бывают:

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Экономически эффективный потенциал ветроэнергетики России оценивается в 6218 ТВтч/год. Для его реализации более всего подходят:

Геотермальная энергетика

Использование подземного тепла – одно будущих направлений отечественной энергетики. К 2019 году три геотермальные электростанции (ГеоЭС) Камчатки общей мощностью 74 МВт сумели выработать 427 млн. кВт·ч электрической энергии. Кроме того, на территории нашего государства располагаются также три выведенных из работы геотермальных станции: Паратунская, Менделеевская (находится в процессе реконструкции) и Океанская.

Геотермальный потенциал России многократно превосходит запасы углеводородов. Суточный поток в 14 млн. кубических метров горячей воды уже сегодня могут обеспечить её разведанные подземные запасы. Причём теплоноситель можно использовать для обогрева и технических нужд. Доступность данного вида энергоресурсов наблюдается:

Топливная энергетика

Отрасль тяжёлой промышленности, занимающаяся добычей, обогащением, переработкой и потреблением нефти, газа, угля, торфа и сланцев с целью их дальнейшего потребления. В структуре энергетического баланса России:

Нефтегазовая отрасль

Ведущая среди отраслей российской промышленности, обеспечивающая почти половину экспорта в финансовом выражении. За 2019 год в стране было добыто:

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Нефтегазовая отрасль России сегодня представлена 11 крупнейших вертикально-интегрированных компаний. На их долю приходится более 95% добычи этого важнейшего энергоресурса. В семёрку крупнейших фирм по размеру прибыли, входят:

Основные нефтяные ресурсы страны сосредоточены в Западной Сибири. Кроме того, имеются богатые месторождения в Татарстане, Башкирии, на Северном Кавказе, в Прикаспийской низменности, на острове Сахалин и в шельфах ряда морей.

Там же располагаются значительные запасы газа, к которым можно добавить: Оренбургское, Северное (Республика Коми), Астраханское месторождения. Очень перспективными запасами газа обладают морские шельфы в Баренцевом, Карском и Охотском морях.

Добыча угля и других горючих ископаемых

Старейшая отрасль, начало становления, которой относится к первым десятилетиям XIX века, не утратила своих позиций и к настоящему времени. Уровень добычи угля в 2019 году равнялся 440,65 млн. т, что на 0,2% выше показателя 2018 года.

На территории нашей страны расположены 12 крупнейших каменноугольных и 4 буроугольных бассейнов. По уровню добычи этого природного ископаемого Россия занимает шестое место в мире, экспортируя его в десятки стран Европы и Азии. Качественные характеристики угля подразделяются его на антрацит, каменный и бурый уголь, являющиеся ещё и сырьём для химической промышленности.

Экономическая мощь России в этой области представлена:

К другим горючим ископаемым, традиционно используемым на территории России, относятся:

Источник

Электроэнергетика

Для Российской Федерации федеральный закон «Об электроэнергетике» даёт следующее определение электроэнергетики:

Электроэнергетика — отрасль экономики Российской Федерации, включающая в себя комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, сбыта и потребления электрической энергии с использованием производственных и иных имущественных объектов (в том числе входящих в Единую энергетическую систему России), принадлежащих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании субъектам электроэнергетики или иным лицам. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения.

Определение электроэнергетики содержится также в ГОСТ 19431-84:

Электроэнергетика — раздел энергетики, обеспечивающий электрификацию страны на основе рационального расширения производства и использования электрической энергии.

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — это сложная система, включающая в себя совокупность производств, процессов, материальных устройств по добыче топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), их преобразованию, транспортировке, распределению и потреблению как первичных, так и преобразованных видов энергоносителей.

Источник

Отрасли экономики: энергетика

Какое направление обучения выбрать? В какой сфере экономики работать? Ситуация в российской энергетике сегодня. Насколько перспективно выбирать профессии в ТЭК и какие компетенции развивать, чтобы в будущем работать в энергетике?

Что такое топливно-энергетическая промышленность как отрасль экономики страны

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Топливно-энергетическая отрасль сегодня

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Работа в ТЭК и уровень зарплат

Главными действующими игроками электроэнергетического рынка России за последние 15 лет стали государственные корпорации с их дочерними компаниями. Это корпорации «Газпром», «Роснефть», «Россети», «Росатом», «Русгидро», «ЕвроСибЭнерго», «Татэнерго» и другие. Поэтому, если вы планируете работать в ТЭК, то искать вакансии придется именно в таких крупных компаниях.

Условия для работы в разных корпорациях могут отличаться, но в целом вы можете рассчитывать на работу со стабильной зарплатой, хорошим социальным пакетом, с возможностями корпоративного обучения и льготного кредитования сотрудников. По отзывам сотрудников, работа в такой компании 1-2 года уже дает плюс к вашему резюме. К отрицательным сторонам работы в корпорации относится «бюрократия», невозможность (или очень ограниченная возможность) влиять на итоговый результат проекта, большое число начальников.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

На примере корпорации «Газпром», где работает больше 400 000 сотрудников, можно оценить средние зарплаты по отрасли, они значительно выше средних зарплат в стране. Важно учесть, что многие сотрудники корпорации работают в сложных климатических условия и поэтому получают надбавки и компенсационные выплаты.

На март 2021 года в компании «Газпром» открыты 1404 вакансии. Наибольшее количество требуемых сотрудников (491 вакансия) относится к сфере IT и автоматизации, но найти подходящую позицию в крупной корпорации можно с любой специальностью: в компании необходимы не только программисты, бурильщики или инженеры, но и маркетологи, PR-специалисты, туристические агенты и даже преподаватели математики.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Профессии будущего в энергетике:

• Специалист по локальным системам энергоснабжения
• Инженер-проектировщик систем рекуперации (разрабатывает системы восстановления и вторичного использования энергии)
• Электрозаправщик (обслуживает инфраструктуру электрозаправок)
• Энергоаудитор (консультирует потребителей, оптимизирует энергопотери)

Как развиваться в сфере энергетики

Если ты уже уверен(а), что хочешь связать жизнь с энергетикой, то, возможно, еще в школе стоит перейти в специализированный класс при выбранной корпорации. Так, есть проекты «Газпром-классы», «Роснефть-классы», «Школа Росатома» и т.д. Или, что более важно, развивайся в той специальности, которую потом захочешь применить на работе в ТЭК.

Посещай кружки при вузах: НИЯУ МИФИ, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, МЭИ и т.д.
Посети дни открытых дверей этих вузов, на них ты сможешь пообщаться со студентами и преподавателями, которые расскажут об учебе и почему стоит заниматься энергетикой в России.
Присмотрись к целевому обучению, это не только способ попасть в хороший вуз по более низкому конкурсу, но и возможность после вуза сразу получить позицию в выбранной компании ТЭК.
Попробуй себя на стажировках в компаниях или поработай летом. Например, корпорации постоянно ищут заправщиков на АЗС, кассиров, менеджеров и практикантов в разные отделы.

Автор: Ольга Биккулова, ЦТР «Гуманитарные технологии»

Если вы хотите получать свежие статьи о профессиях и отраслях, подпишитесь на нашу рассылку.

Источник

Села батарейка: что происходит на рынке сохранения энергии

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

В традиционной энергетике (ТЭС, АЭС, ГЭС) самой важной составляющей систем была турбина, которая преобразовывала энергию источника в механическую для ее дальнейшего применения. Однако при развитии возобновляемых ветряной и солнечной энергетики на первый план выходят накопители энергии, которые позволят эффективно сохранять полученную энергию. Автомобили будущего тоже не смогут обходиться без эффективных батарей.

Типы энергетических систем

Для захвата энергии, ее сохранения и дальнейшего использования доступны разнообразные технологии. Самыми распространенными считаются системы аккумулирования электрической и тепловой энергии. Такие системы бывают нескольких типов:

Наибольший темп роста хранения энергии за последнее десятилетие пришелся на электрические системы, такие как батареи и конденсаторы. Конденсаторы — это устройства, которые хранят электрическую энергию в виде заряда, накопленного на металлических пластинах. Когда конденсатор подключен к источнику питания, он накапливает энергию, а при отключении от источника высвобождает ее. Батарея же для хранения энергии использует электрохимические процессы. Конденсаторы могут высвобождать накопленную энергию с гораздо большей скоростью, чем батареи, поскольку для химических процессов требуется больше времени.

В системах хранения механической энергии используются базовые идеи физики, которые преобразуют электрическую энергию в кинетическую для хранения и затем преобразуют ее обратно в электрическую для потребления. Такие системы представляют собой большие гидроаккумулирующие плотины, механические маховики и накопители сжатого воздуха.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Накопление тепловой энергии позволяет хранить ее и использовать позже, чтобы сбалансировать потребность в энергии между дневным и ночным временем или при смене сезонов. Чаще всего это резервуары с горячей или холодной водой, либо расплавленными солями, ледяные хранилища и криогенная техника.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Используются обычно при хранении водорода. В них электрическая энергия применяется для выделения водорода из воды посредством электролиза. Затем газ сжимается и хранится для будущего использования в генераторах, работающих на водороде, или в топливных элементах. Этот метод является достаточно энергозатратным. Для конечного использования сохраняется всего 25% энергии.

В разных сферах промышленности и технологий используются различные типы аккумуляторов с отличающимся химических составом. Литий-кобальтовые батареи, более легкие и с высоким напряжением для быстрой зарядки, применяются в смартфонах и прочей бытовой технике. Более выносливые и габаритные литий-титанатные батареи устанавливают в общественном транспорте, в частности, в электробусах. На электростанциях используют малоемкие, но пожаробезопасные литий-фосфатные ячейки.

30-летняя технология

Самыми популярными аккумуляторами энергии по-прежнему остаются литий-ионные. В 2021 году исполнилось 30 лет с момента выхода в продажу первых таких аккумуляторов Sony.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Первые прототипы литий-ионных батарей появились еще в 1980-е годы. Тогда физик Джон Гуденаф предложил использовать в батарейках кобальтат лития. В 2019 году он получил за свою идею нобелевскую премию.

В 2000-х годах с ростом производства электромобилей спрос на батареи резко вырос. Тогда в аккумуляторах начали применять железофосфат, который обеспечивает меньшую емкость, но может работать на более высоких токах и не выделяет кислород при высокой температуре. Все это делает аккумуляторы более безопасными, но не решает всех их проблем.

В чем минусы литий-ионных аккумуляторов

При перегреве батарея может взорваться. Для этого достаточно повреждения ее оболочки. Так произошло со смартфонами серии Samsung Galaxy Note 7, в которых из-за тесноты корпуса оболочка аккумулятора со временем перетиралась, внутрь попадал кислород, и устройство загоралось. Именно это побудило авиакомпании требовать перевозить литий-ионные батареи только в ручной клади.

Охлаждение и перегрев сильно влияют на параметры аккумулятора. Идеальной считается температура среды +20 °C. При любых отклонениях батарея отдает устройству меньший заряд.

В литий-ионных батареях невозможно хранить энергию годами. Литий-ионные ячейки в неактивном состоянии теряют по 3-5% заряда в месяц, то есть, треть заряда в год.

Литий-ионные батареи в неактивном состоянии подвержены старению. Их рекомендуют хранить заряженными до половины емкости.

Эксперименты в отрасли

Химические источники тока основаны на окислительно-восстановительной реакции между элементами. Литий идеально подходит для этой роли: он обеспечивает оптимальное сочетание напряжения, нагрузки тока и энергетической плотности.

Самыми востребованными являются литий-кобальтовые батареи для потребительской мобильной техники. Они имеют напряжение 3,6 В при сохранении высокой энергоемкости, чего достаточно для зарядки смартфонов. Другие виды литиевых батарей имеют меньшее напряжение, и запитать от них современный смартфон невозможно. Если же пытаться объединить батареи в ячейки, чтобы сделать их более мощными, то вырастут габариты.

Производители уже неоднократно пытались представить разработки-альтернативы литий-ионным батареям в смартфонах.

Так, в 2007 году американский стартап Leyden Energy решил использовать новый электролит и кремниевый катод для литий-ионных батареек. Это позволило увеличить устойчивость аккумуляторов к высоким температурам до 300 °C. Но компании так и не удалось создать аккумулятор со стабильными характеристиками — показатели энергоемкости и устойчивости менялись от экземпляра к экземпляру.

Стартап SolidEnergy, в который инвестировала GM, разрабатывает перезаряжаемые литий-металлические батареи. Они обладают удвоенной энергоемкостью по сравнению с литий-кобальтовыми. Но главной проблемой литий-металлических аккумуляторов остается безопасность. Поскольку в их состав входит чистый металлический литий, он действует активнее, чем ионы лития, а это повышает риск возгорания. Компания разработала специальный электролит, снижающий эту опасность. Но в смартфонах и бытовой электронике таких батарей мы пока не увидим.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Toyota работала над серно-магниевыми батареями. Но оказалось, что их невозможно использовать более 50 циклов, так как емкость этих аккумуляторов после этого падает вдвое. Тогда в состав батареи внедрили литий-ионную добавку и довели срок ее службы до 110 циклов. Работы над аккумулятором продолжаются, и пока неясно, получится ли внедрить его в производство.

Компании, которые стремятся предложить аналог литий-ионных батарей, сталкиваются с трудностями.

Главная проблема при создании новых технологий хранения энергии заключается в том, что при улучшении какого-то одного параметра ухудшаются остальные.

Проблемы рынка

В 2021 году цена кобальта выросла на 40% из-за роста спроса со стороны производителей электромобилей. Основные месторождения кобальта находятся в Демократической Республике Конго. Однако в стране постоянно возникают перебои в цепочках поставок, а также зафиксированы случаи использования детского труда, что оттолкнуло многие компании.

Международное энергетическое агентство отмечает, что в 2020 году продажи электромобилей подскочили на 40%, а в первом квартале 2021 года они выросли вдвое по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

Эндрю Миллер, директор по продуктам Benchmark Mineral Intelligence, говорит, что рынок пока наблюдает рост цен на кобальт, но к концу 2021 года может столкнуться с реальным дефицитом предложения.

Существует еще одна проблема, связанная с пандемией коронавируса и ее последствиями. В связи с сохраняющимся дефицитом чипов на глобальном рынке их также недополучают производители электромобилей.

Крупнейшие мировые автопроизводители признали дефицит микрочипов в начале 2021 года. Nissan, Honda и Ford были вынуждены сократить объемы выпускаемых автомобилей и закрыть некоторые свои заводы. Hyundai Motor был вынужден приостановить сборку автомобилей в Южной Корее. Позднее, в апреле, Ford и General Motors начали выпускать электромобили в некомплектном состоянии. Производители пообещали, что добавят нужную электронику в свои авто, когда появится такая возможность.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Гендиректор Tesla Илон Маск связал рост цен в цепочках поставок с удорожанием стоимости электромобилей Model 3 и Model Y. Однако, по его мнению, дефицит микрочипов продлится недолго.

Пути решения

В Китае появляется все больше электромобилей на альтернативных литий-железо-фосфатных аккумуляторах. Они дешевле и менее токсичные, однако имеют меньшую емкость. Их используют Tesla Model 3, китайский автопроизводитель BYD, а скоро начнет внедрять Volkswagen. Но пока на ЛЖФ-аккумуляторы приходится всего 14% рынка, а к 2030 году этот показатель составит от 15% до 20%.

Новая аккумуляторная батарея Tesla 4680 имеет в шесть раз большую мощность, чем предшественники, и в пять раз большую энергоемкость. При этом ее размер составляет всего 46х80 мм. Tesla решила проблему терморегулирования, создав конструкцию цилиндрической формы, и внедрила новые технологии, чтобы сократить путь прохождения энергии внутри конструкции.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Успешный гибрид

Пока ведутся разработки альтернатив литий-ионным аккумуляторам, компании ищут пути более эффективного сохранения энергии. Успешным вариантом использования усовершенствованных литий-ионных батарей стало их встраивание в гибридные энергетические системы.

В промышленной энергетике такие системы получили развитие в 2020-е годы. Они позволяют объединить преимущества нескольких способов аккумулирования и сохранения энергии. Одним из ярких примеров являются аккумуляторные станции Tesla.

Первую такую станцию построила Tesla в Южной Австралии в 2017 году. Строительство заняло всего три месяца. Компания обещала, что при превышении этого срока страна получит батарею бесплатно.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Южная Австралия получает энергию преимущественно из солнечных батарей и ветрогенераторов. Но иногда необходимо задействовать газогенераторы, подключенные к паровым турбинам, и вырабатывать недостающую часть энергии.

Аккумуляторная батарея Tesla накапливает энергию, когда она подается в сеть региона в избытке, а потом отдает ее обратно, когда возникает дефицит. Таким образом, потребность в газогенераторах отпадает.

Кроме того, батарея реагирует на перепады в электросети. Когда произошло внезапное отключение угольной электростанции Loy Yang A 3, станция Tesla среагировала на 4 секунды быстрее, чем резервный генератор частотного контроля и вспомогательных услуг (FCAS) в Квинсленде.

По расчетам чиновников, емкость батареи составляет около 2% от условной емкости всей сети, однако это дает 55% экономии на эксплуатационных расходах.

У системы есть и минусы. Станция включается всего на несколько минут, поэтому неизвестно, сколько циклов заряда выдержат ее батареи, прежде чем их придется заменить.

Тем не менее, в Австралии уже запланировано строительство подобных аккумуляторных систем в Южной Австралии, на Северной территории, в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе.

Теперь Tesla собирается подключить гигантскую батарею к электросети Техаса. Компания строит станцию хранения энергии мощностью более 100 МВт в техасском Англтоне.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Батарея сможет обеспечивать энергией около 20 тыс. домов. Детали конструкции пока не разглашаются, а сам проект держится в секрете.

В Нидерландах в 2020 году была введена в эксплуатацию гибридная система накопления энергии из литий-ионных аккумуляторов производства швейцарской компании Leclanché и механических накопителей от голландского разработчика S4 Energy. Литий-ионные батареи имеют мощность 8,8 МВт и емкость 7,12 МВт·ч, они работают вместе с шестью маховиковыми системами KINEXT общей мощностью 3 МВт. Таким образом, объект аккумулирует 1 ГВт энергии, которую использует местный системный оператор TenneT для стабилизации энергосистемы. Маховики позволят продлить срок службы батарей как минимум до 15 лет.

В других странах подобные проекты находятся на стадии разработки и внедрения. Подробнее о них РБК Тренды расскажут в следующем материале.

Перспективы рынка аккумуляторов

Исследователи Европейского патентного ведомства и Международного энергетического агентства в 2020 году проанализировали зарегистрированные с 2000 по 2018 годы патенты на изобретения и разработки в сфере аккумуляторных батарей и накопителей энергии. Они сделали вывод, что за последние десять лет число патентов в сфере хранения электроэнергии росло существенно быстрее других сфер. Выяснилось также, что оно еще в 2011 году превысило число патентов из области батарей для мобильной бытовой электроники меньшей емкости.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Согласно подсчетам авторов работы, пристальное внимание к литий-ионным технологиям привело к тому, что с 2010 года аккумуляторы для электромобилей подешевели почти на 90%, а для стационарных установок в электроэнергетике — на две трети.

Девять из десяти крупнейших обладателей патентов — это азиатские компании. Семь из них во главе с Panasonic и Toyota базируются в Японии, а еще две — Samsung и LG — Electronics в Южной Корее. Единственный представитель другого региона — немецкий концерн Bosch — занял пятое место.

Сфера энергетики что включает. Смотреть фото Сфера энергетики что включает. Смотреть картинку Сфера энергетики что включает. Картинка про Сфера энергетики что включает. Фото Сфера энергетики что включает

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *