alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейсalternative-547Research ArticleВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКАHYDROGEN ECONOMYГАЗОВОДОРОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕГРАЦИИ РЕСУРСОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ С ТРАДИЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ КАК СРЕДСТВА ПРЕОДОЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УГРОЗЫGAS-HYDROGEN TECHNOLOGIES AND INTEGRATION CAPABILITIES OF RENEWABLE ENERGY RESOURCES WITH TRADITIONAL ENERGY SYSTEMS AS A MEANS OF OVERCOMING THE GLOBAL ENVIRONMENTAL THREATЗапорожецЮ. М.ZaporozhetsYu. M.renewable@ukr.netИнститут возобновляемой энергетики НАН УкраиныРоссияInstitute of Renewable Energy, National Academy of Sciences of UkraineRussian Federation2014230620161593106Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/547

В статье охарактеризована сугубая роль сжигания ископаемых энергоносителей в глобальной проблеме эмиссии диоксида углерода и парниковых газов, обоснована целесообразность их замещения путем широкого внедрения в энергетику и промышленность газоводородных смесей. С учетом полученных выводов проанализированы проблемные вопросы и представлено обоснование технологической схемы интеграции возобновляемой энергетики с традиционными системами энергообеспечения, которая гармонично сочетает их преимущества и нивелирует недостатки, создавая предпосылки для построения глобальной интегрированной энергосистемы. Показана техническая возможность и наличие достаточных ресурсов для мягкого перехода к водородным технологиям.

This article describes the especial role of combustion fossil energy in the global problem of carbon dioxide emissions and greenhouse gases the expediency of their replacement by the widespread introduction in energy and industry of gas-hydrogen mixtures. Taking into account the findings were analyzed concerns and presents the rationale flow sheet integration of renewable energy from conventional power supply systems, which combines the advantages and eliminates the disadvantages of creating preconditions for a global integrated energy system. Shown the technical feasibility and the availability of sufficient resources for smooth transition at hydrogen technologies.

эмиссия диоксида углеродагазоводородные смесиинтеграция возобновляемой энергииглобальная энергосистемаcarbon dioxide emissionshydrogen gas mixtureintegration of renewable energyglobal energy systemReferencesПрогноз развития мировой энергетики до 2030 г. BP 2013 // http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/ statistical-review/EnergyOutlook2030/BP_Energy_ Outlook _ 2030 _Russian.pdf.Прогноз развития мировой энергетики до 2030 г. BP 2013 // http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/ statistical-review/EnergyOutlook2030/BP_Energy_ Outlook _ 2030 _Russian.pdf.Киотский протокол. Суть и цели данного документа. http://ref.by/refs/97/28355/Lhtml.Киотский протокол. Суть и цели данного документа. http://ref.by/refs/97/28355/Lhtml.Альбитер Л.М., Смирнова С.Б. Об экономической составляющей Киотского протокола. http:// vestnik.samgtu.ru/uploads/series/1/20/198/2013-3-9- 0020.pdf.Альбитер Л.М., Смирнова С.Б. Об экономической составляющей Киотского протокола. http:// vestnik.samgtu.ru/uploads/series/1/20/198/2013-3-9- 0020.pdf.International Energy Outlook 2008, Energy Information Administration, U.S. Department of Energy, Washington, D.C. - 2008 //http://www.tulane.edu/ ~bfleury/envirobio/readings/International%20Energy% 200utlook%2008.pdf.International Energy Outlook 2008, Energy Information Administration, U.S. Department of Energy, Washington, D.C. - 2008 //http://www.tulane.edu/ ~bfleury/envirobio/readings/International%20Energy% 200utlook%2008.pdf.Rong Lan, John T. S. Irvine & Shanwen Tao. Synthesis of ammonia directly from air and water at ambient temperature and pressure // Scientific reports. Published 29 January 2013. http://www.nature.com/srep/ 2013/130129/srep01145/pdf/srep01145.pdf.Rong Lan, John T. S. Irvine & Shanwen Tao. Synthesis of ammonia directly from air and water at ambient temperature and pressure // Scientific reports. Published 29 January 2013. http://www.nature.com/srep/ 2013/130129/srep01145/pdf/srep01145.pdf.Ronald Michalsky, Bryon J. Parman, Vincent Amanor-Boadu, Peter H. Pfromm. Solar thermochemical production of ammonia from water, air and sunlight: Thermodynamic and economic analyses // Energy. Vol. 42, Iss. 1, June 2012, P. 251-260. http://www. Science direct.com/science/article/pii/ S036054421200265 4.Ronald Michalsky, Bryon J. Parman, Vincent Amanor-Boadu, Peter H. Pfromm. Solar thermochemical production of ammonia from water, air and sunlight: Thermodynamic and economic analyses // Energy. Vol. 42, Iss. 1, June 2012, P. 251-260. http://www. Science direct.com/science/article/pii/ S036054421200265 4.Керамзит. http://www.5ka.ru/81/18900/Lhtml.Керамзит. http://www.5ka.ru/81/18900/Lhtml.Нydrogen-enriched natural gas: bridge to an ultra-low carbon world / Copyright © 2009 National Grid plc and Atlantic Hydrogen Inc. http://www.worldenergy.org/ documents/congresspapers/ 225.pdf.Нydrogen-enriched natural gas: bridge to an ultra-low carbon world / Copyright © 2009 National Grid plc and Atlantic Hydrogen Inc. http://www.worldenergy.org/ documents/congresspapers/ 225.pdf.Гамбург Д.Ю., Семенов В.П., Дубовкин Н.Ф., Смирнова Л.Н. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение: Справ. изд. / Под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. М.: Химия, 1989.Гамбург Д.Ю., Семенов В.П., Дубовкин Н.Ф., Смирнова Л.Н. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение: Справ. изд. / Под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. М.: Химия, 1989.Rick Strait and Manoj Nagvekar. Carbon dioxide capture and storage in the nitrogen and syngas industries // Nitrogen+Syngas 303. January-February 2010. http://www.kbr.com/Newsroom/ Publications/Articles/ Carbon-Dioxide-Capture-and-Storage-in-the-Nitrogen-Syngas-Industries.pdf.Rick Strait and Manoj Nagvekar. Carbon dioxide capture and storage in the nitrogen and syngas industries // Nitrogen+Syngas 303. January-February 2010. http://www.kbr.com/Newsroom/ Publications/Articles/ Carbon-Dioxide-Capture-and-Storage-in-the-Nitrogen-Syngas-Industries.pdf.Renewables 2013. Global status report. http://www.unep.org/pdf/GSR2013.pdf.Renewables 2013. Global status report. http://www.unep.org/pdf/GSR2013.pdf.Huge renewable energy growth this decade, if EU countries meet projections. http://www. Europeanenergy review.eu/site/pagina.php?id=33 90.Huge renewable energy growth this decade, if EU countries meet projections. http://www. Europeanenergy review.eu/site/pagina.php?id=33 90.The UK is the world’s largest offshore wind energy nation. http://www.statkraft.com/ presscentre/ news/the-uk-is-the-worlds-largest-offshore-wind-energy-nation.aspx.The UK is the world’s largest offshore wind energy nation. http://www.statkraft.com/ presscentre/ news/the-uk-is-the-worlds-largest-offshore-wind-energy-nation.aspx.Оффшорные ветряные электростанции: обзор. http://www.renewable.com.ua/wind-еnergy/40-oίfshomye-vetrjanye-elektrostantsii-obzor.html.Оффшорные ветряные электростанции: обзор. http://www.renewable.com.ua/wind-еnergy/40-oίfshomye-vetrjanye-elektrostantsii-obzor.html.R. Daniel Brdar, Robert M. Jones. GE IGCC Technology and Experience with Advanced Gas Turbines // GE Power Systems. GER-4207. http://www.netl.doe.gov/technologies/ coalpower/ turbines/refshelf/igcc-h2-sygas/IGCC%20GTs%20 (GER4207).pdf.R. Daniel Brdar, Robert M. Jones. GE IGCC Technology and Experience with Advanced Gas Turbines // GE Power Systems. GER-4207. http://www.netl.doe.gov/technologies/ coalpower/ turbines/refshelf/igcc-h2-sygas/IGCC%20GTs%20 (GER4207).pdf.Запорожец Ю.М., Кудря С.А., Резцов В.Ф. Парогазовые технологии и нетрадиционное топливо - перспектива развития маневренной генерации в энергетике Украины // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 8. C. 10-22.Запорожец Ю.М., Кудря С.А., Резцов В.Ф. Парогазовые технологии и нетрадиционное топливо - перспектива развития маневренной генерации в энергетике Украины // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 8. C. 10-22.Яковлев А.И., Щекин А.Р. Водородсодержащий синтез-газ и синтетический метанол - перспективные топлива для энергетики // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 3 (121). С. 27-40.Яковлев А.И., Щекин А.Р. Водородсодержащий синтез-газ и синтетический метанол - перспективные топлива для энергетики // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 3 (121). С. 27-40.Накоряков В.Е., Ноздренко Г.В., Кузьмин А.Г. Технико-экономические показатели ПГУ ТЭЦ с газификацией угля // Научный вестник НГТУ. Новосибирск, НГТУ. 2009. № 3. С. 155-162.Накоряков В.Е., Ноздренко Г.В., Кузьмин А.Г. Технико-экономические показатели ПГУ ТЭЦ с газификацией угля // Научный вестник НГТУ. Новосибирск, НГТУ. 2009. № 3. С. 155-162.Мхитарян Н.М., Кудря С.А., Яценко Л.В., Шинкаренко Л.Я. Состояние и перспективы использования водорода в возобновляемой энергетике // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2012. № 5-6. C. 68-79.Мхитарян Н.М., Кудря С.А., Яценко Л.В., Шинкаренко Л.Я. Состояние и перспективы использования водорода в возобновляемой энергетике // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2012. № 5-6. C. 68-79.Запорожец Ю.М., Кудря CA. Ветросолнечные энергетические комплексы с водородным циклом //Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2011. № 8. C. 66-75.Запорожец Ю.М., Кудря CA. Ветросолнечные энергетические комплексы с водородным циклом //Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2011. № 8. C. 66-75.Wind Power-to-Gas (P2G) technology. http://energystoragejournal.com/wind-instrument-power-to-gas-technology/.Wind Power-to-Gas (P2G) technology. http://energystoragejournal.com/wind-instrument-power-to-gas-technology/.Carl-Jochen Winter. Hydrogen energy -Abundant, efficient, clean: A debate over the energy-system-of-change // International journal of hydrogen energy. 2009, 34. pp. S1-S52. http://www.itshytime. de/hytime/ JHEvol34_14S1.pdf.Carl-Jochen Winter. Hydrogen energy -Abundant, efficient, clean: A debate over the energy-system-of-change // International journal of hydrogen energy. 2009, 34. pp. S1-S52. http://www.itshytime. de/hytime/ JHEvol34_14S1.pdf.Кузык Б.Н., Яковец Ю.В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетик. М.: Институт экономических стратегий, 2007. C. 402.Кузык Б.Н., Яковец Ю.В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетик. М.: Институт экономических стратегий, 2007. C. 402.Vanags M., Kleperis J., Bajars G. Water Electrolysis with Inductive Voltage Pulses. InNech: Chapter 2. http://cdn.intechopen.com/pdfs/40142/ InTech-Water_ electrolysis_with_inductive_voltage_ pulses.pdf.Vanags M., Kleperis J., Bajars G. Water Electrolysis with Inductive Voltage Pulses. InNech: Chapter 2. http://cdn.intechopen.com/pdfs/40142/ InTech-Water_ electrolysis_with_inductive_voltage_ pulses.pdf.Ковецкий В.М. Энергетическая эффективность технологий парогазотурбинных установок // Проблеми загальної енергетики. 2008. № 17. С. 66-72.Ковецкий В.М. Энергетическая эффективность технологий парогазотурбинных установок // Проблеми загальної енергетики. 2008. № 17. С. 66-72.Power-to-Gas solution. http://www.hydrogenics. com/docs/default-source/pdf/2-2-1-power-to-gas-4pg-brochure-2012.pdf?sfvrsn=2.Power-to-Gas solution. http://www.hydrogenics. com/docs/default-source/pdf/2-2-1-power-to-gas-4pg-brochure-2012.pdf?sfvrsn=2.Paolo Chiesa, Giovanni Lozza, Luigi Mazzocchi. Using Hydrogen as Gas Turbine Fuel // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. Jan. 2005. Vol. 127. P. 73-80.Paolo Chiesa, Giovanni Lozza, Luigi Mazzocchi. Using Hydrogen as Gas Turbine Fuel // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. Jan. 2005. Vol. 127. P. 73-80.Аминов Р.З., Байрамов А.Н., Шацкова О.В. Оценка эффективности водородных циклов на базе внепиковой электроэнергии АЭС // Теплоэнергетика. 2009. № 11. С. 41-45.Аминов Р.З., Байрамов А.Н., Шацкова О.В. Оценка эффективности водородных циклов на базе внепиковой электроэнергии АЭС // Теплоэнергетика. 2009. № 11. С. 41-45.Малышенко С.П. Исследования и разработки ОИВТ РАН в области технологий водородной енергетики // Альтернативная энергетика и экология -ISJAEE. 2011. № 3 (95). С. 10-34.Малышенко С.П. Исследования и разработки ОИВТ РАН в области технологий водородной енергетики // Альтернативная энергетика и экология -ISJAEE. 2011. № 3 (95). С. 10-34.Варинская Л.А., Андриенко А.Н. Современное состояние и оценка технико-экономических перспектив теплоэнергетической отрасли Украины // Електротехніка та електроенергетика. 2008. № 1. С. 59-64.Варинская Л.А., Андриенко А.Н. Современное состояние и оценка технико-экономических перспектив теплоэнергетической отрасли Украины // Електротехніка та електроенергетика. 2008. № 1. С. 59-64.Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В. Теория и практика решения изобретательских задач: сборник уч.-метобич. материалов по ТРИЗ. Кишинев: Картя молдовеняске, 1989.Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В. Теория и практика решения изобретательских задач: сборник уч.-метобич. материалов по ТРИЗ. Кишинев: Картя молдовеняске, 1989.Запорожец Ю.М., Кудря С.А. Ветросолнечные энергетические комплексы с водородным циклом // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2011. № 8. С. 66-75.Запорожец Ю.М., Кудря С.А. Ветросолнечные энергетические комплексы с водородным циклом // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2011. № 8. С. 66-75.Запорожець Ю.М., Кудря С.О., Щокін А.Р. Створення вітросонячних енергетичних комплексів з водневим циклом на морських платформах - ефективний шлях використання відновлюваних ресурсів шельфу // Відновлювана енергетика. 2011. № 4. С. 9-18.Запорожець Ю.М., Кудря С.О., Щокін А.Р. Створення вітросонячних енергетичних комплексів з водневим циклом на морських платформах - ефективний шлях використання відновлюваних ресурсів шельфу // Відновлювана енергетика. 2011. № 4. С. 9-18.Запорожец Ю.М., Кудря С.А., Блинцов В.С. Научно-технические задачи по созданию морских ветросолнечных энергетических комплексов с водородным циклом на украинском шельфе // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2012. № 5. С. 88-97Запорожец Ю.М., Кудря С.А., Блинцов В.С. Научно-технические задачи по созданию морских ветросолнечных энергетических комплексов с водородным циклом на украинском шельфе // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2012. № 5. С. 88-97Запорожец Ю.М. «Морской водород» для экономики Украины // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 3. С. 13-26.Запорожец Ю.М. «Морской водород» для экономики Украины // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2013. № 3. С. 13-26.Frank Burmeister, Janina Senner, Jens Brauner, Rolf Albus. Potenziale der Einspeisung von Wasser stoff ins Erdgasnetz - eine saisonale Betrachtung // Energie wasser-praxis 6/2012. r. 52-57. http://www.dvgw-innovation.de/fileadmin/dvgw/angebote/forschung/in-novation/ pdf/1206burmei-ster.pdf.Frank Burmeister, Janina Senner, Jens Brauner, Rolf Albus. Potenziale der Einspeisung von Wasser stoff ins Erdgasnetz - eine saisonale Betrachtung // Energie wasser-praxis 6/2012. r. 52-57. http://www.dvgw-innovation.de/fileadmin/dvgw/angebote/forschung/in-novation/ pdf/1206burmei-ster.pdf.Energie der Sonne über das Erdgasnetz nutzen // Pressemitteilung, 12. Dezember 2012. http://www. ooeferngas.at/fileadmin/media/OOE_Ferngas_AG/presse /Presse_2012/PA_ Forschung sanlage_ Wasserstoffein speisung _ ins_Erdgasnetz.pdf.Energie der Sonne über das Erdgasnetz nutzen // Pressemitteilung, 12. Dezember 2012. http://www. ooeferngas.at/fileadmin/media/OOE_Ferngas_AG/presse /Presse_2012/PA_ Forschung sanlage_ Wasserstoffein speisung _ ins_Erdgasnetz.pdf.Puharich А. Water Decomposition by AC Electrolysis. http://www. rexresearch.com/puharich/ 1puhar.htm.Puharich А. Water Decomposition by AC Electrolysis. http://www. rexresearch.com/puharich/ 1puhar.htm.Vang Hendriksen. Solid Oxide Electrolysis Hydrogen production // Fuel Cells and Solid State Chemistry Division, Rise DTU. 2011.Vang Hendriksen. Solid Oxide Electrolysis Hydrogen production // Fuel Cells and Solid State Chemistry Division, Rise DTU. 2011.Monjid Hamdan, Tim Norman. PEM Electrolyzer Incorporating an Advanced Low-Cost Membrane // II.D.1. - Contract Number: DE-FG36-08GO18065, FY 2012 Annual Progress Report. http://www. hydrogen. energy.gov/pdfs/progress12/ii_d_1_hamdan_2012.pdf.Monjid Hamdan, Tim Norman. PEM Electrolyzer Incorporating an Advanced Low-Cost Membrane // II.D.1. - Contract Number: DE-FG36-08GO18065, FY 2012 Annual Progress Report. http://www. hydrogen. energy.gov/pdfs/progress12/ii_d_1_hamdan_2012.pdf.Ковалева О.В., Ковалев В.В. и др. Совершенствование электрохимических процессов водородной энергетики // Problemele energeticii regionale 1(15) 2011. P. 1-17.Ковалева О.В., Ковалев В.В. и др. Совершенствование электрохимических процессов водородной энергетики // Problemele energeticii regionale 1(15) 2011. P. 1-17.Mandal B., Sirkar A. et all. Effects of geometry of electrodes and pulsating DC input on water splitting for production of hydrogen. Int. Journal of Renewable Energy Research. 2012. Vol. 2, No. 1. P. 99-102. /http://www.ijrer.org/index.php/ijrer/article/view/134Mandal B., Sirkar A. et all. Effects of geometry of electrodes and pulsating DC input on water splitting for production of hydrogen. Int. Journal of Renewable Energy Research. 2012. Vol. 2, No. 1. P. 99-102. /http://www.ijrer.org/index.php/ijrer/article/view/134Monjid Hamdan. PEM Electrolyzer Incorporating an Advanced Low-Cost Membrane // Project ID# PD030.- May16, 2012. http://www. hydrogen. energy.gov/pdfs/progress12/ii_d_1_hamdan_2012.pdf.Monjid Hamdan. PEM Electrolyzer Incorporating an Advanced Low-Cost Membrane // Project ID# PD030.- May16, 2012. http://www. hydrogen. energy.gov/pdfs/progress12/ii_d_1_hamdan_2012.pdf.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.