Развитие возобновляемой и водородной энергетики в России

В статье рассмотрены особенности развития систем с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и водородной энергетики в России, которое происходит в настоящее время в рамках трансформации энергетики по низкоуглеродному сценарию. Представлен анализ и приведена оценка возможного технического и экономического потенциала развития новых энергетических технологий в РФ и особенностей использования водородных и возобновляемых источников энергии в России.

В качестве возобновляемого, относительно дешёвого и широкодоступного энергетического сырья широкое распространение в настоящее время получает биомасса, включая отходы различных видов. Энергетическое использование биомассы, как известно, не оказывает отрицательного влияния на природное равновесие.

Именно при переработке биомассы с использованием разрабатываемых в Объединенном институте высоких температур РАН технологий могут быть получены продукты, необходимые для решения проблем, связанных с переходом на безуглеродную энергетику. Это является основным направлением модернизации энергетических систем в настоящее время. В статье описаны технологии получения высококачественного топлива и водорода из биомассы: двухстадийной пиролитической конверсии различных видов органического сырья в высококачественный синтез-газ, переработка попутных нефтяных газов с получением водорода и пироуглерода.

Представлены предложения по компенсации прогнозируемого снижения государственного бюджета РФ, связанного с сокращением экспортных поставок ископаемых углеводородных топлив.

1. Vaclav Smil. Energy Transitions: History, Requirements, Prospects (Santa Barbara, Calif.: Praeger, 2010), vii. For alternative definitions, see Benjamin K. Sovacool, "How Long Will It Take? Conceptualizing the Temporal Dynamics of Energy Transitions" // Energy Research & Social Science, vol. 13, 2016, 202-203.

2. Smil Vaclav. Energy and Civilization: a History. // MIT Press, 2018.

3. Krause. Bossel. Müller-Reißmann: Energiewende – Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran. // S. Fischer Verlag 1980.

4. Меры по борьбе с изменением климата. [Электронный ресурс] // Организация объединённых наций. - Режим доступа: https://www.un.org/ru/climatechange/paris-agreement.

5. Парижское соглашение [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://unfccc.int/files/meetings/paris_nov_2015/application/pdf/paris_agreement_russian_.pdf.

6. Зайченко В.М. Сопоставление экономических показателей объектов традиционной и возобновляемой энергетики / Зайченко В.М., Чернявский А.А. // Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции «Экологическая. промышленная и энергетическая безопасность – 2018». (24 – 27 сентября 2018 г.) / под ред. Л. И. Лукиной. Н. А. Бежина. Н. В. Ляминой. – Севастополь: СевГУ. 2018. с.425-428.

7. Батенин В.М. Концепция развития распределенной энергетики в России / Батенин В.М. [и др.] // М.: Известия академии наук – энергетика. 2017. № 1. с.3-18.

8. Альтернативная энергетика: перспективы развития рынка ВИЭ в России / Энергетика и промышленность России. – май 2021.

9. В.М.Зайченко. Создание систем гарантированного энергообеспечения с использованием комбинированных источников энергии. / Зайченко В.М., Чернявский А.А. // – Энергетическая политика. 2020. № 12. с.90-103.

10. Вл. Сидорович. Солнце. ветер и накопители с рекордно низкими ценами вместо угольных электростанций. / Вл. Сидорович //– RenEn. 2018. renen.ru – 2018.

11. Оперативный доклад об исполнении федерального бюджета и бюджетов государственных внебюджетных фондов. Январь–Декабрь 2020 г. [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://ach.gov.ru/upload/iblock/e37/e371835371389756c2d319de62f0bd12.pdf.

12. Доля нефтегазового сектора в валовом внутреннем продукте Российской Федерации [Электронный ресурс] // Федеральная служба государственной статистики. — // Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/p2EdtmzG/%D0%94%D0%BE%D0%BB%D1%8F%20%D0%9D%D0%93%D0%A1%20%D0%B2%20%D0%92%D0%92%D0%9F%20(%D1%81%202017%20%D0%B3.).xlsx.

13. Соловьев Д.А., Направления развития водородных энергетических технологий. – // Режим доступа: https://energypolicy.ru/d-a-solovev-napravleniya-razvitiya-vod//energetika/2020/18/16.

14. Krause, Bossel, Müller-Reißmann: Energiewende – Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran, // S. Fischer Verlag 1980.

15. Каланов А.Б., Пять гигаватт возобновляемой энергетики — только начало. – // Режим доступа: https://snob.ru/entry/179025.

16. Фортов В.Е. Энергетика в современном мире / Фортов В.Е., Попель О.С. // Долгопрудный: изд. дом «Интеллект». 2011 – 168 с.. ил. ISBN 978-5-91559-095-2.

17. Безруких, П.П. Состояние, перспективы и проблемы развития возобновляемых источников энергии / П.П. Безруких, Д.С. Стребков // Малая энергетика. - 2005. - № 1-2 (2-3). - С. 6–12.

18. Basu P. Biomass gasification and pyrolysis. Prac-tical design and theory. Elsevier Inc.; 2010.

19. Statistical Review of World Energy [Электронный ресурс] // BP. // Режим доступа: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html.

20. Федеральная служба государственной статистики. Окружающая среда. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/folder/11194.

21. Батенин, В.М. Термические методы переработки древесины и торфа в энергетических целях / В.М. Батенин [и др.] // Теплоэнергетика. — 2010. — № 11. — С. 36–42.

22. В. М. Зайченко. Энергетическая утилизация биомассы. Новые технологии / Зайченко В.М. [и др.]// ТВТ, 2020, том 58, выпуск 4, 723–731.

23. Martinez, J.D. Syngas Production in Downdraft Biomass Gasifiers and Its Application Using / J.D. Mar-tinez [other] // Renewable Energy. - 2012. - V. 38. - P. 1–9.

24. Thapa, S. Gas refrigerating and biomass filter using influence on tar removal / S. Thapa [other] // Energies. - 2017. - V. 10. - 349.

25. Лавренов, В.А. Двухстадийная пиролитическая конверсия различных видов биомассы в синтез-газ / В. А. Лавренов [и др.] // Теплофизика высоких температур. - 2016. - Т. 54. - № 6. - С. 950–956.

26. Capstone MicroTurbine. Model C30. Renewable Fuels. Электронный ресурс // Режим доступа: https://www.capstonegreenenergy.com/.

27. Чирков, В.Г. Мини-ТЭС на пиролизном топливе / Чирков В.Г. // Теплоэнергетика. - 2007. - № 8. - С. 35.

28. Ершов, М.А. Синтез базового компонента авиабензина из синтез-газа, полученного из биомассы / М.А. Ершов [и др.] // Экология и промышленность России. - 2016. - Том 20. - № 12. - С. 25–29.

29. Косова, Н.И. Каталитический одностадийный процесс получения диметилового эфира из синтез-газа / Н.И. Косова, Л.Н. Курина // Химия в интересах устойчивого развития. — 2011. — Т. 19. — С. 211.

30. Khaskhachikh, V.V. Comparison of Charcoal, Ceramics and Dolomite as a Bed Material in Two-Stage Pyrolytic Processing of Wood Waste into the Synthesis Gas / V.V. Khaskhachikh [other] // Chemical Engineer-ing Transactions. — 2019. — V.76. — P. 1465–1470.