В данной работе методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского энергодисперсионного анализа проведены исследования морфологии и состав пыли и грязи, скапливающейся на поверхности защитного стекла фотоэлектрического модуля расположенного в черте города Ташкента. Показано, что размеры частиц неорганической компоненты варьируются от 2 мкм до 75 мкм, а для органической компоненты характерны размеры от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Установлено, что неорганическая пыль состоит из частиц с разной формой, а для органической характерна волокнистая структура с углублениями и микропорами. Исследования элементного состава показали существенные различия между образцами неорганического и органического происхождения. Анализ элементного состава показал, что высокая весовая доля кислорода, свидетельствует о его участии в соединениях с кремнием, кальцием, углеродом и железом, что может указывать на содержание этих элементов в виде устойчивых оксидов. Показано, что загрязнения органического происхождения содержат кислород, углерод, азот и фосфор, которые могут свидетельствовать о высоком содержании органических соединений в виде растительных волокон и оксидов, последних двух элементов, которые в свою очередь характерны для продуктов жизнедеятельности птиц. Проведённые исследования по определению морфологических особенностей и количественного анализа состава пыли и грязи, скапливающейся на поверхности защитного стекла фотоэлектрического модуля позволили заключить, что поиск методов предотвращающих пылевые и грязевые скопления на фронтальной поверхности модулей, а также методов очистки от данных загрязнений, следует вести для частиц неорганического происхождения с продольными размерами до 30 мкм и, вместе с тем, необходимо искать способы снижения их адгезивных свойств. Другим важным выводом является то, что в случае загрязнений органического происхождения, соединения в виде органических веществ, входящих в состав птичьего помёта, находятся в водорастворимых формах, а это позволяет очищать поверхности фотоэлектрических модулей без применения специальных моющих средств.

Согласно Техническим требованиям к генерирующему оборудованию участников оптового рынка Единой энергосистемы России с 2016 г. для участия в общем первичном регулировании частоты (ОПРЧ) маневренные характеристики генерирующего оборудования АЭС с реакторами типа ВВЭР, введенными в эксплуатацию до 2009 г., при отклонениях частоты должны обеспечивать гарантированную реализацию требуемой первичной мощности на загрузку до 2 % номинальной электрической мощности. Для этого текущая мощность реакторной установки должна поддерживаться на уровне не более 98% номинальной тепловой мощности. Выполнение этого требования значительно снижает коэффициент используемой мощности (КИУМ) реакторных установок.
Кроме того, в настоящее время в ЕЭС РФ прослеживается тенденция роста дефицита пиковых и полупиковых мощностей. На полупиковый режим переведено большинство тепловых станций, работающих на органическом топливе, что негативно сказывается на их экономичности и надежности. Помимо этого, удорожание природного газа делает более выгодным продажу его за рубеж вместо сжигания на электростанциях. С другой стороны, в ЕЭС прослеживается рост доли атомных станций, что усугубляет проблемы, связанные с прохождением минимумов и максимумов суточной нагрузки в энергосистеме, вследствие экономически и технически обоснованной необходимости загрузки АЭС с максимальным КИУМ.
Авторами разработан подход к решению этой проблемы на основе комбинирования с экологически чистым энергоисточником – автономным водородным комплексом (АВК), включающим в себя тепловые аккумуляторы и дополнительную многофункциональную паротурбинную установку. Разработанный энергокомплекс позволит аккумулировать энергию в часы спада нагрузки в энергосистеме за счет электролиза воды с получением водорода и кислорода, а также накопления горячей воды в баках-аккумуляторах. Аккумулированная энергия может быть использована для генерации сверхноминальной электроэнергии на покрытие полупиковой зоны нагрузки в энергосистеме. Кроме того, наличие маломощной паротурбинной установки позволит обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей собственных нужд АЭС за счет использования энергии остаточного тепловыделения реактора при полном обесточивании станции.
На основе предложенного энергокомплекса разработан способ обеспечения участия АЭС в первичном регулировании частоты тока в энергосистеме с постоянным КИУМ реакторных установок. Для оценки эффективности предложенного решения разработана методика термодинамического анализа энергокомплекса на основе комбинирования АЭС с АВК. Построена зависимость необходимого расхода водородного топлива и коэффициента полезного использования внепиковой электроэнергии от температуры питательней воды подаваемой в водород-кислородный парогенератор из баков горячей воды.
На основании полученных результатов рассмотрена технико-экономическая эффективность разработанного энергокомплекса. Определен накопленный чистый дисконтированный доход в зависимости от тарифа на внепиковую электроэнергию для трех вариантов прогнозной динамики полупикового тарифа на электроэнергию с учетом экономии природного газа, снижения капвложений в системы безопасности АЭС и экономического эффекта от обеспечения участия АЭС в ОПРЧ при работе станции на 100 % нагрузки.

В данной работе рассмотрено получение биоводорода в двухстадийном процессе анаэробной биоконверсии органического вещества (ОВ) жидкого отхода с рециркуляцией эффлюента метантенка в анаэробный биореактор темновой ферментации (АРТФ). Получены значения среднего удельного выхода биоводорода (УВБ) и среднего объемного выхода биоводорода (ОВБ) при 4-х коэффициентах рециркуляции (КР) эффлюента метантенка (1, 1.1, 1.18, 1,25) и 2-х гидравлических временах удержания (ГВУ) (1 и 2,5) в АРТФ. Нагрузка по органическому веществу варьировалась от 7,96 до 21,6 г ОВ/(л*сутки). Величина рН в АРТФ практически не зависела от КР и ГВУ, и составляла от 3.8 до 4.16. Максимальный УВБ составил 0,108 л/(сут*г ОВисх) при КР 1,11 и ГВУ 2,5 сут. Максимальный ОВБ наблюдался при КР 1 и ГВУ 1 сут и составлял 1,67 л/(л*сутки). Содержание метана в биоводород-содержащем биогазе при режимах, обеспечивающих максимальные УВБ и ОВБ, составляло не более 0,01%, однако резко увеличивалось при более высоких значениях КР и ГВУ. Содержание водорода в биогазе составляло в среднем 50-52% при всех комбинациях КР и ГВУ, однако резко снижалось до 46,7% при ГВУ 2,5 и КР 1,25. В целом, при КР 1,11 и ГВУ 1 сутки наблюдалось повышение УВБ на 9,05% при одновременном снижении ОВБ на 1,04% (по сравнению с КР 1,0 и и ГВУ 1 сутки). В целом, полученные экспериментальные данные позволяют говорить о КР равном 1,11 как о наиболее эффективном для обоих ГВУ в исследуемом диапазоне КР.

Исследование литературных данных показало, что иттрий инкапсулируется в молекулы фуллеренов в виде атомов металлов, кластеров нитридов, карбидов, сульфидов и других соединений.

Эндоэдральные металлофуллерены способны инкапсулировать до четырех атомов металла. В молекулах этих соединений атомы металла заряжены положительно благодаря переносу электрона с атома эндоэдрального металла в углеродный каркас фуллерена. Прежде всего, рассмотрены основные экспериментальные и теоретические достижения, описанные в ранних (до 2000 года) работах. Тщательно изучены достижения в области производства, разделения (выделения) и различных спектроскопических характеристик эндоэдральных металлофуллеренов в попытке выяснить их структурные, электронные и твердотельные свойства. Показано, что эндоэдральные металлофуллерены по электропроводности могут представлять собой металлы, полупроводники с малыми зазорами или изоляторы в зависимости от размера фуллерена, типа и числа инкапсулированных атомов металла. Интересными являются и другие электронные и магнитные свойства металлофуллеренов. Также, рассмотрены некоторые перспективные применения металлофуллеренов.

Кроме того, при анализе литературы по синтезу и свойствам металлоэндофуллеренов обращает на себя внимание очень большое число публикаций, связанных с экзоэдральной функциализацией МЭФ.

Прежде всего следует отметить, что главной проблемой, препятствующей развитию науки, технологии и применению фуллеренов, эндоэдральных металлофуллеренов и нанотрубок, была сложность получения образцов высокой чистоты. При введении в электродуговой процесс металлов ситуация усложняется из-за присутствия множества изомеров как фуллеренов, так и эндоэдральных металлофуллеренов. Экзоэдральная функциализация помогает решить проблему разделения продуктов синтеза, с одной стороны, и приводит к получению веществ с новыми полезными свойствами и потенциальными применениями в материаловедении и медицине.

Отмечено, что в настоящее время наиболее производительным и распространенным способом производства эндоэдральных фуллеренов является электродуговой процесс. На количественный и качественный выход МЭФ существенное влияние оказывают условия проведения процесса в реакторе.

В последнее время проблеме обращения с золошлаками энергетики в Российской Федерации уделяется повышенное внимание. Это связано с рядом причин: ужесточение природоохранного законодательства с переходом на принципы наилучших доступных технологий, экологизация угольной энергетики, исчерпание емкостей золошлакового отвалов угольных ТЭС и т.д. На сегодняшний день средний возраст угольных ТЭС составляет примерно 45-50 лет, что существенно влияет на технические и экологические показатели работы системы золошлакоудаления ТЭС. Традиционные технические решения с применением систем гидрозоло- удаления для транспортирования золошлаковой пульпы на ТЭС являются технически устаревшими, неэкономичными и неэкологичными. В настоящее время на золошлаковых отвалах накоплено около 1,5 млрд тонн золошлаков, и с каждым годом эти цифры растут. В этой связи, основной проблемой угольных ТЭС является ликвидация накопленного экологического вреда, решить которую можно лишь при осуществлении широкомасштабных проектов комплексной переработки золошлаков с получением востребованной продукции.

В статье представлен обзор и анализ основных правовых и нормативных документов в области обращения с золошлаками ТЭС, включающий особенности нормативно-технических и законодательных актов, проблемы, вскрывающие недостаточность существующей нормативно-правовой базы и отсутствие возможности практического ее применения; предложения по разработке недостающей и юридически корректной нормативно-технологической документации для формирования технологических основ производства продукции из золошлаков ТЭС. Представлен опыт российской компании ООО «Экометт-Луч» по комплексной переработке золошлаков Приморской ГРЭС с возможностью переработки побочных продуктов сжигания угля текущего выхода, а также отходов, находящихся на золошлаковом отвале с получением различной продукции, востребованной как в России, так и за рубежом. Статья содержит схему динамики инвестиционного процесса освоения безотходного производства на угольных ТЭС, которая разработана авторами на основании многолетнего опыта работы в области обращения с золошлаками ТЭС.

Традиционно определение статических нагрузочных характеристик является одним из основных этапов подготовки расчетной модели электроэнергетической системы. Особенно важно правильно учитывать энергоемкие производства, которые вносят огромный вклад в формирование этих характеристик. В частности, наблюдаемый в мире повышенный интерес к водородным технологиям, как одного из наиболее перспективных высокотехнологичных направлений развития энергетики, и увеличение доли установленной мощности объектов генерации на базе возобновляемых источников энергии определяет перспективу развития производства водорода методом электролиза воды. Соответственно, значительное увеличение масштабов применения водородных технологий, в частности в соответствии с «Водородной стратегии для климатически нейтральной Европы» Европейская комиссия производства «зеленого» водорода, определяет задачу формирования корректных математических моделей данных устройств с точки зрения планирования режимов, анализа их влияния на параметры электроэнергетических систем. Определение статических нагрузочных характеристик на основании физического эксперимента не позволит получить характеристику при значительных повышении или снижении напряжения в узле электроэнергетической системы, которые возникают только в аварийных режимах работы энергосистемы. Поэтому представляется актуальным проведение анализа и определения электрических характеристик потребителей путем математического моделирования силовой схемы. В данной статье представлены результаты корректировки статической нагрузочной характеристики электролизера большой мощности, применимого в производстве водорода. Анализ этих результатов, полученных с помощью программного обеспечения MATLAB, проводится с использованием регрессии методом наименьших квадратов для получения полиномиальных функций статических характеристик нагрузки. Согласно этому анализу, статические характеристики рассмотренного электролизера, будучи близкими к линейным внутри регулировочного диапазона, за пределами регулировочного диапазона приобретают параболические зависимости активной и реактивной мощности от напряжения. Статические нагрузочные характеристики установки определяется параметрами схемы питания и вольт-амперной характеристикой выпрямителей, смещающих вершины парабол из начала координат, что следует учитывать для повышения достоверности расчетной схемы.