Для развития энергетической инфраструктуры удаленных изолированных потребителей целесообразным решением является создание модульных энергокомплексов (ЭК) на основе эффективного совместного использования возобновляемых и традиционных источников энергии, что позволит сэкономить десятки миллиардов рублей в год за счет экономии дорогостоящего дизельного топлива. С учётом высокого ветроэнергетического ресурса на данных территориях обосновано использование в составе ЭК ветроэнергетические установки (ВЭУ). В статье рассмотрена методология обоснования параметров и режимов работы автономного ветро-дизельного энергокомплекса на основе территориально-мощностной классификации систем энергоснабжения и 4–уровневой методики оптимизации параметров ЭК, приведен пример модернизации существующей дизельной электростанции (ДЭС) в Архангельской области. Существующая ДЭС мощностью 1300 кВт заменена на модульный ветродизельный энергокомплекс с высокой долей замещения дизельного топлива (58%) с четырьмя ВЭУ мощностью 200 кВт и системой аккумулирования мощностью 65 кВт∙ч. Это позволило достичь доли замещения дизельного топлива в размере 232 тыс. л. в год, что в денежном эквивалентно в ценах 2021 года составляет 25 млн. рублей в год. В качестве перспективного направления рассмотрен вариант территориального развития энергетики Лешуконского района Архангельской области на основе ветровой энергии с возможностью производства до 100 тонн «зеленого» водорода ежегодно. Рассмотрены различные варианты снижения вредных выбросов в регионе, максимальное использование локальных ресурсов позволяет экономить до 22 000 т. CO2экв/год.

Последние несколько лет большое внимание уделяется водородной энергетике. Развитие водородных технологий приводит к снижению стоимости, как самого водородного топлива, так и водородных систем, что приводит к более широкому использованию данного вида топлива в разных отраслях топливно- энергетического комплекса.
В настоящий момент первостепенной задачей является повышение эффективности парогазовых энергоблоков, снижение износа оборудования во время пиковых потреблений электроэнергии, надежное резервирование энергоснабжения, снижение вредных выбросов при выработке тепловой и электрической энергии. Одним из современных методов для реализации данных вызовов является применение накопителей энергии. Новым решением данной проблемы может служить внедрение водородных накопителей в цикл тепловой электрической станции.
В статье рассмотрена модернизации парогазового энергоблока с газовой турбиной PG6111FA производства фирмы «General Electric» номинальной мощностью 80 МВт, парового котла-утилизатора производства ОАО «ЭнергоМашиностроительный Альянс», паровой турбины КТ-33/36-7,5/0,12. В периоды ночных разгрузок эффективный коэффициент полезного действия энергоблока падает, поэтому необходимо не разгружать оборудование, а включить в работу электролизеры для производства водородного топлива для дальнейшего использования в водородных топливных элементах. Время работы водородной системы с электролизером не ограничено по времени, работа электролизёра проходит в периоды ночных разгрузок (от 4 до 7 часов в сутки), при этом водородный накопитель работает постоянно, при таком режиме работы срок службы составляет порядка 15 лет, для стабильной работы необходимо водородное топливо и периодическое обслуживание. Важной составляющей водородной системы является водородный аккумулятор с минимальными потерями при хранении, в отличие от традиционно установленных тепловых накопителей. Исследование применения водородных накопителей в схемах тепловых электростанций показало свою эффективность, в том числе их внедрение позволяет повысить коэффициент полезного действия, снизить затраты на собственные нужды электрической станции, снизить выбросы при производстве электроэнергии, выравненный график нагрузки позволяет увеличить ресурс газовой турбины, так как турбина работает в базовом режиме. Применение накопителей на тепловых станциях повышает конкурентоспособность среди традиционных систем генерации энергии.

По предварительным расчетам, за счет утилизации тепла доменных и конвертерных процессов в мировом сталеплавильном производстве может быть получено 530 млн. т водорода, что примерно в 8 раз превышает нынешнее годовое производство водорода (75 млн. т).
Человечество уже сейчас, повсеместно внедряя технологию утилизации тепла охлаждающей стали для пиролиза метана, может добиться 8-кратного повышения мирового производства водорода. 
На сегодняшний день использование тепла металлургических процессов (стали) для пиролиза метана с использованием всех имеющихся возможностей для максимально качественного и относительно дешевого разделения метана на сажу и водород является важной тактической задачей. В процессе глобально организованного нефтехимического производства водорода путем крекинга метана в сталеплавильном производстве, можно наладить производство высокочистого водорода и высокочистого углерода для дальнейшего синтеза тубуленов, графеноподобных и фуллереноподобных материалов. Однако на пути решения этой проблемы стоят следующие задачи: 1) тщательное изучение поведения предельных углеводородов, в том числе метана, при околокритических параметрах и сверхкритических параметрах, 2) организация оптимального процесса удаления сажи (нагара) от процессора каталитического крекинга, 3) профилирование оптимальной конструкции каталитического крекинга – процессора.

Одной из глобальных государственных задач, способствующих реализации цели развития энергетики Российской Федерации и приведенных в Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года, является уменьшение негативного воздействия отраслей топливно-энергетического комплекса на окружающую среду.
В этой связи, проблеме обращения с отходами угольной генерации уделяется особое внимание, что усиливается ужесточением природоохранного законодательства с переходом на принципы наилучших доступных технологий, экологизацией угольной энергетики, исчерпанием емкостей золошлакоотвалов угольных ТЭС и др. Утилизация золы, шлака и золошлаковых смесей, образованных при сжигании угля, торфа и сланца, является одной из основных проблем современных твердотопливных ТЭС России, которых в нашей стране насчитывается 172. Средний возраст угольных ТЭС составляет около 50 лет, что существенно влияет на технические и экологические показатели работы системы золошлакоудаления ТЭС. На ТЭС России для транспортирования золошлаковой пульпы получили наибольшее распространение гидравлические системы золошлакоудаления, которые используются в подавляющем большинстве случаев и являются технически устаревшими, неэкономичными и неэкологичными.
Ежегодно на угольных ТЭС Российской Федерации образуется 25…30 млн. т золошлаков. В настоящее время на золошлакооотвалах электростанций накоплено более 1,5 млрд. тонн золошлаков, и с каждым годом эти цифры растут. Около 2/3 всех золошлакоотвалов близки к проектному заполнению или уже переполнены. Ликвидация объектов накопленного экологического вреда, которыми являются золошлакоотвалы угольных ТЭС, является одним из условий перехода России на стандарты «зеленой» экономики. Проблему угольных ТЭС в части ликвидации накопленного экологического вреда можно решить только при осуществлении широкомасштабных проектов комплексной переработки золошлаков с получением востребованной продукции. 
В статье приведены статистические данные об объемах образования и утилизации золошлаков энергетики в различных странах мирового сообщества в 2019 году. Представлен обзор различных направлений использования побочных продуктов сжигания угля, основными из которых являются золошлаки, в России, США, Индии, Китае, странах ЕС и др. Статья содержит данные о применимости золошлаков ТЭС для различных технологий их использования согласно данным Минэнерго РФ. Приведен обзор источников научно-технической информации по перспективам использования золы ТЭС в водородной энергетике для сорбции и хранения водорода, а также обзор традиционных методов хранения водорода. Рассмотрена терминология в области обращения с побочными продуктами сжигания угля, которая встречается в научно-технических источниках информации, а также дана их классификация, используемая в России и за рубежом. Приведены основные рекомендации автора, способствующие повышению уровня использования золошлаков ТЭС в России

По различным экспертным оценкам ежегодно на угольных ТЭС России образуется 25…30 млн. т золошлаков, а их уровень утилизации составляет всего 10…12 %. Таким образом, ежегодно 22…27 млн. т золошлаков транспортируется на золошлакоотвалы, которые являются источниками значительного загрязнения окружающей среды. В настоящее время на золошлакоотвалах Российской Федерации накоплено более 1,5 млрд. т золошлаков, и их количество с каждым годом растет. Согласно национальным планам энергетической отрасли России уголь остается одним из основных энергетических ресурсов, составляя около 13% в топливном балансе страны. В мировом масштабе при производстве тепловой и электрической энергии на уголь приходится 36 % от всех первичных источников; основная доля угольной генерации наблюдается в развивающихся странах – Китае и Индии.
В Российской Федерации ситуация усугубляется и тем, что средний возраст угольных ТЭС составляет около 50 лет, что не может не влиять на технические и экологические показатели работы систем золошлакоудаления ТЭС, а также на показатели работы электростанций в целом. В связи с этим, уменьшение негативного воздействия отраслей топливно-энергетического комплекса на окружающую среду и угольной энергетики, в частности, является одной из глобальных государственных задач согласно Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года. Таким образом, главными направлениями деятельности по снижению негативного воздействия объектов ТЭК на окружающую среду являются:
• ликвидация накопленного экологического ущерба, восстановление деградированных природных экосистем;
• снижение или предотвращение негативного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду и рациональное использование природных ресурсов.
Проблему угольных ТЭС в части ликвидации накопленного экологического вреда можно решить только при осуществлении широкомасштабных проектов комплексной переработки золошлаков с получением востребованной продукции.
Для снижения или предотвращения накопления золошлаков энергетики необходимо, прежде всего, переходить на современные технологии обращения с золошлаками и внедрять принципы НДТ, использовать безводные системы золошлакоудаления (ЗШУ) ТЭС, тем самым, расширяя спектр направлений применения золошлаков, формировать и развивать рынок золошлаков в зависимости от требований потребителей.
В статье приведена классификация систем золошлакоудаления ТЭС; представлены результаты обзора и анализа оборудования систем обращения с золошлаками, в том числе систем внутреннего и внешнего транспорта золошлаков; описаны схемы традиционной системы ЗШУ с совместным сбором и транспортом золошлаков, с раздельным удалением, складированием и отгрузкой золы и шлака, а также комбинированная схема золошлакоудаления. Рассмотрена перспективная технология шлакоудаления ТЭС. Приведены рекомендации по созданию экономичных и экологичных систем золошлакоудаления ТЭС.

Целью теплосберегающей энергетики в настоящее время является повышение эффективности потребляемых энерго и топливных ресурсов за счет создания и модернизации технологий, способных к эффективному сбору и длительному хранению тепловой энергии. Более рациональное потребление тепловой энергии, контролируемо используемой по мере необходимости, позволит перейти к энергосберегающей политике расхода ресурсов. Однако, одним из основных факторов, определяющих конкурентоспособность разрабатываемых энергосберегающих технологий остается финансовая составляющая. Ядром теплоаккумулирующей системы, вносящим до 80 % в стоимость систем хранения тепла, являются теплоаккумулирующие материалы. Это поднимает вопросы об оптимизации разрабатываемых технологий накопления и использования тепловой энергии в необходимом объеме, что сопровождается необходимостью отработки создаваемых теплоаккумулирующих материалов в условиях практической эксплуатации. В работе предлагается пошаговый подход к оптимизации свойств теплоаккумулирующих составов для повышения их эффективной работы в тепловом аккумуляторе. Это обуславливает необходимость рассмотрения параметров, обеспечивающих эффективную и безопасную работу теплового аккумулятора с использованием перспективных фазопереходных теплоаккумулирующих материалов на основе кристаллогидратов. Предлагаемый алгоритм, состоящий из методологии выбора кристаллогидратов и методологии исследования теплоаккумулирующих материалов апробирован при создании теплоаккумулирующего материала на основе CH3COONa·3H2O и показаны отличия представленных результатов в лабораторных и опытных условиях работы теплоаккумулирующего материала. В ходе синтеза смеси CH3COONa·3H2O и Na4P2O7·10H2O была существенно увеличена теплоемкость в жидкой фазе с 2.37 у CH3COONa·3H2O до 5.64 у фазопереходных теплоаккумулирующих материалов, энтальпия плавления с 226 до 259.8 кДж/кг. Переохлаждение ΔT снизилось с 90 до 1.45 °C, а температура плавления осталась на уровне 58 °C. При этом стоимость фазопереходных теплоаккумулирующих материалов увеличилась в 1.5 раза по сравнению с исходным ацетатом и составила 340 руб/кг. Это показывает значимость достигнутых результатов при проверке работоспособности теплоаккумулирующих материалов в условиях опытного образца теплового аккумулятора с целью их дальнейшей оптимизации. Разработанная методология полезна для исследователей, планирующих промышленный синтез полученных теплоаккумулирующих материалов, во избежание низкой эффективности опытного образца.

В работе предложено использование оксида графена как альтернативного катодного материала для первичных источников тока с цинковым анодом в щелочном электролите. Проведен сравнительный анализ электрохимического поведения систем на основе Zn/оксид графена и Zn/электрохимический оксид графена. Показано, что, несмотря на меньшую емкость, основные энергомощностые характеристики электрохимического оксида графена превышают характеристики, полученные для оксида графена синтезированного по методу Хамерса. В процессе работы сделаны выводы об особенностях электрохимического поведения оксида графена в зависимости от способа получения и типа электролита