В работе исследованы тепловые характеристики теплофотоэлектрического модуля с параболоцилиндрическим концентратором солнечного излучения (СИ). Возможность получения как фотоэлектрической энергии, так и тепловой энергии позволяет поднять общий КПД преобразования солнечной энергии и снизить себестоимость вырабатываемой энергии. Исследование теплоэнергетического режима проводилось с помощью математического моделирования тепловых процессов и экспериментальных измерений в модуле. Теоретическое моделирование основывалось на балансе потоков поступающей (солнечной), рассеиваемой и утилизируемой энергии, а также на числах (критериях) подобия (Нуссельта, Прандтля, Рейнольдса). Экспериментальные характеристики, изученные при натурном солнечном излучении, вполне согласуются с параметрами модуля, рассчитанными по балансу энергопотоков, и с точностью до 10 % – с расчетами по числам подобия. Разработанный и изготовленный солнечный модуль показал в эксперименте максимальную тепловую мощность 205 Вт при температуре 40 ˚С и коэффициенте полезного использования (КПИ) СИ 60 %; при температуре нагрева воды до 60 ˚C модуль обеспечивает максимальную мощность 167 Вт с КПИ 47 %. 

В статье представлены результаты апробации методики определения оптимальной мощности ветроэлектростанции для изолированного от энергосистемы потребителя. Анализ данных гидрометеостанций восточных регионов России по изменению среднемноголетних скоростей ветра в течение года позволил выявить три характерные группы внутригодового распределения этого параметра в зависимости от территориального расположения. Для каждой из групп приведены зависимости соотношения оптимальной мощности ветроэлектростанции и максимума нагрузки децентрализованного потребителя от показателей и внутригодового распределения ветропотенциала. Обосновано отсутствие влияния капитальных затрат и цены вытесняемого дизельного топлива, изменение которых существенно отражается на экономической эффективности проектов, на оптимальную мощность ветроэлектростанции в составе ветродизельного комплекса.

В статье рассматривается совместное производство тепловой и электрической энергии c использованием термоэлектрических генераторов. Объектом исследования является дровяная печь, на стенках топки которой размещены термоэлектрические генераторы, охлаждаемые с помощью вентиляторов, причем энергия для этих вентиляторов вырабатывается генераторами. Исследуются характеристики термоэлектрических генераторов при интенсивном горении топлива и их изменение в ходе нагрева печи при розжиге топлива и последующем ее остывании. Максимальная вырабатываемая электрическая мощность соответствует паспортной и составляет 60 Вт.

Производятся расчеты коэффициента полезного действия печи по выработке тепловой и электрической энергии. Электрический КПД печи при ее использовании для отопления составляет 0,07 %. Оценивается годовая выработка электроэнергии и возможности использования данной печи для электроснабжения в условиях Уральского региона при существующей и технически возможной эффективности термоэлектрического преобразования энергии; предлагаются пути повышения эффективности системы «печь – ТЭГ». 

В работе рассмотрены особенности развития возобновляемой энергетики в Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ).

Приведены результаты оценок ресурсов, а также валового и технического потенциала энергии солнца, ветра и отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности на территории АЗРФ. Детальные карты распределения ресурсов солнца и ветра позволяют выявить перспективные для внедрения возобновляемой энергетики регионы.

Проанализирована структура и диапазоны потребляемой мощности потенциальных потребителей от автономных источников энергии в регионе. Подготовлена база данных действующих и проектируемых объектов на основе ВИЭ в АЗРФ, позволяющая оценить объем введенных мощностей с детализацией по типу используемых ресурсов и степень замещения топливной энергетики на возобновляемую.

Построенные по результатам исследований карты введены в состав ГИС ВИЭ РФ и в совокупности представляют собой удобный инструмент для проведения предварительных оценок возможности и необходимости проектирования установок на основе ВИЭ.

Приведены требования, предъявляемые к конструктивному исполнению фотоэлектрических установок для надежной работы в регионе. Изложены особенности эксплуатации различных видов накопителей электрической энергии, выявленные в результате экспериментальных исследований, которые должны быть учтены при проектировании установок на основе ВИЭ в условиях Арктики. 

Приготовлен сплав, состоящий на 90 % из фазы Y2MgNi9 структурного типа PuNi3 и на 10 % из фазы YNi5. Исследовано взаимодействие сплава с водородом и аммиаком при различных температурах. В системе Y2MgNi9–H2 при температурах от –30 до +10 °C построены изотермы сорбции и десорбции водорода, установлено образование двух гидридных фаз и рассчитаны изменения энтальпии и энтропии фазовых переходов. Выявлены фазовые превращения при обработке сплава Y2MgNi9 аммиаком при температурах 200–400 °C. 

В статье приведены краткие сведения о работе биогазовой станции на комбинированном сырье, рассмотрены особенности технологического процесса получения биогаза. Кроме того, предложен способ повышения энергетической эффективности биогазовой станции за счет конверсии биометана в водород с последующим использованием запасов водорода в топливном элементе. 

В работе исследовано влияние процессов укрупнения частиц и взаимной диффузии катионов на кинетику деградации каталитической активности композиционных материалов LSM–YSZ по отношению к процессу взаимодействия с кислородом газовой фазы. Кинетику обмена с кислородом газовой фазы изучали методом изотопного обмена кислорода с уравновешиванием изотопного состава газовой фазы при температуре 850 °С, Po2 = 10–2 атм. Образцы выдерживали в течение 1 000 ч. Показано уменьшение коэффициента обмена кислорода с поверхностью со временем выдержки. В работе обсуждаются физические причины, приводящие к уменьшению коэффициента обмена кислорода. 

В работе исследуются состав и оптические свойства перспективных композитов на основе пористого кремния с осажденными золь-гель методом переходными металлами, а также индием и оловом. Доказано, что осаждение пленок металлов группы железа способствует повышению интенсивности фотолюминесценции и стабилизирует ее во времени, тогда как осаждение олова и индия не оказывает практически никакого влияния на оптические характеристики пористого слоя. Показано сохранение водорода в порах при покрытии поверхности образцов оксидной пленкой. 

Рассматривается возможность применения мембран на основе пористого оксида алюминия в технологии создания структур для водородной энергетики. Описаны особенности технологии формирования мембран и способы характеризации их геометрических параметров. С целью определения пористости поверхности были использованы два способа: теоретический расчет и цифровой метод обработки изображений. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются между собой. 

Представлены экспериментальные данные мониторинга атмосферных показателей за период 2014–2015 г., используемые для изучения влияния природных и антропогенных факторов на концентрацию тропосферного озона. Эти данные подтверждают, что изменение концентраций тропосферного озона представляет собой сложный колебательный процесс с неопределенной амплитудой и частотой, связанный с одновременным протеканием физико-химических реакций образования и разложения озона. Для более полного описания выявленных закономерностей проводились исследования озона на базе данных мониторинга (стационарных и мобильных) атмосферных показателей в Московском регионе. 

В статье рассматриваются вопросы технического регулирования, связанные с безопасностью применения технологий топливных элементов и сопутствующих им водородных технологий, с учетом требований законодательной и нормативно-технической базы Российской Федерации, стран Евразийского союза и СНГ. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (РОССТАНДАРТ) участвует в работе международных организаций ИСО и МЭК, разрабатывающих стандарты в области топливных элементов и водо- родных технологий, направленные на гармонизацию требований безопасности на рынке промышленно развитых стран. Росстандарт на момент публикации статьи ввел более 30 стандартов, регулирующих требования безопасности в указанных областях деятельности, большая часть которых идентична международным стандартам ИСО и МЭК. Реализация технической политики Российской Федерации в области топливных элементов и водородных технологий на внутреннем рынке осуществляется в рамках системы технического регулирования Таможенного союза стран Евразийского экономического союза (ЕАЭС), в состав которого на современном этапе входят такие государства как: Республика Беларусь (1991), Казахстан (1991), Россия (1991), Армения (2015), Киргизия (2015). Вопросы безопасности в области технологий топливных элементов и связанных с ними водородных технологий регулируются соответствующими техническими регламентами Таможенного союза, а также стандартами Евразийского совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС), представляющего собой региональное объединение национальных органов по стандартизации государств, входящих в Содружество Независимых Государств (СНГ). 

Предложен простой метод расчета осцилляции комбинированной плотности состояний в квантующем магнитном поле с неквадратичным законом дисперсии. Получена температурная зависимость осцилляции комбинированной плотности состояний в полупроводниках с непараболическим законом дисперсии. Объяснена температурная зависимость ширины запрещенной зоны в сильном магнитном поле с неквадратичным законом дисперсии. Данный метод применен в исследовании магнитопоглощения в узкозонных полупроводниках с непараболическим законом дисперсии. Экспериментальные результаты интерпретируются с помощью осцилляции комбинированной плотности состояний в сильном магнитном поле. Построена веерная диаграмма спектра магнитопоглощения в узкозонных полупроводниках. 

III Российский конгресс по катализу «Роскатализ-2017».

Научно-технический центр «ТАТА» (Россия) осуществляет поставку заказчикам графеновых материалов: оксид графена, редуцированный оксид графена (RGO) в виде порошка, водной суспензии, пасты.