Hidrogénenergia Oroszországban _
1941 - ben, a Leningrádot a Nagy Honvédő Háború alatt védő Légvédelmi Erők ( PVO ) technikus hadnagya, Borisz Seliscs azt javasolta, hogy a Légvédelmi Erők záróballonjaiból "elhasznált" hidrogént használjanak üzemanyagként a GAZ-AA járművek hajtóműveihez . "másfél"). A teherautókat a légvédelmi állomás szállító- és energiaegységeként használták - a GAZ-AA motorral hajtott autócsörlő lehetővé tette a léggömbök felemelését és leengedését. Ezt a javaslatot 1941-1944-ben vezették be az ostromlott Leningrádban , 400 hidrogén légvédelmi állást szereltek fel. A blokád és a benzinhiány körülményei között az autók benzinről hidrogénre való áthelyezése lehetővé tette a város hatékony védelmét az ellenséges repülőgépek célzott bombázásaival szemben. [egy]
1979- ben a NAMI -alkalmazottak kreatív csapata (amelyből Kuznetsov V.M. (a NAMI csoport vezetője), Ramensky A.Yu. (a NAMI posztgraduális hallgatója), Kozlov Yu.A. alkotott egy prototípust , hidrogénnel hajtott RAF mikrobuszt fejlesztettek ki és teszteltek. és benzin. [2]
1982- ben a Moszkvai Autóipari Intézet ( MAMI ) Tanácsa megvizsgálta Ramensky A.Yu disszertációját. (témavezető Shatrov E.V.) a műszaki tudományok kandidátusa fokozat megszerzésére "Gépjárműmotor munkafolyamatainak kutatása benzin-hidrogén üzemanyag-összetételeken" témában. Oroszországban látszólag ez az első olyan dolgozat, amelyben a hidrogénnel működő belső égésű motor munkafolyamat-elméleti kérdéseivel foglalkoztak részletesen [3] .
2006- ban a Hidrogénenergia Nemzeti Szövetsége a 2006. február 6-10-én Moszkvában megrendezett, az energiatermelés hidrogéntechnológiáinak fejlesztésével foglalkozó nemzetközi fórumon bemutatott egy benzin-hidrogén üzemanyag-összetételű, belső égésű motorral felszerelt Gazelle autót. . Alapjáraton és alacsony terhelésen, amely jellemző az autók városi mozgására, a belső égésű motor hidrogénnel működik, a terhelés növekedésével benzint szállítanak. Ebben az esetben a hidrogénellátás csökken. Maximális teljesítmény üzemmódban a belső égésű motor csak benzinnel működik. Az üzemanyag-ellátás ilyen megszervezése lehetővé teszi a hidrogén és a benzin előnyeinek maximalizálását. Az autót a NAVE tagszervezetei (MPEI(TU), CJSC Avtokombinat 41 (Moszkva), Audit-Premier LLC) részvételével fejlesztették ki. [4]
2006. augusztus 20. és augusztus 25. között az NP NAVE hidrogénüzemű járművek nagygyűlését tartotta a Moszkva – Nyizsnyij Novgorod – Kazan – Nyizsnekamszk – Csebokszári – Moszkva útvonalon. A nagygyűlés végén az Állami Dumában sajtótájékoztatót tartottak, amelyen szó esett a műszaki szabályozás szerepéről a hidrogéngazdaság fejlődésében hazánkban, a szabályozási és műszaki keretek összehangolásának szükségességéről a hidrogéntechnológiák területén. külföldi országokkal, beleértve az USA-t, az EU-t, Japánt, Kínát, Indiát és másokat [5]
2007- ben a Hidrogénenergia Nemzeti Szövetsége (Oroszország) a XI. Szentpétervári Nemzetközi Gazdasági Fórumon bemutatta az első hazai hidrogén-autót, amely belsőégésű motorral és kombinált erőművel van felszerelve. A munkát az OAO "AVEKS", a Moszkvai Energiamérnöki Intézet MPEI (TU) és a CJSC Avtokombinat No. 41 szoros együttműködésben végezték. A jármű terhelhetősége 2000 kg. Elektromos hajtás teljesítménye 65-70 kW, belső égésű motor teljesítménye 10 kW. Az autó hatótávolsága 200 km, ebből 70 km akkumulátorral belső égésű motoros generátorral történő újratöltés nélkül. [6] [7]
A Szovjetunióban az üzemanyagcellákról szóló első publikációk 1941 -ben jelentek meg .
Az első tanulmányok a 60 -as években kezdődtek . Az RSC Energia ( 1966 óta ) PAFC elemeket fejlesztett ki a szovjet holdprogram számára . 1987 és 2005 között az Energia mintegy 100 üzemanyagcellát gyártott, amelyek összesen mintegy 80 ezer órát halmoztak fel.
A Buran programon végzett munka során lúgos AFC elemeket vizsgáltak. 10 kW-ot szereltek be a Buranba . fűtőelemek.
Az 1970 -es és 1980 -as években a Kvant a rigai RAF buszgyárral közösen alkáli elemeket fejlesztett ki buszokhoz . 1982 -ben készült egy üzemanyagcellás busz prototípusa . [nyolc]
1989 -ben a "Magas Hőmérsékletű Elektrokémiai Intézet" ( Jekatyerinburg ) elkészítette az első SOFC -berendezést 1 kW-os kapacitással.
1999 -ben az AvtoVAZ megkezdte az üzemanyagcellákkal való munkát. 2003- ra számos prototípus készült a VAZ -2131 autó alapján. Az üzemanyagcellás akkumulátorok az autó motorterében, a sűrített hidrogénes tartályok pedig a csomagtérben kaptak helyet, vagyis a hajtómű és az üzemanyag-hengerek klasszikus elrendezését alkalmazták. A hidrogén autó fejlesztését Ph.D. vezette. Mirzoev G.K.
2021-ben az Orosz Föderáció kormánya jóváhagyta az "Orosz Föderációban a 2030-ig tartó időszakra szóló elektromos közúti közlekedés fejlesztésének és felhasználásának koncepcióját" [9] 2030-ig 1000 töltőállomás építését tervezik. közúti szállítás hidrogén üzemanyagcellákból származó elektromos energiával. [tíz]
Az 1980-as évek elején N. Kuznyecov tervezőirodája ( Szamara ) a Tupolev utasszállító repülőgépekhez tervezett repülőgép-hajtóműveket fejlesztett ki . Ezeket a hidrogénüzemű hajtóműveket próbapadon és repülés közben is tesztelték. Sajnos az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején a jól ismert oroszországi események nem tették lehetővé a Kuznyecov-féle hidrogén-repülőgép-hajtóművek széles körű alkalmazását a közlekedésben és az utasszállító repülésben. A mai napig több, molyaljjal működő Kuznyecov repülőgép-hajtóművet őriztek meg a szamarai tervezőiroda raktáraiban.
Az 1980-as évek végén - a 90-es évek elején egy Tu-154-es repülőgépre szerelt, folyékony hidrogénnel hajtott repülőgép-sugárhajtóművet is teszteltek .
Az 1980-as évek végén a hiperszonikus jármű koncepcióját Vladimir Lvovich Freishtadt , a Hiperszonikus Rendszerek Kutató Vállalatának (NIPGS) munkatársa javasolta . a hidrogént a repülőgép fedélzetén állítják elő szénhidrogénekből. [tizenegy]
Az oroszországi hidrogénenergia 2024 -ig tartó fejlesztésére vonatkozó kormányzati ütemtervnek megfelelően [12] a tervek szerint egy prototípus hidrogénüzemű vasúti szállítást hoznak létre az országban. Magát a hidrogén üzemanyagcellás vonatok fejlesztéséről és üzemeltetéséről szóló megállapodást 2019 szeptemberének elején írták alá a Szahalin , az Orosz Vasutak , a Rosatom és a Transmashholding (TMH) közötti Keleti Gazdasági Fórumon . 2021 közepéig az orosz energiaügyi minisztériumnak konszolidált javaslatot kell készítenie a hidrogénenergia-technológiák tesztelésére és integrált megvalósítására szolgáló klaszterek létrehozására. Eközben a minisztériumban a kormányzati apparátus számára készülő dokumentum közvetlenül kapcsolódik a szahalini „hidrogén” projekthez, és valószínűleg már az oroszországi hidrogénenergia-fejlesztési koncepciótervezettel együtt is mérlegelésre kerül. benyújtásra.
A legfontosabb érv a földgáz mellett a hidrogéngyártásban eddig az átalakítás alacsony költsége – 1,5–3 dollár/1 kg. A drágább vízelektrolízis technológiával a költségek meredeken, 2,5-3-szorosára nőnek. A hidrogénüzemanyag hagyományoshoz képesti jövedelmezőségének kérdése az egyik meghatározó kérdés a TMH technológusai számára. A helyzet az, hogy a hidrogénvonat jelenlegi modellje több mint kétszeresére növeli az életciklusának költségeit. De ha egy földgázból történő termelésen alapuló technológiát alkalmazunk, a hidrogén költsége 3-4-szeresére csökkenthető [13] .
A gázszállító hálózatok potenciális felhasználásával az Európába irányuló hidrogénexportban a Gazprom és a Novatek (amelyek részesedése az EU-ba irányuló teljes gázimportból 2019 -ben 47,5 százalék volt) felveszi a versenyt az Európai Unió legígéretesebb régióival . hidrogéntermelés – ezek elsősorban a skandináv országok, az Északi- és a Balti-tenger vizei , valamint Dél-Európa .
Az európai északi régió kulcsfontosságú szakterülete a hidrogéntermelés (skandináv országok) vagy a szélenergia (vízi megújuló energia komplexumok) vízenergia -technológiái . Az európai déli országok (mediterrán országok) gazdagok a napenergiában - itt érdemes figyelni a 2020 júniusában aláírt marokkói-német megállapodásra az első marokkói zöld hidrogénüzem megépítéséről . A 2012 óta működő közös energetikai partnerség (PAREMA) keretében megvalósuló projekt a napenergia Power-to-X technológián alapuló ipari megoldásait kívánja kidolgozni.
De még a gazdasági vonzerőt is figyelembe véve, a hidrogén előállításának és szállításának lokalizálásának kérdése továbbra is megoldatlan. Az orosz gázexportáló vállalatok európai hidrogénpiaci fellépései számára a meglévő gázszállító rendszer használatának lehetősége adott.
A becsült műszaki adottságok lehetővé teszik a metán-hidrogén keverék (MVM) hidrogéntartalmának 20%-ra történő emelését, majd a gázszállítási infrastruktúrán keresztül történő szállítást. Sőt, még azt is javasolják, hogy az Északi Áramlat gázvezetéket és az épülő Északi Áramlat 2 -t teljes egészében hidrogénexportra helyezzék át, vagy a MAM hidrogénkoncentrációját 70%-ra emeljék [14] .
A Gazprom egyelőre inkább abból indul ki, hogy nem kívánatos egy ilyen lehetőség, rámutatva a hosszú távú szerződéses kötelezettségek be nem tartása kockázataira mind a gázellátás, mind az exportált nyersanyagok minősége tekintetében. Ráadásul teljesen homályos: ebben az esetben ki viseli az MVS áthaladásához szükséges gázszállítási infrastruktúra adaptív korszerűsítésének többletberuházás terhét?
Rinat Rezvanov regionális szakértő szerint a probléma lehetséges megoldása a fogyasztói oldalon, a meglévő gázkompresszor állomásokon belüli hidrogéntermelés lehet . Ennek megfelelően az erőművek közelében lévő hidrogéntermelő létesítmények kapacitása a meglévő/előrejelzett helyi kereslet paramétereitől függően változik. Ez lehetővé teszi egyrészt a hidrogéntermelés szükséges mennyiségének biztosítását mind Oroszországban, mind az európai régiókban, a bejelentett keresletnek megfelelően, másrészt a gázszállító rendszer specializációjának fenntartását. anélkül, hogy külön programokat kezdeményezne annak korszerűsítésére vagy akár további vonalak építésére [13] .
2003-ban Oroszországban megalakult a Hidrogénenergia Nemzeti Szövetsége (NP NAVE); 2004-ben P. B. Shelishch-et, a legendás "hidrogén hadnagy" fiát választották meg az egyesület elnökévé.
2003-ban a Norilsk Nickel és az Orosz Tudományos Akadémia megállapodást írt alá a hidrogénenergia területén végzett kutatásról és fejlesztésről. A Norilsk Nickel 40 millió dollárt fektetett a kutatásba.
2005-ben a Norilsk Nickel megalapította a New Energy Projects innovatív céget , amelynek feladata az üzemanyagcellák fejlesztése és bevezetése.
2006-ban a Norilsk Nickel ellenőrző részesedést szerzett az amerikai innovatív Plug Power cégben , amely a hidrogénenergia fejlesztésének egyik vezetője. A Norilsk Nickel vezetője, Mihail Prohorov 2007 februárjában elmondta, hogy a cég 70 millió dollárt fektetett be hidrogénüzemek fejlesztésébe, és már "nemcsak laboratóriumi, hanem üzemi mintákkal" is rendelkezik, amelyek megvalósítása több évig tart. A "hidrogénprojekt" ipari megvalósításának megkezdését szerinte 2008-ra tervezik. [15] .
2008-ban a Norilsk Nickel leállította egy projekt finanszírozását a hidrogéntechnológiák és az üzemanyagcellák területén, és csődbe vitte K+F leányvállalatát, az OOO NIK NEP-et. 2009. szeptember 29-én a Rosztovi Régió Választottbírósága csődöt mondott a NIK NEP LLC-nél (A53-19149/09. sz. ügy). A felszámolási intézkedések során a felszámoló megállapította, hogy az adós nem tud fenntartható pénzügyi és gazdasági tevékenységet folytatni, az adós fizetendő számláinak összege a kérelemnek a Rosztovi Tartományi Választottbírósághoz történő benyújtásának napján 206 121 777 rubelt tett ki. . Ugyanakkor maga az OJSC MMC Norilsk Nickel alapítója nem tett intézkedéseket a vállalkozás kollektíva, valamint az új energetikai projektek területén K+F-et végző szervezetek adósságának törlesztésére. A csőd következtében a vállalkozók nem kaptak pénzeszközöket az elvégzett és átvett munkákra csaknem 200 millió rubel értékben, a NIK NEP LLC dolgozóinak fennálló fizetési hátraléka közel 20 millió rubelt tett ki. [16]
2008 óta az elektrokémiai technológiák és különösen a hidrogénenergia fejlesztésének „mozdonya” a hasonló gondolkodású emberek tudományos egyesülete, amely ötleteit és fejlesztéseit már a JSC InEnergy cégcsoportban testesítette meg. A szervezet az Orosz Tudományos Akadémia vezető intézeteivel együtt kutatási és fejlesztési tevékenységet folytat. A csoport vállalkozásai az államtitkot képező információkkal való munkavégzéshez minden szükséges engedéllyel rendelkeznek, beleértve az FSZB engedélyeket is.
2020-ban az orosz kormány cselekvési tervet fogadott el a hidrogénenergia fejlesztésére 2024-ig [17] [18] . A Roszatom vizsgálja a hidrogén-projektek megvalósításának lehetőségét Oroszországban és külföldön; az egyik elképzelés a "nyugati" és "keleti" hidrogénklaszterek megszervezése, amelyek hidrogént biztosítanak majd a hazai piacra és exportra - Ázsiában és Európában [19] .
2021 áprilisában vált ismertté a hidrogénenergia fejlesztésének 2024-ig tartó orosz koncepciója , amely kimondja, hogy az ország 7,9-33,4 millió tonna környezetbarát hidrogénfajtával kíván a világpiacot ellátni, a hidrogénexportból származó bevételből. évi 23,6-100,2 milliárd dollár, és 2030-ra a piac 20%-át kívánja megszerezni (a hidrogén-energiahordozók piaca azonban még nem létezik). Oroszországban egyelőre nincsenek ipari projektek "zöld" hidrogén előállítására, de megjelenésük érdekében speciális állami támogatási intézkedésekről tárgyalnak a kormányban. [húsz]
A Kolai Atomerőművet választották kísérleti telephelynek a hidrogéntermeléshez Oroszországban , mivel az erőműben alacsony költség mellett többletterméket termelnek; A Rosenergoatom tervei szerint 2023-ban kezdi meg a hidrogéntermelést ebben az atomerőműben [21] .
A tervek szerint Szahalinban "hidrogén klasztert" hoznak létre , ahol projekt indult a szén-dioxid-semlegesség 2025-ig történő elérésére és a szénegységek kereskedelmére ; A szahalini hatóságok, a Rusatom Overseas (a Rosatom olyan struktúrája, amely az orosz nukleáris technológiákat külföldön népszerűsíti) és a French Air Liquide (ipari gázok gyártója) szándéknyilatkozatot írt alá az alacsony szén-dioxid-kibocsátású üzemanyag gyártása és forgalmazása terén [22] . A Szahalin hidrogénprojektje az ázsiai-csendes- óceáni országokat célozza meg , amelyek készen állnak a "kék" és a "sárga" hidrogén vásárlására (a földgázból és atomenergiával előállított, többszöröse olcsóbb, mint a "zöld" - 2 dollártól kilogrammonként, szemben a kilogrammonkénti 10 dollárral). [23] ; a feltételezések szerint 2030-ra a Rosatom Japán szükségleteinek akár 40%-át is képes lesz kielégíteni . [24] [25]
2007 -ben a "Hydrogen Technologies" Mérnöki és Műszaki Központ (ETC "VT" LLC) a Szövetségi Műszaki Szabályozási és Mérésügyi Ügynökség folyóiratában "Műszaki Szabályozási Közlemény" közleményt tett közzé a szövetségi tervezet nyilvános vitájának megkezdéséről. törvény "Műszaki előírások a hidrogén előállítására, tárolására, szállítására és felhasználására tervezett eszközök és rendszerek biztonságáról. A műszaki szabályzat tervezetének az Orosz Föderáció Állami Dumájához történő benyújtására vonatkozó eljárás, amelyet a „Műszaki előírásokról” szóló szövetségi törvény állapít meg, előírja, hogy a műszaki szabályzat tervezetének kidolgozásáról szóló közleményt közzé kell tenni a szövetségi rendelet nyomtatott kiadásában. végrehajtó szerv a műszaki szabályozásért és annak nyilvános megvitatásáért. A projekt fejlesztését az NP NAVE, az LLC National Innovation Company "New Energy Projects", az MMC "Norilsk Nickel" és az Állami Duma illetékes bizottságaival szoros együttműködésben végezték. A vezető fejlesztő az ITC VT volt, amely a jogszabályban meghatározott eljárási rend szerint megszervezte nyilvános vitáját, összegyűjtötte és feldolgozta a vita során elhangzott észrevételeket, javaslatokat. A projekt kidolgozásáról szóló értesítés a „Műszaki Szabályzati Értesítő” című folyóiratban, 2007. évi 9. (46) számban jelent meg. A műszaki előírás-tervezet tárgyalása az előírt módon 2 hónapig megtörtént. A projekt nyilvános vitájának befejezéséről szóló értesítést a Műszaki Szabályzati Közlöny 2007. évi 11. (48) számában tették közzé. A projekt 2007. novemberi nyilvános vitáját követően, amelyet a „Műszaki törvény” című szövetségi törvény ír elő. rendelet" című dokumentumot két, az ipar és az energiaügyek illetékességi körébe tartozó dumabizottság elnöke nyújtotta be az Állami Dumának, M.L. Shakkum, V. A. Yazev és az Állami Duma 4. összehívásának helyettese P.B. Shelishchem. A szövetségi törvénytervezet 496165-4. [26] .
2008- ban a Szövetségi Műszaki Szabályozási és Mérésügyi Ügynökség 2008. március 5-i 542. számú végzésével létrehozta a 29. számú „Hidrogéntechnológiák” Szabványügyi Műszaki Bizottságot a nemzeti szabványosítási rendszer fejlesztése és hatékonyságának növelése érdekében. állami és államközi szintek. A TC No. 29 önkéntes alapon egyesíti a hidrogéntechnológiák és az üzemanyagcellák területén a nemzeti és nemzetközi szabványosítás fejlesztésében érdekelt szervezeteket és magánszemélyeket. A 29. sz. TC titkársága az "ITC "VT" alapján működik. P.B.-t jóváhagyták a 29. számú TC elnökének. Shelishch, ügyvezető titkár A.Yu. Ramensky. [27] .
2009 -ben a "Hydrogen Technologies" Mérnöki és Műszaki Központ (LLC "ETC" VT "") közleményt tett közzé a Szövetségi Műszaki Szabályozási és Mérésügyi Ügynökség folyóiratában "Műszaki Szabályozási Közlemény" (2009.01.13.) "Az üzemanyagcellás erőművek biztonságára vonatkozó műszaki előírások" című szövetségi törvénytervezet nyilvános vitájának megkezdése. A projekt fejlesztését az NP NAVE, az LLC National Innovation Company "New Energy Projects", az MMC "Norilsk Nickel" és az Állami Duma profilbizottsága szoros együttműködésben végezték.
2010 -ben a „Hidrogéntechnológiák” Szabványügyi Műszaki Bizottság (TC 29) bemutatta a hidrogéntechnológiákra vonatkozó nemzeti szabványok első sorozatát, amely 2011. július 1-jén lépett hatályba (fejlesztő NP NAVE):