Бестопливная электрогенерация — первые шаги на пути энергоперехода

Фото из открытых источников

Переход к новому технологическому укладу в области энергетики является одной из самых актуальных задач, стоящих перед человечеством. Её решение необходимо найти уже сейчас.

Генерация электроэнергии, основанная на использовании ископаемых ресурсов, таких как нефть, газ или уран, несёт в себе серьёзные глобальные риски, поскольку запасы этих ресурсов на Земле ограничены. Учитывая растущее население, повышение уровня жизни, возрастающую автоматизацию и компьютеризацию, а также повсеместное внедрение искусственного интеллекта, уже следующее поколение неизбежно столкнётся с дефицитом электроэнергии.

Многие страны уже начали трансформацию энергетической отрасли, вводя в эксплуатацию бестопливные электрогенерирующие мощности, такие как ветрогенераторы и солнечные электростанции. Однако эти виды электрогенерации критически зависят от погодных условий, что ставит под сомнение их эффективность в качестве постоянного источника энергии. Кроме того, при значительной доле этих видов электрогенерации в общем энергобалансе остро встаёт вопрос о сложностях регулирования частоты электрического тока в энергосистеме.

С увеличением количества вводимых в эксплуатацию мощностей всё чаще возникают ситуации, когда цены на электроэнергию становятся отрицательными. Это благоприятно для потребителей, но создаёт серьёзные проблемы для инвесторов, так как они вынуждены доплачивать за электроэнергию, которую отпускают потребителям. Особенно тяжёлая ситуация складывается в периоды сильных ветров и одновременно солнечных дней. Такая ситуация заставляет инвесторов пересматривать свои инвестиции в солнечную и ветряную энергетику и возвращаться к вложениям в ископаемое топливо.

Одним из возможных решений этой проблемы считается строительство крупных накопителей энергии, которые могли бы аккумулировать избыточную электроэнергию и отдавать её в периоды пикового потребления. Однако на данный момент эта схема не является конкурентоспособной по сравнению с другими видами электрогенерации и требует субсидий, что делает её непривлекательной для долгосрочных инвестиций.

Некоторые страны, в частности Китай, пытаются решить проблему аккумуляции избыточной электроэнергии, в том числе с помощью технологии V2G (vehicle-to-grid). Эта технология позволяет электромобилям не только заряжаться от сети, но и отдавать в неё электричество. Пилотные проекты уже запущены в девяти городах, включая Пекин, Шанхай и Шэньчжэнь. Авторы проекта считают, что в будущем эта система поможет сглаживать пики потребления и обеспечивать стабильную работу электросетей. В данном случае электромобили будут не только заряжаться от сети, но и поставлять электроэнергию обратно, фактически выступая в качестве устройств хранения энергии для энергосистемы.

Насколько такая система будет востребована — большой вопрос. Успех работы такой схемы зависит от менталитета владельцев электрокар конкретной страны. Кроме того, нужно учитывать, что каждый цикл заряд-разряд приводит к деградации аккумуляторной батареи, составляющей значительную часть цены самого электромобиля. Конечно, схема работы технологии может быть успешной при условии значительной разницы между ценой зарядки электромобиля от внешней электросети в период минимальных цен на электроэнергию и отпускаемой назад в сеть.

Можно предположить, что технология V2G найдёт широкое применение при массовом внедрении бестопливных графеновых генераторов-резонаторов Neutrino Power Cubes и электромобилей следующего поколения Pi Car со встроенной в корпус графеновой системой «сбора» энергии от окружающих полей излучений. Оба эти прикладные решения созданы на основе Neutrinovoltaic технологии, разработанной группой компаний Neutrino Energy во главе с Holger Thorsten Schubart.

Преимущество Neutrinovoltaic технологии в том, что преобразование энергии частиц полей излучений в электрический ток происходит в базовом режиме днём и ночью вне зависимости от погодных условий, генерирующее оборудование работает в автономном режиме, не требующем получения электроэнергии из сети. В этом случае избыток генерируемой электроэнергии как генераторами Neutrino Power Cubes, так и электромобилями Pi Car или другими электромобилями с установленной графеновой Neutrinovoltaic системой «сбора» энергии при помощи технологии V2G может поставляться в общую электросеть.

В настоящее время Neutrino Energy работает над промышленной технологией высокопроизводительного нанесения 2D слоёв материалов, используемых в наноматериале, преобразующем энергию частиц окружающих полей излучений в электрический ток. Такое оборудование, использующее плазменное напыление материалов на материал-носитель, довольно дорогое, поэтому руководство группы компаний Neutrino Energy пришло к решению производить электрогенерирующие пластины на аутсорсинге и затем поставлять их на сборочные производства, открывающиеся в различных странах мира. Однако наблюдаемая в настоящее время тарифная война рискует перекинуться на все страны и полностью переформатировать мировой рынок, что сделает сложной в реализации выбранную стратегию строительства производств как по выпуску генераторов Neutrino Power Cubes, так и электромобилей со встроенной графеновой системой электрогенерации. Негативное развитие международной торговли способно изменить стратегические планы развития группы компаний Neutrino Energy и привести к внедрению изолированной системы логистических цепочек для отдельных рынков.

Несмотря на технологические и политические сложности, приближение старта производства Neutrino Power Cubes и самозаряжающихся электромобилей уже не остановить. Прототип Pi Car планируется изготовить в 2026 году, а в настоящее время проводятся испытания отдельных электрогенерирующих элементов на прочность и функциональность.

Это означает, что сделаны первые шаги к реализации энергоперехода и внедрению первых экологически чистых автономных технологий, необходимых для сохранения цивилизации.