#СЭС #технологии
Прозрачные солнечные панели? Оказывается, они существуют.

Инженеры из Ульсанского национального института науки и технологий в Южной Корее разработали прозрачные солнечные элементы. Эта технология позволит заряжать аккумуляторы смартфонов и гаджетов через экраны, а также использовать стекла зданий и автомобилей для генерации электроэнергии.

Индия разгоняет добычу угля

🇮🇳 Темпы роста добычи угля в Индии ускорились после пандемии COVID-19. Если в 2021 г. объем угледобычи в стране увеличился на 51,9 млн т, а в 2022 г. – на 98,7 млн т, то в 2023 г. – на 100,1 млн т, до 1010,9 млн т, согласно данным Energy Institute. Доля Индии в мировом предложении угля увеличилась с 9,9% в 2021 г. до 11,1% в 2023 г.

📈 Драйвером прироста добычи является расширение внутреннего спроса. В Индии в период с 2021 по 2023 гг. было введено в строй 14,3 гигаватта (ГВт) угольных ТЭС или 6% текущей установленной мощности индийских угольных электростанций. Выработка электроэнергии из угля за тот же период увеличилась на 17%, а в абсолютном выражении – на 216 тераватт-часов (ТВт*Ч), что сопоставимо с общим годовым электропотреблением Бельгии и Нидерландов. Доля угля в структуре электрогенерации в Индии по итогам прошлого года составила 75%, при этом потенциал роста использования твердого топлива в электроэнергетике далеко не исчерпан. По данным Global Energy Monitor, к июлю 2024 г. Индия занимала второе общемировое место по мощности строящихся угольных ТЭС (29,5 ГВт), уступая по этому показателю только Китаю (173,5 ГВт).

👍 Подспорьем для угольной генерации становится внедрение технологий, обеспечивающих экономию топлива при выработке электроэнергии. Речь идет о так называемых «ультра-сверхкритических» угольных электростанциях, которые по своему КПД (44-46%) опережают «сверхкритические» (37-40%) и «субкритические» ТЭС (33-37%), в том числе за счет разницы в рабочей температуре и давлении паровых котлов. Если в структуре мощности действующих угольных ТЭС на долю «ультра-сверхкритики» в Индии приходится всего 2%, то для строящихся этот показатель составляет 13%, а для запланированных – 50%, согласно данным Global Energy Monitor.

👉 В свою очередь, в угледобывающей отрасли Индии в последние годы вырос уровень безопасности. По данным Министерства угольной промышленности, количество серьезных травм на шахтах и разрезах сократилось со 126 в 2016 г. до 58 в 2021 г., а инцидентов со смертельным исходом – с 61 до 25 (более поздних данных нет). Рост безопасности связан со снижением роли подземной угледобычи. В 2023 г. на ее долю приходилось менее 4% предложения угля в стране.

💪 В ближайшие годы важным драйвером для индийской угольной отрасли станет рост спроса со стороны металлургии. Индия к апрелю 2024 г. занимала второе место в мире по мощности строящихся кислородно-конвертерных печей (24,4 млн т в год против 43,5 млн т в год в Китае), требующих использования коксующегося угля для выплавки стали. При этом по мощности запланированных углеродоемких сталелитейных проектов Индия стала мировым лидером (152,7 млн т в год против 54,7 млн т в год в КНР).

https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/21/indija-razgonjaet-dobychu-uglja/

☀️ Глобальный ввод солнечных панелей по итогам первых семи месяцев 2024 г. превысил уровень января-июля 2023 г. на 29%.

💪 Однако в ряде стран темпы прироста оказались еще более высокими: в США мощность введенных в строй солнечных панелей превзошла уровень первых семи месяцев 2023 г. на 55%, в Индии – на 77%, а в Турции – более чем вдвое.

🇨🇳 Китай наращивает экспорт солнечных панелей в развивающиеся страны: если в июне 2023 г. средний шестимесячный объем поставок в Пакистан был эквивалентен 580 мегаваттам (МВт) мощности, то в июне 2024 г. этот показатель достиг 1,9 гигаватта (ГВт).

📈 Поставки в Саудовскую Аравию за тот же период увеличились с 460 МВт до 1,36 ГВт мощности соответственно.

🔹 Водород постепенно получает применение в газовой генерации.

👍 Ряд газовых электростанций в США уже начали использовать H2 в качестве дополнительного сырья для выработки электроэнергии (на карте обозначены синим цветом).

👉 При этом ряд новых электростанций имеют для этого технические возможности (зеленый цвет), а некоторые – планируют осуществить соответствующую модернизацию мощностей (коричневый цвет).

Упрощенная энергетическая диаграмма, иллюстрирующая соотношение между уровнями энергий граничных орбиталей – низшей свободной и высшей заполненной молекулярными орбиталями (НСМО и ВЗМО) молекул донора и акцептора. Показано состояние с разделенными зарядами, сплошной кружок обозначает электрон, незакрашенный – дырку

👉 В развитие темы

Новое видео на нашем канале!

🎥 Рае Квон Чунг – об итогах премии «Глобальная энергия» 2024 года:

✔️Чему посвящены исследования лауреатов нынешнего года?
✔️Кто получит Почетный диплом «Глобальной энергии» в ходе церемонии на РЭН-2024?
✔️Как можно поощрить ученых из развивающихся стран?

👉 Об этом – в интервью председателя Международного комитета по вручению премии «Глобальная энергия».

Ввод солнечных панелей в мире продолжает бить рекорды

☀️ Глобальный ввод солнечных панелей по итогам первых семи месяцев 2024 г. достиг 292 гигаватт (ГВт), превысив уровень аналогичного периода прошлого года на 29%. Согласно прогнозу Ember, по итогам нынешнего года ввод солнечных панелей составит 593 ГВт (против 459 ГВт в 2023 г.), из них без малого три четверти будут приходиться всего на пять стран – Китай, США, Индию, Германию и Бразилию.

📈 В Китае по итогам первых семи месяцев 2024 г. ввод солнечных панелей превысил показатель января-июля 2024 г. на 28%, а в Индии – на 77%. В свою очередь, в США прирост по итогам первого полугодия 2024 г. составил 55%.

👉 Одним из драйверов отрасли становится международная торговля оборудованием для солнечной энергетики. Согласно прогнозу Ember, почти 20% мирового ввода мощности в нынешнем году будет обеспечено за счет оборудования, импортируемого из крупнейших стран-производителей солнечных панелей (115 ГВт из 593 ГВт). К числу последних, в частности, относится Китай, который доминирует во всей отраслевой цепочке создания добавленной стоимости: по оценке S&P Global Platts, в 2023 г. в состав десяти крупнейших в мире производителей поликристаллического кремния входило семь компаний со штаб-квартирой в КНР; при этом десятка крупнейших производителей кремниевых пластин и ячеек полностью состояла из китайских компаний, а в сегменте модулей таких компаний насчитывалось девять.

👍 Важным составляющим рынка оборудования являются и трекеры, которые позволяют менять угол наклона солнечных панелей в зависимости от времени суток и, тем самым, повышать эффективность выработки электроэнергии. По данным S&P Global Platts, лидером по использованию систем управления солнечными панелями являются США, где введенных в прошлом году трекеров достаточно для размещения солнечных батарей общей мощностью 36,5 ГВт. Однако в мире появляются новые быстрорастущие рынки. Так, в Узбекистане по итогам прошлого года были введены в строй трекеры на 2,3 ГВт мощности. В свою очередь, в Саудовской Аравии использование трекеров по итогам 2023 г. увеличилось в 4,4 раза, а в Индии – в 10,6 раза.

💪 Ускорение темпов ввода солнечных панелей связано и с распространением накопителей энергии, позволяющих нивелировать риски падения выработки электроэнергии в часы пасмурной погоды. По данным Управления энергетической информации (EIA), в США за первые семь месяцев 2024 г. было введено в эксплуатацию 5 ГВт систем хранения энергии, в результате их установленная мощность достигла 20,7 ГВт. Это колоссальные значения в сравнении с рубежом 2000-х и 2010-х гг., когда годовой ввод мощности накопителей в США составлял менее 10 МВт.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/21/vvod-solnechnyh-panelej-v-mire-prodolzhaet-bit-rekordy/

👆Корреляция между ценами на нефть и природный газ

👉 За падением цен, вызванным резким сокращением спроса в кризисном для мировой экономики 2020 г., последовало бурное восстановление рынка. В 2022 г. цены достигли многолетних максимумов, однако уже вскоре стали возвращаться к норме.

Педальный катамаран с электромотором Otter Bike использует два 500-ваттных мотора и систему pedal-by-wire.

Вращение педалей генерирует электричество через жестко подключенный генератор ⚡️ Ток передается на двигатели и дополнительно усиливается энергией от литий-ионной батареи 48 В/1600 Вт·ч. Шведский электровелокатамаран может развивать скорость до 10 км/ч без особых усилий и имеет запас хода от 15 до 20 км.

#электротранспорт #катамаран #энергия

👆Мировая атомная энергетика в 2023 году в цифрах. Инфографика МАГАТЭ

👉 Документ в полном разрешении доступен по ссылке

Планарный и объемный гетеропереходы

👆 В качестве примера показан экситон, фотовозбужденный в материале донора, который диффундирует к гетеропереходу (граница между донором и акцептором), где диссоциирует на свободные электроны и дырки, которые движутся соответственно по фазе акцептора к катоду и по фазе донора к аноду СЭ.

👉 В развитие темы

👆70-летняя история ввода атомных реакторов – в двухминутном ролике МАГАТЭ.

Новая портативная ветротурбина Shine 2.0 от Aurea Technologies способна заряжать смартфоны и ноутбуки, используя лишь силу ветра.

Устройство весом 1,4 кг генерирует до 50 Вт при скорости ветра от 13 до 45 км/ч. Shine 2.0 складывается в компактный футляр размером с вытянутый футбольный мяч.

При максимальной мощности турбина может полностью зарядить ноутбук за 2 часа. Однако при слабом ветре (13 км/ч) зарядка смартфона может занять более 11 часов.

Новинка оснащена портом USB-C для быстрой зарядки (75 Вт) и встроенным аккумулятором на 12 000 мАч. Приложение для смартфона позволяет удаленно отслеживать производительность турбины через Bluetooth.
Устройство доступно для предзаказа на Kickstarter по цене ниже розничной ($571). Поставки ожидаются в апреле 2025 года.

Появление подобных устройств может стать важным шагом в развитии персональных источников возобновляемой энергии. Однако их эффективность пока ограничена и сильно зависит от погодных условий. В будущем можно ожидать улучшения характеристик и снижения стоимости таких турбин.

Российские ученые создали новые светящиеся полимеры для экранов гаджетов

🇷🇺 Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) синтезировали гибридные соединения из лантаноидов – металлов, проводящих тепло и электрический ток. Новые соединения могут использоваться для создания люминесцентных красок, сенсоров и экранов гаджетов.

👉 К лантаноидам относятся 15 металлов с атомными номерами 57-71 (от лантана до люценция). Поскольку спектр излучения ионов лантаноидов содержит очень узкие линии, эти соединения можно использовать для разработки экранов мониторов, а также ярких и контрастных люминесцентных красок. Сами ионы плохо поглощают свет, однако этот недостаток можно исправить с помощью металлорганических каркасов (MOF) – решетчатых структур из металла и органики, обеспечивающих синтез ионов с «антенной», то есть органическим соединением, хорошо поглощающим световую энергию и передающим ее на лантаноид. Если все условия подобраны правильно, такие гибриды будут светиться не менее ярко, чем полностью органические люминофоры, но при этом цвет свечения будет более насыщенным и контрастным.

👍 Ученые Санкт-Петербургского университета синтезировали серию таких структур, содержащих одновременно два иона: один – люминесцентный (европий или тербий), а другой – оптически инертный (иттрий, лантан, гадолиний или лютеций). Авторы исследования использовали для синтеза ультразвук. Это позволило уменьшить размер частиц и получить MOF, обладающие большой удельной поверхностью, что важно при разработке люминесцентных сенсоров.

🎙 «Оказалось, что ионы иттрия, лантана и гадолиния в неограниченных количествах замещают ионы европия и тербия в общей структуре, вставая на те же места в кристаллической решетке. Однако введение большого количества иона лютеция приводит к изменению структуры, которая зависит от метода синтеза. Так, в результате может образоваться безводный, четырехводный, десятиводный или 2,5-водный кристаллгидрат. При этом 2,5-водный кристаллогидрат терефталата лютеция и смешанных терефталатов получены нами впервые», – комментирует доцент кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения Андрей Мерещеко.

💪 Ученые СПбГУ также выяснили, как можно кратно увеличить квантовый выход люминесценции, определяющий яркость свечения. Эксперименты показали, что для этого нужно частично заместить ионы европия и тербия на ионы гадолиния и лютеция. Для одного из соединений, содержащего ионы тербия и лютеция в соотношении 1:9, квантовый выход составил 95%: из 100 частиц, поглотивших ультрафиолетовый свет, 95 частиц испустили зеленый свет.

❗️ Авторы предложили и новый подход к описанию процессов передачи световой энергии возбуждения на молекулярном уровне. В частности, ученые показали, что квантовый выход люминесценции антенных комплексов определяется двумя параметрами: насколько эффективно переносится энергия с антенны на ион европия или тербия и насколько сильно тушится люминесценция ионов лантаноидов другими молекулами, например молекулами воды, присутствующими в составе соединений.

🎙 «Мы провели косвенную оценку эффективности передачи энергии с лиганда-антенны, который является акцептором энергии ультрафиолетового излучения, и определили основные параметры соединения, из которых рассчитали эффективность лиганда-антенны. Это позволило еще раз под другим углом взглянуть на природу передачи энергии и, как следствие, определить главенствующие факторы, влияющие на поведение этого механизма, а также немного приблизиться к его предсказанию», – объясняет один из соавторов статьи Олег Буторлин.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/21/rossijskie-uchenye-sozdali-novye-svetjashhiesja-polimery-dlja-jekranov-gadzhetov/