АЭС перейдут на низкие вибрации

Ученые Росатома первыми в России освоили изготовление вязкоупругих демпферов для снижения вибраций на АЭС.

Росатом уже отгрузил первые партии оборудования на строящиеся АЭС "Куданкулам" в Индии, АЭС "Сюйдапу" и АЭС "Тяньвань" в Китае.

Научно-исследовательский институт Росатома (ЦНИИТМАШ) разработал демпферы в кратчайшие сроки — за четыре месяца. Эти устройства позволят снизить динамические нагрузки и колебания в приборах и системах во время работы за счет преобразования кинетической энергии в тепловую.

Конструкция демпферов позволяет использовать их в широком диапазоне частот, при этом тип вязкоупругого демпфера выбирается в зависимости от планируемого применения.

Проект первого в США натриевого реактора вступил в коммерческую стадию

🇺🇸 Компания TerraPower начала обустройство площадки для строительства первого в США натриевого реактора на быстрых нейтронах. Объект будет расположен в городе Кеммерер штата Ваойминг неподалеку от угольной электростанции Naughton мощностью 448 мегаватт (МВт), два блока которой будут выведены из эксплуатации в 2025 г.

⚛️ Проект предполагает строительство реактора мощностью 345 мегаватт (МВт), в котором в качестве теплоносителя вместо воды будет использоваться жидкометаллический натрий. Это позволит увеличивать мощность реактора до 500 МВт в часы пиковой нагрузки. Роль топлива будет играть высокопробный низкообогащенный уран (high-assay, low-enriched uranium – HALEU), в котором концентрация делящегося изотопа составляет от 5% до 20% (против 3-5% у топлива для большинства современных реакторов и более чем 90% – у топлива для атомных подводных лодок). Заявка на строительство реактора была подана в нынешнем году. Компания-оператор проекта рассчитывает получить все необходимые разрешения до 2026 г. Тогда же начнется возведение непосредственно самого энергоблока.

💪 США являются мировым лидером по установленной мощности атомных реакторов. По данным МАГАТЭ, в стране к июню 2024 г. действовало 94 энергоблока общей «чистой» мощностью 97 гигаватта (ГВт), тогда как в Китае и во Франции – по 56 реакторов на 61,4 ГВт и 54,2 ГВт, соответственно. Однако в последние годы темпы строительства реакторов в США существенно замедлились. Если в Китае в период с 2000 по 2024 гг. было подключено к сети 53 энергоблока общей «чистой» мощностью 51,9 ГВт, то в США – лишь 3 реактора на 3,4 ГВт: второй энергоблок АЭС «Уаттс-Бар» в штате Теннесси на юге США, а также третий и четвертый энергоблоки АЭС «Вогтль» в штате Джорджия на юго-востоке страны.

👉 Низкие темпы ввода атомных реакторов во многом были связаны со сланцевой революцией, облегчившей доступ к сырью для газовых электростанций. По данным Управления энергетической информации (EIA), добыча природного газа в США увеличилась на 97% в период с 2000 по 2023 гг., достигнув 1061 млрд куб. м. Резкий рост предложения на фоне дефицита газотранспортных мощностей нередко приводит к формированию отрицательных цен на газ на региональных рынках в США, т.е. ситуации, при которой производители готовы доплачивать потребителям за саму возможность доставки. Это привело к буму строительства газовых ТЭС, установленная мощность которых в США в период с 2000 по 2023 гг. выросла более чем втрое (со 162 ГВт до 543 ГВт), а их доля в структуре генерации – с 16% до 42%. Тогда как доля выработки на атомных реакторах снизилась за тот же период с 20% до 18%.

👍 Конкуренция издержек выражается и в стремительном развитии ВИЭ. По данным EIA, общий ввод ветровых и солнечных генераторов в США в период с января 2023 г. по май 2024 г. достиг в общей сложности 42,5 ГВт, опередив аналогичный показатель для газовых ТЭС (5,4 ГВт) и атомных реакторов (2,2 ГВт). Нишей АЭС в таких условиях становится балансировка энергосистемы в условиях безветренной и пасмурной погоды, однако эту роль также выполняют накопители энергии, ввод мощности которых за тот же период достиг в США 11,7 ГВт.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/06/14/proekt-pervogo-v-ssha-natrievogo-reaktora-vstupil-v-kommercheskuju-stadiju/

📈 Доля спотовых и краткосрочных контрактов – продолжительностью 4 года и менее – в глобальном торговле СПГ в 2023 г. достигла 39% (156,2 млн т из 401,4 млн т), следует из данных Международной группы импортеров сжиженного природного газа (GIIGNL).

👉 Для сравнения: в 2010 г. эта доля составляла менее 20%.

💰 Глобальные инвестиции производство биотоплив увеличились вдвое в период с 2021 по 2023 гг. – с $8,2 млрд до $16,4 млрд соответственно.

✈️ Одной из причин стало распространение новых требований в сфере воздушного транспорта, где компании-перевозчики в ближайшие годы должны будут постепенно наращивать потребление «чистого» авиатоплива, позволяющего экономить выбросы парниковых газов.

Тунис запитает Европу водородом.

Компания TE H2 (совместное предприятие французской TotalEnergies и люксембургской EREN Groupe) и австрийская энергокомпания Verbund подписали меморандум с правительством Туниса о реализации проекта H2 Notos по производству экологически чистого водорода.

Для начала стороны намерены производить 200 тыс. тонн экологически чистого водорода в год, но объемы можно будет увеличить до 1 млн тонн. По плану весь водород будет экспортироваться в страны Центральной Европы.

Физически водород "потечет" по трубам SoutH2 Corridor. Сейчас трубопровод строится, он должен быть введен в эксплуатацию в 2030 году и соединит Северную Африку с Италией, Австрией и Германией.

Протяженность SoutH2 Corridor по проекту должна составить 3300 км. На 70% он будет состоять из перепрофилированной инфраструктуры газопроводов.

🇨🇳 Китай нарастил инвестиции в строительство систем хранения энергии в семь с лишним раз в период с 2021 по 2023 гг. – с $1,5 млрд до $11 млрд соответственно.

👉 Ключевой причиной стало стремительное развитие ВИЭ и растущая необходимость балансировки энергосистем в условиях пасмурной и безветренной погоды.

📈 Годовой ввод мощности ветровых генераторов в КНР увеличился с 46,9 гигаватта (ГВт) в 2021 г. до 75,9 ГВт в 2023 г., а солнечных панелей – с 53,0 ГВт до 216,9 ГВт.

Схематическое изображение катодных и анодных поляризационных кривых воздушно-цинковой батареи

👉 В развитие темы

🇨🇳 Являясь мировым лидером по вводу мощности ВИЭ, Китай остается локомотивом развития мировой угольной отрасли: доля КНР в глобальной структуре капзатрат в добычу и переработку угля в 2023 г. достигла 62% ($100 млрд из $162 млрд).

👉 Для сравнения: в 2017 г. эта доля составляла 49% ($60,7 млрд из $123 млрд).

⚡️ Уголь и природный газ остаются ключевыми источниками электроснабжения: по данным Ember, в 2023 г. на их долю приходилось в общей сложности 58% мировой выработки электроэнергии.

👉 Цепочки использования угля и природного газа во многом схожи:

🔹 При наличии газоперерабатывающих мощностей добываемый природный газ разделяется на метан, этан, пропан и другие компоненты. Полученный метан экспортируется по трубопроводам либо используется для производства сжиженного природного газа (СПГ), который после регазификации поставляется конечным потребителям.

▪️ Добываемый из недр уголь поступает на обогатительные фабрики, где он очищается от сторонних компонентов, в том числе золы и серы. После этого уголь поставляется конечным потребителям как с помощью танкеров, так и железнодорожным транспортом.

🇨🇳 Потребление нефти в КНР выросло на 1,7 млн баррелей в сутки (б/с) в период с 2020 по 2023 гг., достигнув 16,1 млн б/с, следует из данных Управления энергетической информации (EIA). Для сравнения: спрос на нефть в Германии в 2022 г. составлял 2,1 млн б/с.

👉 Согласно прогнозу EIA, по итогам 2024 г. потребление нефти в Китае увеличится еще на 300 тыс. б/с, а доля КНР в глобальной структуре нефтяного спроса – до 16,0% (против 15,4% в 2020 г.).

💰 Затраты на строительство морских подстанций в Европе увеличатся с $1,4 млрд в год в 2015-2023 гг. до $2,6 млрд в год в 2024-2030 гг., следует из прогноза Rystad Energy.

👉 Увеличение капзатрат будет связано с расширением парка морских ветрогенераторов, в том числе в акватории Северного и Балтийского моря, где формируется один из крупнейших в мире ветроэнергетических кластеров.

📈 Установленная мощность гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС) в странах Юго-Восточной Азии увеличится с 2,3 гигаватта (ГВт) в 2023 г. до 18 ГВт в 2033 г., следует из прогноза Rystad Energy. Ключевую роль сыграет ввод новых мощностей во Вьетнаме, Индонезии, на Филиппинах и Таиланде.

💪 Строительство ГАЭС – оборудованных, как правило, двумя резервуарами – позволит эффективнее использовать электроэнергию с ветроустановок и солнечных панелей: в часы низкого спроса излишки электричества будут направляться на перекачку воды из нижнего резервуара в верхний, откуда вода будет сбрасываться с ростом нагрузки на сеть, что будет приводить в действие электрогенераторы.