👆Мировая карта ветроэлектростанций по состоянию на июнь 2024 года

👉 Помимо Китая, США и ЕС, большая часть мощностей приходится на прибрежные регионы Индии, Японии, Австралии, ЮАР и стран Южной Америки, где благоприятные погодные условия сочетаются с наличием портовой инфраструктуры, необходимой для импорта ветроэнергетического оборудования.

Вольтамперная характеристика солнечного элемента (батареи) при освещении. Площадь закрашенного прямоугольника отвечает максимальной мощности Pм

👉 В развитие темы

🇧🇷 В 2024 году Бразилия займет третье место по приросту добычи нефти, газового конденсата и легких углеводородов (этан, пропан, бутан) среди стран, не участвующих в распределении квот ОПЕК+, а в 2025 году уступит по этому показателю только США, согласно последнему прогнозу ОПЕК.

🛢 По оценке ОПЕК, коммерческие запасы нефти и нефтепродуктов в странах ОЭСР по итогам июля 2024 г. сократились на 11,7 млн баррелей, достигнув 2815 млн баррелей – это на 99,2 млн баррелей ниже, чем в среднем в 2019-2023 гг., и на 153,8 млн, чем в 2015-2019 гг.

👉 Это еще один признак того, что глобальный спрос на нефть превысил уровень «доковидный» уровень.

Электростанции на биомассе могут выбрасывать больше СО2, чем станции на ископаемом топливе

🇬🇧 Крупнейшим эмитентом парниковых газов в Великобритании по итогам 2023 г. стала биомассовая электростанция Drax мощностью 2,6 гигаватта (ГВт), на долю которой пришлось почти 3% общенациональных выбросов. По данным Ember, эмиссия парниковых газов на электростанции Drax в прошлом году составила 11,46 млн т CO2-эквивалента, превзойдя аналогичный показатель для газовой электростанции Pembroke мощностью 2,2 ГВт (4 млн т CO2-эквивалента) и угольной электростанции Ratcliffe мощностью 2,1 ГВт (2,67 млн т CO2-эквивалента).

🔥 Электростанция Drax состоит из шести энергоблоков, из которых четыре общей мощностью 2,58 ГВт используют в качестве топлива твердые сельскохозяйственные отходы и побочные продукты деревообработки. Топливом для двух остальных энергоблоков общей мощность 64 мегаватта (МВт) является природный газ, который играет вспомогательную роль в выработке электроэнергии. Ранее электростанция насчитывала еще шесть угольных энергоблоков, из которых четыре были закрыты в период с 2013 по 2018 гг., а последние два – в 2023 г.

👉 Высокий объем выбросов связан с тем, что биомассовые установки по своим принципам работы схожи с угольными и газовыми электростанциями: сжигание сырья используется для выработки тепловой энергии, с помощью которой обеспечивается генерация электричества. Преимуществом этого вида электрогенерации является надежность подачи электроэнергии: например, средняя загрузка биомассовых установок в США в 2023 г. составила 59,6%, тогда как загрузка ветровых и солнечных электростанций, зависящих от погодных условий, – 33,5% и 23,3% соответственно, согласно данным Управления энергетической информации (EIA). В свою очередь, к числу недостатков можно отнести высокую капиталоемкость: ввод 1 киловатта (кВт) мощности биомассовых установок в США обходится в среднем в $2590, что существенно дороже чем ветровых генераторов ($1430 на кВт) и cсолнечных панелей ($1560 на кВт).

🤔 Недостатком является и сравнительно высокий уровень выбросов. По оценке Международной группы экспертов по изменению климата (IPCC), объем эмиссии парниковых газов на протяжении всего цикла эксплуатации биомассовых установок составляет от 130 до 890 граммов CO2-эквивалента на киловатт-час (кВт*ч) электроэнергии, в зависимости от типа сырья и использования технологий когенерации. Для сравнения: аналогичная «вилка» для газовых электростанций составляет от 410 до 650 граммов CO2-эквивалента на кВт*ч. Поэтому в некоторых случаях углеродный след от биомассовых установок оказывается выше, чем у электростанций на ископаемом топливе.

👍 Минимизировать выбросы можно за счет технологий улавливания, хранения и утилизации CO2 (CCUS). Не исключение – и электростанция Drax, где с 2027 г. «перехват» диоксида углерода будет осуществляться с помощью двух промышленных колонн, изнутри обшитых металлорганическими каркасами (MOF) – кристаллическими пористыми материалами из ионов металлов, которые связаны между собой органическими молекулами. Внутри MOF можно «размещать» молекулы сторонних соединений, а при изменении температуры – извлекать их. Две колонны будут попеременно абсорбировать CO2 из дымового газа, а затем, также поочередно, нагреваться для его десорбции.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/13/jelektrostancii-na-biomasse-mogut-vybrasyvat-bolshe-so2-chem-stancii-na-iskopaemom-toplive/

В Китае в национальном парке Эверест открыли самую высокогорную станцию зарядки электромобилей. Она расположилась на высоте 4300 метров над уровнем моря.
На ней установлены зарядные устройства Huawei с жидкостным охлаждением.
Для питания зарядных устройств на объекте установлены двусторонние солнечные панели ABC (All Back Contact) n-типа мощностью 645 Вт каждая производства китайской Aiko Solar. Мощность солнечной установки составляет 150 кВт, и она дополнена системой накопления энергии мощностью 200 кВт.
https://renen.ru/na-evereste-otkryli-samuyu-vysokogornuyu-stantsiyu-bystroj-zaryadki-elektromobilej/

Повышение солености некоторых областей Атлантического океана может указывать на изменение климата – исследование

🧂 Соленость некоторых областей северной части Атлантического океана за последние 70 лет существенно изменилась, что является одним из проявлений глобального потепления климата. Такой вывод сделали ученые из Института природно-технических систем и Института вычислительной математики РАН.

👍 Авторы исследования проследили, как менялась соленость воды в северной части Атлантического океана в период с 1948 по 2018 гг. С этой целью ученые провели математическое сопоставление восьми разных баз данных по солености Северной Атлантики. Это позволило определить регионы, где все или почти все источники указывали на изменение содержания соли, а также области, по которым доступных данных было недостаточно для однозначных выводов.

👉 Анализ показал, что на трех четвертях площади северной части Атлантического океана соленость почти не изменилась. Однако при этом в субтропических широтах соленость увеличилась на 0,07 промилле, а в некоторых небольших по площади областях – на 0,1 промилле. Речь идет о площадях вблизи Канарских островов, в Гвианском и Лабрадорском течениях, а также в области перехода Гольфстрима в Североатлантическое течение. При этом средний показатель солености Атлантического океана составляет 35,4 промилле.

❗️ Это, в свою очередь, будет иметь не только климатические, но и экономические последствия. Так, вблизи Канарских островов расположен один из самых богатых промысловых районов Мирового океана, где вылавливается более 500 видов рыб. По мнению ученых, улов будет заметно уменьшаться, поскольку повышение солености будет препятствовать поднятию на поверхность холодных вод, богатых питательными веществами.

🎙 «Глобальное изменение климата происходит неравномерно: известно, что за последние 30–40 лет его темп ускорился. В дальнейшем мы планируем оценить изменение солености с 1980 г., поскольку в этот период количество наблюдений возрастает, а мы при оценке изменений стараемся использовать все имеющиеся данные. Это поможет нам выявить закономерности изменения глобального круговорота воды», – комментирует кандидат физико-математических наук Павел Сухонос.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/13/izmenenie-solenosti-nekotoryh-oblastej-atlanticheskogo-okeana-mozhet-ukazyvat-na-izmenenie-klimata/

🇨🇳 Китай – мировой лидер по масштабу внедрения ветроэлектростанций (ВЭС): установленная мощность ВЭС в КНР по итогам 2023 г. достигла 441,9 гигаватта (ГВт), что превышает общий показатель для всех остальных стран из первой десятки.

Принципы работы солнечных элементов

☀️ В основе работы солнечных элементов (СЭ) лежит фотоэлектрический эффект, состоящий в том, что при поглощении света активном слое появляются носители тока – электроны и дырки, которые собираются на электродах элемента, т.е. дырки идут на анод, а электроны двигаются на катод. В неорганических солнечных элементах такое разделение зарядов выполняют с помощью p-n или гетеропереходов. Типичная вольт-амперная характеристика (ВАХ) СЭ при освещении показана на этом рисунке. СЭ выдает максимальную электрическую мощность Pм в точке максимальной мощности ВАХ, отвечающей максимуму произведения тока СЭ на напряжение на нем. Точку максимальной мощности удобно находить через безразмерный фактор заполнения (ФЗ) ВАХ, который определяют как отношение площадей двух прямоугольников: ФЗ=Pм/(VxxIкз), где Vхх – напряжение холостого хода, Iкз – ток короткого замыкания СЭ. Таким образом, максимальная электрическая мощность СЭ определяется произведением трех основных параметров Pм=ФЗ Vxx Iкз.

👉 Очевидно, что для достижения максимального кпд необходимо стремиться максимизировать все эти три основных параметра. ФЗ ограничен потерями зарядов на рекомбинацию и в оптимальных СЭ может превышать 90%. Максимальные Iкз и Vxx для полупроводникового СЭ определяется фактически шириной запрещенной зоны (оптической щели), Δ, используемых полупроводниковых материалов. При этом, чем меньше Δ, тем больше поглощается фотонов, отвечающих различным длинам волн солнечного спектра и соответственно выше Iкз, но при этом меньше Vxx, максимальное значение которого задается величиной Δ. Поэтому для полупроводникового СЭ с одним активным слоем имеется оптимальное значение Δ, при котором достигается максимальное произведение Vxx Iкз, а значит и кпд СЭ. Для стандартного солнечного спектра (АМ1.5G) оптимальная величина Δ отвечает ближнему ИК-диапазону, при этом такие материалы как Si и GaAs имеют практически идеальную величину Δ. Для активного слоя СЭ из полупроводника с оптимальной Δ, в котором поглощение фотона приводит к появлению электронов и дырок, максимально возможное кпд при стандартном солнечном освещении в земных условиях, т.е. для спектра АМ1.5G при интенсивности излучения 100 мВт/см2, составляет величину около 30%, называемую пределом Шокли-Куиссе.

Окончание следует

🇩🇰 По итогам 2023 года Дания стала мировым лидером как по общей годовой доле ветровых и солнечных электростанций в структуре выработки электроэнергии (левый столбец), так и по максимальной часовой доле ветровой и солнечной генерации (правый столбец).

👉 Помимо Дании, к числу ведущих стран и территорий по этому показателю относились ряд стран Европы, а также штаты Техас (США) и Южная Австралия.

☀️ Глобальный ввод солнечных панелей увеличится с 459 гигаватт (ГВт) в 2023 г. до 593 ГВт в 2024 г., из них свыше половины (334 ГВт) будет приходиться на Китай, следует из прогноза Ember.

👉 Для сравнения: установленная мощность всех типов электростанций в Единой энергосистеме (ЕЭС) России к началу 2024 г. составляла 248,2 ГВт.

☀️ Три четверти глобального ввода мощности солнечных панелей по итогам 2024 г. обеспечат всего пять стран – Китай, США, Индия, Германия и Бразилия, согласно прогнозу Ember.