Ученые Томского политеха нашли бесперебойный способ получать дешевый «зеленый» водород

В Томском политехническом университете предложили способ управления ветряными энергетическими установками морского базирования для бесперебойной выработки «зеленого» водорода. Технология основана на методе синтетической инерции, который без включения в систему дополнительных устройств позволяет сохранять ее устойчивость и вырабатывать более дешевый и качественный водород. Результаты исследования опубликованы в журнале Hydrogen Energy, о них рассказали в университете.

«Зеленый» водород — водород, полученный методом электролиза воды. Его главное преимущество заключается в минимальных антропогенных выбросах CO2 в атмосферу.

«Водород сам по себе считается самым чистым топливом. Однако процесс его добычи загрязняет окружающую среду даже сильнее, чем традиционная энергетика. Получение "зеленого" водорода — это несомненный тренд, к которому стремятся многие страны. Оптимальное размещение такого "производства" — энергетические ветряные установки морского базирования. Это позволяет сделать весь процесс на 100 % экологичным: вода берется из океана, электричество — за счет ветра. Но для его производства необходим устойчивый заряд электричества. Иначе может пострадать качество топлива, а в отдельных случаях даже привезти к авариям, вплоть до взрыва», — поясняет и.о. руководителя отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Игорь Разживин.

Для придания энергосистеме устойчивости предложили использовать синтетическую или виртуальную инерцию. Это система управления для устройств возобновляемых источников энергии, которая при перебоях частоты извлекает дополнительную кинетическую энергию из ветра и стабилизирует частоту в системе.

Подход ученые ТПУ протестировали с помощью разработанной в вузе многопроцессорной программно-аппаратной системы «Всережимный моделирующий комплекс реального времени ЭЭС», в том числе при аварийных режимах. Исследования показали, что внедрение синтетической инерции позволяет получить более плавные колебания без резких скачков при изменении напряжения в системе.

«Есть альтернативные варианты решения этой же задачи. В них коллеги предлагают внедрить в систему дополнительный стабилизатор управления напряжением и суперконденсатор. Это рабочий метод. Однако он требует покупки дорогостоящего оборудования, которое необходимо настраивать и контролировать в системе, а также синхронизации его работы с другими системами цепи. Наш метод проще и дешевле аналогов за счет того, что мы модернизируем саму систему управления энергосистемы. К тому же с его помощью проще обезопасить установку от аварийных ситуаций, а значит получать качественный водород бесперебойно», — добавляет Игорь Разживин.

Спасет ли мир «зеленая химия»?

Российские ученые получили нефтепродукты из пластикового мусора