novoevmire.biz
Энергетика

Экологично, безопасно, доступно


В пресс-центре ТАСС в Москве состоялась пресс-конференция, посвященная оглашению лауреатов международной премии «Глобальная энергия» 2019 года.
Энергия возобновляемых источников становится с каждым годом доступнее для жителей Европы. Фото: REUTERS

В 17-м номинационном цикле в борьбе за награду участвовали 39 ученых из 12 стран. В окончательный список, так называемый шорт-лист, вошли 15 персон из шести государств. Среди них пять россиян и пять американцев, то есть две страны были представлены весьма основательно, и их ученые имели все шансы снискать лавры как минимум в одной из номинаций.

Да-да, с этого года разработки, претендующие на международную энергетическую премию, рассматриваются в трех номинациях: традиционная энергетика (электроэнергия, электроинжиниринг, георазведка, добыча, транспортировка и переработка углеводородов, тепло- и ядерная энергетика), нетрадиционная энергетика (возобновляемые источники, биоэнергетика, топливные элементы, водородная энергетика) и новые способы применения энергии (разработки и исследования, относящиеся к новым материалам в электроэнергетике и инжиниринге, хранению энергии). Большинство заявок принято как раз в первой номинации; в шорт-лист вошли четверо россиян и один представитель КНР. Также наш соотечественник оказался номинирован в направлении "новые способы применения энергии".


Но этим апгрейд нынешнего номинационного цикла не ограничился. Определенные перемены коснулись и собственно Международного комитета по присуждению премии "Глобальная энергия". Начнем с того, что у лауреата "Глобальной энергии"-2012 и Нобелевской премии мира-2007 Роднея Джона Аллама истек срок полномочий на посту председателя. Эту должность занял член комитета, также нобелевский лауреат-2007 Рае Квон Чунг.


Сетевые компании предложили рецепт развития рынка электроэнергетики

Прошедший год также стал началом трансформации и разработки долгосрочной стратегии развития Ассоциации "Глобальная энергия" и перехода ее на новый качественный уровень, отметил и.о. президента ассоциации Александр Игнатов. Это повышение инновационной составляющей в деятельности организации. Ведь именно благодаря инновациям и решаются самые различные энергетические задачи, будь то энергоэффективные стандарты строительства зданий, технологии хранения энергии, методы поиска, разведки и разработки месторождений углеводородов, использование мирного атома, светодиодное освещение, солнечные панели и т.д.


"Эти технологии не только отражают современные тенденции в энергетической отрасли, но также способствуют решению обозначенных ООН глобальных целей устойчивого развития. Уже сейчас ассоциация прямо или косвенно влияет на пять из 17 глобальных целей, направленных на повышение качества и уровня жизни мирового сообщества и способствует развитию международных энергетических проектов через научное сотрудничество. И этому во многом помогает то признание, которое премия "Глобальная энергия" уже получила, став известным брендом в области научных наград".

Сегодня основная задача ассоциации — стать Центром экспертного знания и повысить международную значимость организации. И здесь есть вполне ощутимые результаты. Так, в 2018 году прошло 7 встреч с зарубежными университетами, в том числе Цинхуанским университетом Китая, Технологическим институтом Карлсруэ (Германия), Имперским колледжем Лондона (Англия), Университетом Кингстона (Англия). Подписаны соглашения о сотрудничестве с российскими и зарубежными организациями (Евроньюс, Туринский политехнический университет, Московский энергетический институт и т.д.). Проведены международный саммит в Турине, Международный медийный конкурс для журналистов, организованы выступления экспертов на мировых площадках и др. На Восточном экономическом форуме и Российской энергетической неделе-2018 ассоциация провела собственные сессии и мероприятия.


Надежная, безопасная, чистая энергия должна быть доступна каждому жителю нашей планеты

Также с нынешнего года на международный уровень выходят молодежные программы ассоциации "Энергия молодости" и "Энергия прорыва": теперь в них могут принять участие молодые исследователи всего мира. Принимаются заявки в двух категориях: идея и стартап.

"Прошедший год, на мой взгляд, отличался от предыдущих повышенным интересом гражданского общества, и в первую очередь молодого поколения, к работе ассоциации, работе ученых, — считает председатель Наблюдательного совета ассоциации "Глобальная энергия", вице-председатель Мирового энергетического совета Олег Бударгин. — Этот интерес прослеживается во всех уголках земного шара, что вполне объяснимо. Ведь новый технологический цикл посвящен повышению качества жизни, а значит, каждому из нас. Надежная, безопасная, чистая энергия должна быть доступна каждому жителю нашей планеты. И этот тренд не только даст возможность эффективно и качественно внедрять изобретения, но и объединит народы, бизнес, экономики, политиков, потому что это, наверное, самая главная миссия нашего времени и миссия нашего поколения".


Инвестиционные планы энергетиков связаны с углеводородной генерацией

В этом плане опыт "Глобальной энергии" бесценен, потому что она стала площадкой, которая объединяет усилия специалистов, ученых, управленцев, политиков в формировании энергии будущего, которая обеспечит достойное качество жизни и развитие экономики каждой страны. И обновление стратегии ассоциации необходимо, чтобы остаться лидерами в этом движении, поддержке науки, новых открытий, которые посвящены улучшению жизни. "Энергия всегда была и остается локомотивом всех новаций, потому что без доступной энергии невозможно ни одно преобразование", — резюмировал Олег Бударгин.


"Глобальная энергия" как премия действительно поднялась на очень серьезную высоту, войдя в число мировых лидеров. И многие уже воспринимают ее не просто как денежную премию, а как всемирное признание заслуг, — отметил теперь уже председатель Международного комитета по присуждению премии "Глобальная энергия" Рае Квон Чунг. — И я рад продвигать эту работу дальше, приняв ее из рук доктора Аллама".

В свою очередь, Родней Джон Аллам выразил уверенность, что Рае Квон Чунг сможет и далее повышать качество работы комитета. "Сейчас "Глобальная энергия" считается одной из главных научных премий мира, а семь лет назад, когда мне ее присуждали, я даже не знал, что она существует, — вспомнил доктор Аллам, — но с той поры жизнь моя кардинально преобразилась. Я выступаю с лекциями во многих странах, участвую в крупнейших мировых форумах, таких, как ПМЭФ, Российская энергетическая неделя, саммиты "Глобальной энергии" и др. И я рад возможности делиться своими знаниями с широкой аудиторией, в особенности с молодым поколением инженеров и разработчиков".

"Глобальная энергия" объединяет ученых иинженеров в формировании энергии будущего, которая обеспечит человечеству достойное качество жизни


И вот наступил торжественный момент оглашения имен лауреатов. Победы в нынешнем году удостоены двое номинантов. Увы! Несмотря на численное преимущество, россияне на этот раз остались без награды. Итак, в номинации "нетрадиционная энергетика" лауреатом премии "Глобальная энергия" 2019 "за выдающийся технический вклад в развитие технологий силовой электроники с целью повсеместного роста использования возобновляемой энергии" стал датчанин Фреде Блобьерг. Ученый — автор ряда изобретений в области технологий приводов с регулируемой скоростью вращения ротора. Сегодня они штатно применяются в ветряных турбинах и позволяют рационально вырабатывать электроэнергию, экономя десятки миллионов долларов в год. Также Фреде Блобьерг разработал важные решения для интеграции фотоэлектрических установок и ветряных турбин в электросети, что необходимо для надежного и устойчивого функционирования энергосистем в целом. Сегодня установленная мощность таких ВИЭ-установок, подсоединенных к сетям, превышает 1000 ГВт. Помимо прочего, профессор занимается внедрением новых концептуальных методов обеспечения надежности силовой электроники для ВИЭ в целях снижения стоимости преобразователей энергии при одновременном повышении их стабильности.

Телефонный звонок в Северную Ютландию застал профессора Университета Ольборг врасплох. "Фантастика!" — поначалу только и смог сказать новоиспеченный лауреат на сообщение о победе и денежном поощрении, эквивалентном 300 тысячам долларов.


слушав поздравления, он смог собраться и, поблагодарив комитет за оказанную честь, сообщил: "Сегодня происходит трансформация в энергетических системах, много внимания уделяется возобновляемым источникам энергии. И технология, над которой я работаю, надеюсь, будет становиться все более и более важной, потому что позволяет интегрировать новые решения в существующую традиционную систему, повышая ее надежность и эффективность. Теперь я мотивирован еще упорнее трудиться и мобилизовать на эту работу коллег и друзей. Думаю, около тридцати-сорока стран мира заинтересованы в результатах наших исследований. Наша технология уже может практически применяться в тех регионах, где нет легкодоступного электричества. Использование энергии солнца и ветра и строительство микросетей позволят сотням миллионов людей, которые сегодня либо не имеют, либо имеют минимальный доступ к электричеству, получать его в необходимом объеме".

Победа датского ученого в номинации "нетрадиционная энергетика" вполне закономерна. Эта небольшая скандинавская страна лидирует в Европе по применению возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для генерации тепла и света. И активно реализует программу, цель которой к 2020 году производить с помощью ветра минимум половину необходимой энергии, а к 2035 году вообще отказаться от углеводородной генерации.

Но, как известно, "идеальных" источников энергии в мире не существует. И чем большую долю в топливном балансе занимают ВИЭ, тем громче заявляет о себе проблема хранения энергии, ведь солнце светит не круглые сутки, а ветер вообще может утихнуть на несколько дней. И что тогда делать, в темноте сидеть?



Российский способ охлаждения превзошел зарубежные аналоги

И здесь удивительным — а может, и вовсе не удивительным — образом совпало, что второй лауреат премии удостоен ее "за выдающийся вклад в развитие мировой электрохимической отрасли и разработку технологий производства высокоэффективных катодов, анодов и электролитов для литий-ионных аккумуляторных батарей нового поколения". Им стал американец марокканского происхождения профессор Стэндфордского университета Халил Амин.

Его исследования связаны с созданием новых катодов и анодов для литий-ионных батарей, разработкой жидкостно-полимерных электролитных систем, а также литий-кислородных, литий-серистых, натрий-ионных аккумуляторов. Он одним из первых изобрел 5-вольтный шпинельный катод LiNi0.5Mn1.5O4, активно внедряемый в энергосистемы различных стран. Главным достижением ученого считается изобретение катода NMC, широко применяемого сейчас в бытовой электротехнике и электромобилях Chevy Volt, Chevy Bolt, Nissan Leif, Fiat Chrysler, BMW I3 и I8, Ford, Toyota, Honda и Hyundai. Не так давно ученый разработал новую супероксидную систему аккумуляторов, способную выдавать в пять раз больше энергии по сравнению с литий-ионными батареями. Это открытие дало импульс новому витку исследований, направленных на повышение энергетической плотности аккумуляторных батарей и снижению издержек на расширение электрификации транспортных средств. Разработанные ученым аноды, катоды и электролиты применяются в деятельности десятков корпораций мира: BASF, Envia LG Chemical, General Motors, Envia, Microvast, Samsung, TODA, Umicore.


Телефонный звонок из Москвы с приятной новостью явно разбудил профессора: в Чикаго было три часа ночи. Поблагодарив членов комитета за оценку его разработок, ученый рассказал: "В Аргоннской Национальной лаборатории я работаю долгое время. Мы здесь разрабатываем новое поколение именно аккумуляторной технологии. В основном — литий-ионной технологии для электромобилей. Разрабатываем также и катодные технологии для энергетических систем. Цель — добиться максимальной плотности сохранения энергии и таким образом сокращать необходимые издержки, расширяя возможности электрификации планеты. Мы также изобрели новую литийкислородную систему, которая позволяет сохранять в четыре раза больше энергии, чем литий-ионные решения. Это довольно увлекательное направление с точки зрения грядущих перспектив сохранения энергии".

Номинация "Традиционная энергетика", на победу в которой могли рассчитывать российские претенденты, в этот раз осталась "неразыгранной". Вручение премии "Глобальная энергия" лауреатам-2019 пройдет в Москве в начале октября в ходе Российской энергетической недели.

Досье

Фреде Блобьерг (Дания)


Фреде Блобьерг.

Окончил университет Ольборга, а затем аспирантуру, в 1998 году получил звание профессора в области силовой электроники и электропривода.


еподавал в университете Падуи в Италии, Технологическом университете Кертин города Перт в Австралии, руководил программой исследований ветровых турбин в Исследовательском центре РИСО (Датская Национальная лаборатория устойчивой энергетики). Заслуженный преподаватель Сообщества силовой электроники IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), заслуженный преподаватель Сообщества промышленной электроники и электротехники IEEE. Сейчас возглавляет Центр отказоустойчивой силовой электроники (CORPE, Center of reliable power electronics), который был основан в 2012 году при университете Ольборг.

В сферу научных интересов доктора Блобьерга входят силовая электроника, статические преобразователи электроэнергии, электроприводы переменного тока, моделирование силовых полупроводниковых устройств, качество электроэнергии, ветряные турбины, специальные системы электропитания, надежные и экологичные инверторы.

В 1990-х годах он сделал ряд изобретений в области технологий приводов с регулируемой скоростью вращения ротора, и сегодня они штатно применяются в ветряных турбинах и позволяют рационально вырабатывать электроэнергию, экономя десятки миллионов долларов в год. Такие приводы находят применение и в промышленной автоматизации.

В 2010-х годах ученый вместе со своей командой разработал важные решения для интеграции фотоэлектрических установок и ветряных турбин, отличающихся нестабильной выдачей энергии в электросети. Эти технологии необходимы для надежного и устойчивого функционирования энергосистем в целом, и сегодня установленная мощность таких ВИЭ-установок, подсоединенных к сетям, превышает 1000 ГВт (для сравнения, это эквивалентно установленной мощности электростанций США всех типов).


Его заслуга, в частности, во внедрении новых методов обеспечения надежности силовой электроники для ВИЭ, что привело к снижению стоимости преобразователей энергии при одновременном повышении их надежности.

Доктор Блобьерг разработал несколько оптимальных с точки зрения энергетики систем управления для асинхронных, индукторных реактивных двигателей, двигателей с постоянными магнитами. Инновации продемонстрировали повышение КПД на 15-20 процентов по сравнению со стандартными методами управления и нашли применение в коммерческих приводах (Danfoss, Grundfos).


Голландцы готовят к премьере автомобиль на солнечной энергии

Он также инициировал два новых исследовательских направления. Первое — это повышение надежности силовой электроники благодаря использованию новых методов проектирования на основе реальных физических моделей, что позволит усилить отказоустойчивость техники. Второе направление связано с повышением стабильности работы энергосистемы при взаимодействии с ней большого числа преобразователей силовой электроникой, используемых на солнечных и ветровых станциях.

По данным Microsoft Academic, доктор Блобьерг по числу своих публикаций и их цитируемости занимает первое место в мире из более чем полутора миллионов ведущих исследователей. Times Higher Education определила его как самого цитируемого и успешного исследователя в мире в области техники. А компания Thomson Reuters включила Блобьерга в список "Самых влиятельных научных умов мира" в 2014- 2017 гг. Разработчик принимал участие в более чем пятидесяти научно-исследовательских проектах производственных компаний. Результаты его исследований использовали такие корпорации, как ABB, Grundfos, Danfoss, Vestas, Game-sa, KK-Electronics, Fuji, Mitsubishi, Rockwell Automation, Sanken и многие другие.

Благодаря своему авторитету он привлек более 50 миллионов долларов только на исследовательские проекты, направленные на снижение повышенного риска нестабильности энергосети при подключении к ней множества преобразователей энергии фотоэлектрических систем и ветрогенераторов.

Халил Амин (США)


Халил Амин.

Окончил университет г. Бордо (Франция) со степенью магистра по материаловедению, получил докторскую степень по материаловедению в Национальном центре научных исследований Бордо. Затем окончил аспирантуру в лаборатории физической химии и физики материалов Левенского католического университета в Бельгии и факультета промышленной химии Киотского университета в Японии. Работал руководителем группы в Национальном исследовательском институте г. Осака и лаборатории фундаментальных технологий Корпоративного научно-исследовательского центра Japan Storage Battery Company в Киото. С 1998 года и по сей день — руководитель программы по развитию технологий аккумуляторных батарей Аргоннской национальной лаборатории. Отвечает за НИОКР в области перспективных материалов и аккумуляторных систем для электромобилей, источников питания, спутников, а также военной и медицинской промышленности. С 2015 года работает адъюнкт-профессором Стэндфордского университета.

Доктор Амин — член Совета по экономии топлива легковыми автомобилями Национального исследовательского совета при Академии наук США; председатель международной ассоциации по литиевым аккумуляторам для автомобилей.

Работал над созданием новых катодов и анодов для литий-ионных батарей, участвовал в разработке новых жидкостно-полимерных электролитных систем, литийкислородных, литийсеристых, натрийионных аккумуляторов и в прочих исследованиях. Он одним из первых изобрел 5-вольтный шпинельный катод LiNi0.5Mn1.5O4, активно внедряемый сейчас в энергосистемы различных стран. Главным достижением ученого считается изобретение катода NMC, широко применяемого в бытовой электротехнике и электромобилях. Он также вывел новые электролитные присадки для пассивации как катодов, так и анодов, что существенно продлило срок службы аккумуляторных батарей литий-ионного типа.

Доктор Амин — наиболее цитируемый в мире научный деятель в области аккумуляторных батарей. Ему принадлежит 197 патентов, заявок на патент и изобретений (102 патента выдано в США, 33 заявки на патент опубликованы, 30 патентов выдано в Японии, 22 заявки в стадии публикации).


Как распределенная генерация превратилась в мировой тренд

Разработанные ученым аноды, катоды и электролиты и технологии используются в деятельности десятков корпораций мира: BASF, Envia LG Chemical, General Motors, Envia, Microvast, Samsung, TODA, Umicore. Не так давно доктор Амин разработал новую супероксидную систему аккумуляторов, способную выдавать в пять раз больше энергии по сравнению с литий-ионными батареями. Это открытие было описано в Nature Journal и дало стимул новому витку исследований, направленных на повышение энергетической плотности аккумуляторных батарей и снижение издержек, что должно привести к резкому росту числа электромобилей в будущем.

Он курирует несколько национальных проектов в Японии, Франции, Германии, Австралии, Польше, Новой Зеландии и США, направленных на разработку эффективных батарей нового поколения и на реализацию энергосберегающих программ. Инновационные разработки ученого нашли применение на электромобилях, в интеллектуальных энергосистемах и бытовой электротехнике.

источник: rg.ru


Еще по теме