ТГУ намерен перейти на возобновляемые источники энергии

Водородное хранение может стать новым витком в сотрудничестве Тольяттинского госуниверситета с Институтом гибридной энергетики, которое длится уже на протяжении трех лет.

За это время университет и компания-интегратор Smart Grid решений (умных сетей) Градиент Килби обеспечивали практику студентов и трудоустройство выпускников опорного вуза. К слову, на данный момент в Институте работают магистранты ТГУ Юлия Сотонкина и София Широкова. Кроме этого ведущими специалистами Института являются сотрудники Тольяттинского госуниверситета: заведующий кафедрой «Энергетические машины и системы управления» Денис Павлов, завкафедрой «Промышленная электроника» Александр Шевцов.

Также три года назад опорный ТГУ заключил генеральное соглашение о совместной работе с группой компаний ООО «Градпроект-Евровент» (сюда входит и ООО «Градиент Килби»). В рамках этого сотрудничества кроме подготовки кадров Тольяттинский госуниверситет выполнил научно-исследовательские работы по подбору и оценке влияния пробиотиков на качество воздуха в помещениях, по разработке камер орошения для промышленных кондиционеров и другие работы.

На минувшей неделе ректор ТГУ Михаил Криштал, проректор по научно-инновационной деятельности Сергей Петерайтис, заведующий кафедрой «Химия, химические процессы и технологии» ТГУ Геннадий Остапенко и главный инженер университета Виталий Жданкинпосетили Институт гибридной энергетики, чтобы обсудить участие ТГУ в проекте долгосрочного хранения энергии и проектирование реконструкции экспоцентра ТГУ в формате Smart Grid.

Руководитель ООО «Градиент Килби» Константин Соснов убежден, что водородное хранение энергии – это сегодня глобальный тренд. Поэтому остаться в стороне от данного прогресса в распределенной энергетике было бы неправильно. «Пришло время завершить цикл от генерации возобновляемыми источниками энергии до долгосрочного хранения «зеленой» энергии», – убежден Константин Соснов и в подтверждение сказанного он продемонстрировал технологию с использованием LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier – жидкого органического носителя водорода), реализующую это актуальное на сегодня направление. В создании этой разработки участвовали специалисты ТГУ.

Схема работы проста. Излишки от возобновляемых источников энергии – ветряков, солнечных панелей, гидроэнергии, биогазов и т.д. – используют для производства водорода. Полученный газ отправляют в систему накопления водорода, работающую на основе LOHC, для его длительного хранения. В момент недостатка электроэнергии с помощью топливных элементов газ преобразуется обратно в электричество.

Для реализации LOHC необходимо собрать и запустить каталитический реактор, который является центральным элементом и сердцем системы. Константин Соснов предложил создать центр компетенций с учеными ТГУ по водородному (долгосрочному) хранению – по его мнению, городского «передовика» в вопросах водородных технологий.

– На данный момент решены проблемы с возобновляемыми источниками энергии, с солнечной генерацией, с ветропарками, с краткосрочным хранением энергии в литий-ионовых аккумуляторах, а глобальная проблема долгосрочного хранения осталась в стороне, хотя её решение может открыть перед нами новые горизонты для развития совершенно разных сфер. Мы решили объединить с ТГУ наши компетенции, чтобы в 2018-2019 году совместно создать прототип по системе водородного хранения энергии. В дальнейшем мы сможем предложить это решение другим компаниям. В предстоящем сотрудничестве у нас больше прикладной интерес. В частности, реализация таких проектов как изолированные посёлки, которых много и в России, и в странах СНГ, – рассказал Константин Александрович.

В рамках следующей встречи стороны обсудят техническое задание и стоимости работ.

В случае, если опорный ТГУ займется сборкой и обслуживанием накопителя, прибор останется в университете и станет частью единственного в Росси экспоцентра, на 100% работающего на возобновляемых источниках энергии. Планируется, что экспоцентр площадью 800 кв.м. будет располагаться в главном корпусе ТГУ (ул. Белорусская, 14) и станет частью запланированной реконструкции всего главного корпуса.

Константин Соснов объяснил: «Экспоцентр будет одновременно и шоу-румом Smart Grid решений и технологий (умных сетей) – демонстрационным объектом в части управления климатом, светом, максимальной рекуперации тепла. То есть он покажет те решения, которые сегодня, возможно, даже опережают время, и являются ключевыми с точки зрения энергоэффективности построения новых объектов. Экспоцентр станет для ТГУ ещё и комплексом для обучения студентов данным видам технологий, поможет снизить затраты, связанные с коммунальными платежами».

Напомним, что создание экспоцентра запланировано в программе развития опорного ТГУ. Предполагается, что экспоцентр ТГУ станет региональной презентационной площадкой для представления результатов студенческих проектов, проведения конференций, форумов, круглых столов, мастер-классов с участием представителей профессиональных сообществ.

«Начинка» шоу-рума

Здание Института гибридной энергетики тоже является шоу-румом умных сетей – оно спроектировано и построено «под ключ» на базе возобновляемых источников энергии. Однако его цикл автономии закрыт не полностью – не хватает как раз водородного накопителя энергии.

Вентиляция и кондиционирование здания осуществляется за счет специально разработанной приточно-вытяжной установки. Снижение температуры приточного воздуха в теплый период происходит за счет пассивного режима работы геотермальной станции и секции косвенного-адиабатического охлаждения, в разработке которой принимали участие специалисты ТГУ: Денис Павлов и Александр Шевцов. Также в данной установке присутствует пробиотическая секция, поддерживающая благоприятный микробиологический баланс в системе вентиляции и всем здании. Исследовательской работой этой разработки также занимался специалист ТГУ Александр Бунев.

Генератор теплоты – тепловой насос, работающий на непрерывном термодинамическом цикле, обеспечивает децентрализованное тепло- и хладоснабжение здания за счёт использования тепла и холода грунта или водоёма. Проектировала систему теплоснабжения на базе тепловых насосов совместно с другими сотрудниками компании магистрант ТГУ Юлия Сотонкина – автор лучшей выпускной квалификационной работы (ВКР) ТГУ в 2016 году (тема работы: «Административное здание. Альтернативное теплоснабжение»).

Солнечные панели на крыше Института обеспечивают здание электричеством, излишки которого в летнее время также можно аккумулировать в водород.

Всё это ректор ТГУ и остальные члены рабочей группы, посетившей Институт гибридной энергетики, смогли увидеть в рамках небольшой экскурсии. Михаил Криштал заинтересовался технологиями и предложил использовать их в производстве автомобилей на топливных элементах. По словам Михаила Криштала эта разработка вполне применима в легком коррозионно-стойком каркасно-модульном транспортном средстве (КМТС), которое университет создал в рамках проекта «КОРТРАНС-2020». Напомним, этот концепт-кар был представлен на международном военно-техническом форуме «Армия – 2017» и вошел в число 12 сенсационных новинок из более, чем 16 тысяч представленных экспонатов.

Источник