Специалисты Топливного дивизиона «Росатома» (управляющая компания – АО «ТВЭЛ») завершили цикл испытаний опытного образца электролизной установки для производства водорода из воды. Проект стал очередным шагом в создании отечественного оборудования для водородной энергетики и может послужить фундаментом для создания линейки высокоэффективных электролизных установок, которые востребованы на предприятиях «Росатома» и объектах ТЭК для обеспечения собственных технологических нужд (в первую очередь – для охлаждения турбогенераторов электростанций).
Опытный образец
производительностью 5 кубических метров водорода в час, изготовленный в рамках
НИОКР по заказу АО «Концерн Росэнергоатом», в ходе испытаний стабильно
отработал более 8000 часов, в том числе при нагрузке до 115 % от
номинальной. Компактная электролизная установка обеспечивает чистоту
водорода 99,9 % при использовании обычной дистиллированной воды и давление
водорода на выходе до 1,5 МПа. Система также высокодинамична: увеличить или
уменьшить производительность на 50 % она может менее чем за 10 секунд. Это
позволяет гибко подстраивать работу оборудования под разные производственные
режимы. При этом удельное энергопотребление электролизной батареи составляет
менее 4,0 кВт в час на кубометр водорода, что сопоставимо с лучшими импортными
образцами. Полностью
импортонезависимая технология электролиза воды на основе анионпроводящей
матрицы сочетает в себе ключевые преимущества двух наиболее распространенных
промышленных технологий – отсутствие жидкой щелочи в установке и высокие
динамические характеристики сочетаются с относительно низкими требованиями к
подаваемой в установку воде.
«Электролизные установки производительностью до 25–30 кубометров в час очень востребованы и на атомных станциях, и на объектах ТЭК России. Существующий парк электролизных установок достаточно стар и в ближайшее время потребует замены. Это перспективное направление развитие бизнеса для госкорпорации "Росатом"», – отметил куратор работ по созданию импортонезависимой линейки высокоэффективных электролизных установок со стороны АО «Концерн Росэнергоатом» Федор Григорьев.
По результатам проведенных испытаний подтверждены основные технические характеристики изделия, а также предложен ряд конструктивных и технологических решений, направленных на снижение стоимости изготовления, повышение надежности, эффективности и удобства эксплуатации электролизных установок. Предложенные решения уже применены при создании еще одного опытного образца электролизной установки. Данный образец был задействован специалистами «Росатома» при обеспечении запуска водородного полигона на о. Сахалин, а в настоящее время передан для использования при проведении НИОКР предприятию-заказчику АО «Концерн Росэнергоатом».
В энергетике водород широко применяется для охлаждения
мощных турбогенераторов, поскольку обладает высокой теплопроводностью и
коэффициентом диффузии, а также является нетоксичным газом. Технология
водородного охлаждения предусматривает циркуляцию газообразного водорода внутри
обмоток генератора, где он эффективно поглощает тепло, выделяющееся при
производстве электроэнергии, и отводит его, предотвращая перегрев оборудования.
Благодаря этому генераторы могут работать при более высоких нагрузках, увеличивается
их производительность и срок службы, а требования к техническому обслуживанию
снижаются. Такой подход позволяет повысить надёжность и эффективность
электростанций, включая АЭС и ТЭЦ, где водородное охлаждение признано одним из
наиболее эффективных решений для поддержания оптимальной рабочей температуры
ключевого оборудования.
Электроэнергетический дивизион «Росатома» является крупнейшим производителем низкоуглеродной электроэнергии в России. Управляющая компания дивизиона – АО «Концерн Росэнергоатом» – эксплуатирует 11 действующих атомных станций, включая единственную в мире плавучую атомную теплоэлектростанцию (ПАТЭС). 36 энергоблоков суммарной мощностью 28,5 ГВт вырабатывают уже около 20 % электроэнергии в России. Предприятия дивизиона обеспечивают полный комплекс услуг по вводу, ремонту, сервисному обслуживанию и подготовке персонала для атомных энергоблоков; нарабатывают изотопы для медицины, сельского хозяйства и микроэлектроники; в его контуре активно развиваются новые направления деятельности (развитие сети зарядной инфраструктуры для электромобилей, биогазовые станции, производство промышленных роботов и др.) rosenergoatom.ru
Топливный дивизион «Росатома» (управляющая компания – АО «ТВЭЛ») включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. Являясь единственным поставщиком ядерного топлива для российских АЭС, ТВЭЛ обеспечивает топливом в общей сложности более 70 энергетических реакторов в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота. Каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе «ТВЭЛ». Топливный дивизион является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов. В дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре созданы отраслевые интеграторы «Росатома» по аддитивным технологиям и системам накопления электроэнергии. www.tvel.ru
