В этом году июнь выдался на большей части России очень жарким, что, естественно, добавило забот энергетикам. Месяц выдался в отрасли жарким и в переносном смысле, поскольку на него выдались два важных отраслевых мероприятия, прошедших в столицах.
Wire Russia кризис нипочем
С 18 по 20 июня в московском выставочном комплексе «Экспоцентр» прошла выставка Wire Russia 2019. Она проходит раз в два года и посвящена проволоке, кабелям и метизам. Естественно, данная тема очень важна для электроэнергетики, так как и по сей день главной средой для передачи электричества являются провода. Не удивительно, что одним из организаторов выставки стал ВНИИ кабельной промышленности. Несмотря на проблемы в экономике, Wire Russia стала одной из немногих отраслевых выставок, устойчиво демонстрировавших положительный тренд в развитии.
Количество участников по сравнению с предыдущей выставкой, прошедшей в 2017 г., возросло на 20%, а площади, занимаемые выставкой, возросли на 10%. Всего же в выставке приняли участие представители 270 компаний из 25 стран мира. Такой интерес можно объяснить курсом на возрождение отечественной промышленности (проволока широко применяется в разнообразных станках), а также курсом на импортозамещение в кабельной отрасли. Интересно, что самый старый участник выставки — немецкая компания Leoni — ведет свою историю аж с 1569 года. Тогда, впрочем, электрических кабелей еще не было, она занималась производством золотой нити для вышивания. Теперь же компания, кроме указанного продукта, выпускаемого до сих пор, предлагает металлические нити и провода для высокотехнологичных секторов экономики, включая робототехнику.
Из представленных на выставке инноваций особенно следует отметить полимерную композицию Метален K-21/K-31 ERP, созданную АО «Метаклэй». Эта композиция предназначена для производства оболочек кабелей, ранее материал такого качества в России не производился. Его преимуществом является повышенная устойчивость к тепловой деформации, а также к низким температурам. Это по достоинству оценят нефтяники и газовики.
Большой интерес у посетителей выставки вызвал стенд китайской компании Handling. По ассортименту и качеству продукции этот производитель оборудования для кабельной промышленности мало чем отличается от европейских компаний, но предлагает более сбалансированные цены. При этом Handling активно занимается инновациями. Например, на выставке можно было узнать о создании компанией установки для покрытия провода двухслойной изоляцией с помощью коэкструзии. Такая технология позволяет увеличить скорость производства кабеля при повышении надежности изоляции.
РМЭФ — окно в цифровую энергетику
А в Санкт-Петербурге с 25 по 28 июня прошло крупнейшее отраслевое событие — «Российский международный энергетический форум» (РМЭФ-2019), который проводился одновременно с международной выставкой «Энергетика и электротехника». Оба мероприятия проводились в новом конгрессно-выставочном центре «Экспофорум», крупнейшем в Европе. В работе РМЭФ приняли участие около 5500 человек из 25 стран мира. На дискуссионных площадках форума авторитетные эксперты обсудили ряд насущных проблем современной энергетики, в том числе вопросы цифровизации. Основной вывод, к которому пришли участники дискуссии — цифровизация российской электроэнергетики должна осуществляться преимущественно на основе отечественных решений и оборудования, при этом происходящие в отрасли эволюционные изменения дают отличный шанс на возрождение наукоемкой промышленности.
Выставка «Энергетика и электротехника» собрала около 200 экспонентов из разных стран мира. Из интересных премьер выставки следует отметить представленную ГК «Штиль» серию настенных on-line источников бесперебойного питания (ИБП) SW для газовых котлов. При перебоях в электропитании отключается автоматика, управляющая газовым котлом в квартире или частном доме. По соображениям безопасности газ автоматически перекрывается, и, как правило, работа котла не восстанавливается до тех пор, пока к нему не подойдет пользователь и вручную запустит его после осмотра состояния. Чтобы избежать этого, используются специальные ИБП, в основном зарубежного производства.
Из-за большой мощности, потребляемой котлом, в таких ИБП обычно применяются мощные вентиляторы, имеющие высокий уровень шума. Российским специалистам удалось создать серию ИБП без вентилятора, мощностью 500 — 1000 ВА, пригодных для питания газовых котлов. Данные ИБП могут использоваться и для других применений в быту, благо они просты в управлении и практически не занимают места в доме — конструкция предполагает, что они будут вешаться на стену. При 100% нагрузке новые ИБП могут давать ток в случае отключения энергоснабжения, в зависимости от модификации, до 10 минут. Это время можно увеличить, подключив к ИБП внешний аккумулятор.
В современных городах идут два разнонаправленных процесса. С одной стороны, все больше потребность в электроэнергии. С другой стороны, все сложнее найти место в плотной застройке для подстанций. Выход заключается в переходе от подстанций открытого типа к более компактным подстанциям закрытого типа. АО «НПП Контакт» анонсировало на выставке «Энергетика и электротехника» принципиально новое решение для такого перехода. Предлагается строить подстанции из своеобразных «кубиков» — готовых перевозимых модулей, имеющих термоизоляцию, а также системы отопления и охлаждения. В этих модулях, рассчитанных на напряжение 35 кВ, устанавливаются ячейки КРУ, межшкафные соединения, сборные шины, шинные мосты, шинные вводы и кабельные лотки.
Дисплей с функцией солнечной панели
Современные смартфоны и телевизоры нередко оснащаются дисплеями, изготовленными по технологии OLED. Еще несколько лет тому назад ученые подметили, что процессы изготовления OLED-дисплея и одного из типов солнечных элементов очень похожи. В результате исследований было обнаружено, что определенные структуры из органических полупроводников могут как излучать свет, так и вырабатывать электроэнергию на солнце. Группа ученых из Института прикладной физики Технического университета в Дрездене (Германия) смогла создать на основе таких структур экспериментальный прототип панелей, совмещающих в себе функции свечения при подаче электрического тока и выработки электроэнергии при освещении поверхности. То есть процессы в OLED-панелях стали обратимыми. Правда, пока что в электроэнергию преобразуется излучение в синем и ультрафиолетовом участках спектра.
Изобретение дрезденских ученых позволит не только создать смартфон, заряжающийся от энергии солнца, на корпусе которого не придется размещать дополнительно солнечные элементы. Представьте себе здание, фасад которого покрыт такими многофункциональными панелями. Вечером он светится или же отображает какую-либо информацию. А днем не простаивает без дела, а вырабатывает электроэнергию.
Лопасти — на переработку
К экологичности ветряных электростанций экологические организации давно предъявляли претензии — тут и занятие обширных площадей, и инфразвук, создаваемый лопастями, и гибель птиц в ветряках. Тем не менее, с этими проблемами мирились как с неизбежным злом. Но в июне 2019 года экологи подняли новую проблему. Одна из наиболее изнашиваемых частей ветрогенераторов — лопасти. Сейчас их изготавливают из стеклопластика.
Типичный ветряк мощностью 5 МВт имеет лопасти, в которых содержатся 50 тонн (!) стеклопластика, являющимся в целом вредным веществом при попадании в природу. Особенно остро проблема переработки лопастей встала именно сейчас, поскольку происходит плановая замена устаревших ветряков, лопасти которых делались вообще без оглядки на экологию при их последующей переработке. Некоторые специалисты считают, что старые лопасти, если их просто выбросить или же неправильно перерабатывать, способны свести на нет выигрыш от «чистой» генерации. Проблема заключается в том, что в стеклопластике тонкие стеклянные волокна скреплены между собой синтетической смолой, которая сложна в переработке.
Для решения проблемы предлагается два способа. Первый — использование экологически чистых или полностью утилизируемых материалов. Самый экстремальный из предлагаемых методов — возродить производство лопастей из дерева, используя старинный опыт строительства ветряных мельниц. Более современный подход — изготовление лопастей из термопластичной пластмассы. Тогда возможна 100% переработка материала путем его плавления и изготовления из пластика каких-либо других изделий.
Второй путь — упорядочение процедур по утилизации лопастей. Ассоциация европейской ветроэнергетики Wind Europe вместе с Европейским советом по химической промышленности и Европейским советом по производству композитных материалов решили сформировать единую платформу, на основе которой будут созданы рекомендации, позволяющие в процессе утилизации минимизировать вред для окружающей среды. Предполагается, что благодаря технологиям, которые будут разработаны совместными усилиями перечисленных организаций, удастся выделение стеклянных волокон из стеклопластика. Эти волокна будут добавляться в строительные материалы, повышая их прочность (в таком качестве стеклянные волокна абсолютно безвредны). А из скрепляющих их синтетической смолы будет вырабатываться топливо.
Следует отметить, что в странах Западной Европы ветряки для выработки электроэнергии массово применяются с 70-х годов. Поэтому проблема их замены стала актуальной. Массовое внедрение солнечных панелей началось в 2000-х годах. И эксперты уже предрекают появление в ближайшем будущем проблемы утилизации солнечных панелей. Поскольку срок службы солнечной панели не превышает 25 лет, с проблемами такого рода человечество столкнется уже в 2025 — 2030 годах. Вещества, содержащиеся в солнечных панелях, довольно токсичны и сложны в переработке. Поэтому есть смысл озаботиться проблемой уже сейчас. Еще есть время найти эффективное решение.
