Ukrainian (UA)English (United Kingdom)

Інформація

Зміст журналів

2022 рік
2021 рік
2020 рік
2019 рік
2018 рік
2017 рік
2016 рік
2015 рік
2014 рік
2013 рік
2012 рік
2011 рік
2010 рік
2009 рік
2008 рік
2007 рік
2006 рік
2005 рік
2004 рік
2003 рік
2002 рік
2001 рік
2000 рік
1999 рік


Розвиток світового ринку енергоустановок на паливних елементах. Створення нормативної бази водневої енергетики

1Дудник О.М., канд. техн. наук, ст. наук. співр., https://orcid.org/0000-0002-9832-1536 ,
1Дунаєвська Н.І., канд. техн. наук, ст. наук. співр., https://orcid.org/0000-0003-3271-8204 ,
2Соколовська І.С., канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-0003-1959-9837
1Інститут вугільних енерготехнологій НАН України, вул. Андріївська, 19, м. Київ, 04070, Україна
2Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172. м. Київ, 03150, Україна
Мова: українська
Джерело: Проблеми загальної енергетики, 2020, 1(60):66-73
https://doi.org/10.15407/pge2020.01.066
Рубрика: Державне регулювання енергетикою як природною монополією
УДК: 620.9:621.311:662.71:662.63:544.478
Надійшла: 14.01.2020
Опубліковано: 11.03.2020

Анотація:

Показано важливість розроблення та впровадження нових систем водневої енергетики для різних галузей промисловості України. Визначено, що ключовими технологіями для створення водневої енергетики України є технології одержання водню з використанням власних джерел енергії та прямого перетворення хімічної енергії водневих палив в електричну енергію в паливних елементах. Наведено основні показники та переваги енергоустановок на паливних елементах (ЕУПЕ) та світовий об’єм їх застосування для різних областей промисловості. Загальна електрична потужність ЕУПЕ, вироблених в 2019 р., порівняно з 2009 р. збільшилась більше ніж в 11 разів – до 1100 МВт. Встановлено, що впровадження технологій енергоустановок на паливних елементах у промислово розвинутих країнах розглядається як основа для створення централізованої світової водневої економіки з наявністю та подальшим розвитком розгалуженої водневої інфраструктури.
Проаналізовано стан робіт на міжнародному рівні та показано комплексність і складність завдань зі стандартизації стосовно водневої енергетики. Обґрунтовано, що для практичного впровадження енергоефективних та екологічно чистих водневих технологій в Україні, зокрема виробництва чи імпортування обладнання з подальшою його сертифікацією, необхідна відповідна база нормативних документів, які мають бути гармонізованими з європейськими та міжнародними з метою усунення можливих технічних бар’єрів у торгівлі.

Ключовi слова: водень, паливні елементи, енергетична установка, стандартизація.

Лiтература:

  1. Dudnyk O.M., Sokolovska I.S. Modern Fuel Cell Power Systems. Coal and solid organic waste gasification for hydrogen-rich synthesis gas production. Improving the efficiency and environmental performance of the combustion, gasification and thermochemical conversion of solid fuels: Abstracts of the Reports of the First Ukrainian-Polish Workshop, 28 February - 1 March, 2017. Kyiv, 2017. P. 46-48.
  2. Дудник О.М., Дунаєвська Н.І., Соколовська І.С. Застосування технологій парогазових енергетичних установок з внутрішньоцикловою газифікацією твердого та рідинного видів палива у світовій енергетиці та перспективи їх впровадження в Україні. Проблеми загальної енергетики. 2019. Вип. 3(58), C. 37-44. https://doi.org/10.15407/pge2019.03.037
  3. Ross K. Fuel cell market breaks 1 GW global capacity barrier. Power Engineering International. 2020. No. 1. 1 p. URL: https://www.powerengineeringint.com/2020/01/10/fuel-cell-market-breaks-1-gw-global-capacity-barrier/ (дата звернення: 10.01.2020).
  4. Шульженко С.В., Денисов В.А. Конкурентоспроможність паливних елементів відносно традиційних технологій виробництва електричної та теплової енергії. Проблеми загальної енергетики. 2014. Вип. 3(38), C. 29-35.
  5. Hart D., Lehner F., Jones S., Lewis J., Klippenstein M. The Fuel Cell Industry Review. 4th Energy Wave. 2018. 50 p. URL: http://www.fuelcellindustryreview.com/archive/TheFuelCellIndustryReview2018.pdf (дата звернення: 25.11.2019).
  6. Корчевой Ю.П., Дудник А.Н., Зварич В.Н. Энергетические установки с топливными элементами как привод автомобилей и автобусов (Обзор). Экотехнологии и ресурсосбережение. 2002. № 1. С. 9-21. URL: https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0,5&cluster=6107689998092583445 (дата звернення: 27.11.2019).
  7. US Car Sales Data. Toyota. Toyota Mirai. URL: http://carsalesbase.com/us-car-sales-data/toyota/toyota-mirai/ (дата звернення: 27.11.2019).
  8. Toyota Mirai. URL: https://uk.wikipedia.org/wiki/Toyota_Mirai (дата звернення: 28.11.2019).
  9. Hydrogen Stations Map. URL: https://www.h2stations.org/stations-map/?lat=49.139384&lng=11.190114&zoom=2%20 (дата звернення: 12.12.2019).
  10. Дудник А.Н., Корчевой Ю.П., Майстренко А.Ю. Гибридные энергетические установки на топливных элементах. Енергетика: Економіка, технологія, екологія. 2000. № 3. С. 33-36.
  11. Dudnyk O.M., Sokolovska I.S. Conversion of Ukrainian Low Grade Solid Fuels with CO2 Capture. Proceedings of 27th Annual International Pittsburgh Coal Conference, 2010. PPC 2010. Volume 2. Pages 1012-1033. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-84877597445&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&sid=c0a5801ca6bef4f2b04932f0a455ce99&sot=autdocs&sdt=autdocs&sl=18&s=AU-ID%2855694353900%29&relpos=2&citeCnt=0&searchTerm (дата звернення: 29.11.2019).
  12. Dudnik O., Sokolovska I. (2005) Results of Organic Fuel Conversion at Fuel Cell Test Installation. In: Sammes N., Smirnova A., Vasylyev O. (eds) Fuel Cell Technologies: State and Perspectives. NATO Science Series (Mathematics, Physics and Chemistry), vol 202. Springer, Dordrecht. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/1-4020-3498-9_15 (дата звернення: 29.11.2019). https://doi.org/10.1007/1-4020-3498-9_15
  13. Ando O., Oozawa H., Mihara M., Irie H., Urashita Y., Irthami T. Demonstration of SOFC-Micro Gas Turbine (MGT) Hybrid Systems for Commercialization. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 2015. Vol. 52. No. 4. P. 43-52. URL: https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e524/e524047.pdf (дата звернення: 02.12.2019).
  14. Irie H., Miyamoto K., Teramoto Y., Nagai T., Endo R., Urashita Y. Efforts toward Introduction of SOFC-MGT Hybrid System to the Market. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 2017. Vol. 54. No. 3. P. 69-72. URL: http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e554/e554170.pdf (дата звернення: 11.12.2019).
  15. Berg H.P., Kleissl M., Himmelberg A., Lehmann M., Prechavut N., Vorpahl M. Heat balancing of direct reforming fuel cells in MGT-SOFC hybrid systems IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 501 012007. 2019. https://doi.org/10.1088/1757-899X/501/1/012007
  16. The role of hydrogen and fuel cells in providing affordable, secure low-carbon heat. White paper. A H2FC Supergen. The hydrogen and fuel cell research hub. Ed. Paul Doddsand Adam Hawkes. London: Imperial College. 2014. 186 p. URL: http://www.h2fcsupergen.com/wp-content/uploads/2014/05/H2FC-SUPERGEN-White-Paper-on-Heat-May-2014.pdf (дата звернення: 09.12.2019).
  17. Дудник А.Н., Мелах В.Г. Водородные автозаправочные станции. Экотехнологии и ресурсосбережение. 2007. № 4. С. 3-12. URL: http://udf-cat.tntu.edu.ua/client/page_lib.php?docid=42712&mode=DocBibRecord (дата звернення: 02.12.2019)
  18. Дудник О.М., Соколовська І.С. Дослідження процесів отримання водню з українських енергетичних кам’яних та бурих видів вугілля. Водень в альтернативній енергетиці та новітніх технологіях /за заг. ред. академіків НАНУ В.В. Скорохода та Ю.М. Солоніна. К.: «КІМ», 2015. С. 91-97. URL: http://www.materials.kiev.ua/Hydrogen/mono2.pdf (дата звернення: 18.12.2019).
  19. Дудник О.М., Трипольський А.І., Стрижак П.Е., Калішин Є.Ю., Соколовська І.С. Отримання водню гетерогенно-каталітичною конверсією твердих органічних відходів. Водень в альтернативній енергетиці та новітніх технологіях [ за заг. ред. академіків НАНУ В.В. Скорохода та Ю.М. Солоніна]. К.: «КІМ», 2015. С. 24-32. URL: http://www.materials.kiev.ua/Hydrogen/mono2.pdf (дата звернення: 17.12.2019).
  20. Дудник А.Н., Стрижак П.Е., Соколовская И.С., Трипольский А.И., Калишин Е.Ю., Донец В.В. Изучение процесса карбонизации шелухи подсолнечника. Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Днепропетровск: НПВК «Триакон». 2011. Вып. 3(8). С. 74-78. URL: http://modern.science.triacon.org/ru/issues/2011/files/2011_3(8)_15.htm (дата звернення: 18.12.2019).
  21. Manufacturing Cost Analysis of 1, 5, 10, and 25 kW Fuel Cell Systems for Primary Power and Combined Heat and Power Applications. Battelle Memorial Institute. 2017. 293 p. URL: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2018/02/f49/fcto_battelle_mfg_cost_analysis_1%20_to_25kw_pp_chp_fc_systems_jan2017_0.pdf (дата звернення: 16.12.2019).
  22. Maruta A. Japan’ s ENE-FARM programme. Open Workshop “Fuel cells: Why is Austria not taking off?”.2016. 22 p. URL: https://www.energyagency.at/fileadmin/dam/pdf/projekte/gebaeude/Maruta.pdf (дата звернення: 02.01.2020).
  23. Kim E. Feature: South Korea flies flag for fuel cells. Power Engineering International. 2018. Vol. 26, Issue 8. 5 p. URL: https://www.powerengineeringint.com/2018/08/15/feature-south-korea-flies-flag-for-fuel-cells/ (дата звернення: 16.12.2019).
  24. HiEff-BioPower. Development of a new highly efficient and fuel flexible CHP technology based on fixed-bed updraft biomass gasification and a SOFC. URL: https://ec.europa.eu/inea/en/horizon-2020/projects/h2020-energy/combined-heat-and-power/hieff-biopower (дата звернення: 19.12.2019).
  25. Український класифікатор нормативних документів ДК 004:2008 (ICS:2005, MOD). URL: http://uas.org.ua/ua/services/standartizatsiya/dk-004-2008-ukrayinskiy-klasifikator-normativnih-dokumentiv/ (дата звернення: 03.01.2020).
  26. Офіційний сайт ISO. URL: https://www.iso.org/ (дата звернення: 08.01.2020).
  27. Офіційний сайт IEC. URL: https://www.iec.ch/ (дата звернення: 09.01.2020).
  28. Офіційний сайт CENELEC. URL: https://www.cenelec.eu/ (дата звернення: 09.01.2020).
  29. Офіційний сайт CEN. URL: https://standards.cen.eu/ (дата звернення: 08.01.2020).
  30. Sector Forum Energy Management / Working Group Hydrogen Final Report; EUR 27641 EN; 10.2790/66386. URL: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/JRC99525/sfem%20wg%20hydrogen_final%20report%20(online).pdf (дата звернення: 03.01.2020).
  31. ДСТУ EN 62282-3-100:2014 Технології паливних елементів. Частина 3-100. Стаціонарні енергетичні установки на паливних елементах. Вимоги щодо безпечності (EN 62282-3-100:2012, IDT) / Кулик М., Дубовський С., Дудник О., Соколовська І., Стоянова І., Каденський М., Хортова О., Шварцман З. [Чинний від 2019-01-01]. (Національний стандарт України).
  32. ДСТУ EN 62282-3-300:2017 (EN 62282-3-300:2012, IDT; IEC 62282-3-300:2012, IDT) Технології паливних елементів. Частина 3-300. Стаціонарні енергетичні установки на паливних елементах. Установлення / Соколовська І.С., Білодід В.Д., Дудник О.М., Куц Г.О., Коберник В.С., Шляпін В.О. [Чинний від 2019-01-01]. (Національний стандарт України).
  33. ДСТУ EN 62282-5-1:2017 (EN 62282-5-1:2012, IDT; IEC 62282-5-1:2012, IDT) Технології паливних елементів. Частина 5-1. Переносні енергетичні установки на паливних елементах. Вимоги щодо безпечності / Соколовська І.С., Білодід В.Д., Дудник О.М., Куц Г.О., Коберник В.С., Шляпін В.О. [Чинний від 2019-01-01]. (Національний стандарт України).

Скачування:

Повний текст (PDF)

Інститут загальної енергетики НАН України