Казахстан расположен в самом удачном для криоэнергетики месте: степи и солончаки представляют собой те самые «заветные» территории, которые технологически наиболее пригодны для размещения крупных криоустановок…
Алматинские ученые успешно разрабатывают и готовы к внедрению принципиально новой технологии накопления и стабилизации энергии – так называемых криогенных энергостанций (КЭС). Авторский коллектив ищет партнеров для создания полноценной опытно-промышленной криоустановки для обеспечения скорейшего коммерческого вывода этой технологии на внутренний и внешний рынки.
Коммерческий директор ТОО «Тянь-Шань Engineering» Алексей Гурьевский рассказывает:
– Так получилось, что инженер-атомщик Юрий Петухов уже очень давно в частном порядке заинтересовался возможностью хранения действительно промышленных объемов энергии с применением криогенных технологий. И как-то раз поделился своими идеями и наработками с коллегами-друзьями той проектной организации, где он в то время работал. Опытнейший руководитель и светлейший человек –Т.Д. Мандария (ранее гендиректор «ИК «КГНТ») был настолько потрясен и впечатлен перспективами, которые открывает человечеству криоэнерготехнология, что немедленно настоял на дальнейшей проработке этого перспективного направления и на незамедлительном патентовании всех разработок и схем КЭС.
В 2021 г. технологическая схема КЭС была запатентована в Казахстане. КЭС представляет собой сравнительно небольшой автономный комплекс технологических установок, сооружений и крупного бакового хозяйства. Никаких особых ограничений на место размещения КЭС нет. Очень просто КЭС можно назвать неким сверхвысокоемким и сверхмощным аккумулятором-стабилизатором, который способен совершенно безопасно накапливать и хранить и опять же абсолютно безопасно высвобождать настолько большие объемы энергии, что становится возможным энергоснабжение зеленой энергией сколь угодного числа крупных энергопотребителей. К примеру: крупные города, крупные энергосети и даже общенациональные энергосети. Круглосуточно, в любое время года и абсолютно без потребления какого бы то ни было сжигаемого топлива.
Выбросом крупной КЭС является чистый прохладный воздух, пресная вода. А в целом использование КЭС способствует улучшению экологической обстановки по месту ее размещения. Это ли не чудо?! Технология КЭС позволяет делать ранее немыслимые вещи: 1) стабилизировать работу крупных ВЭС, СЭС и энергосетей; 2) производить воду из воздуха; 3) производить органическое топливо из воздуха; 4) производить новый тип энергоносителя – жидкий воздух, который в самом скором времени вполне способен заменить нефть-газ-уголь в большой энергетике. Тем самым кардинально решаются многие проблемы экологии, энергоснабжения и водоснабжения. Во всем мире один раз и навсегда.
Суть технологии КЭС заключается в том, что практически любой газ можно сравнительно легко и просто превратить в жидкость. Посредством его глубокого охлаждения с помощью, к примеру, специальных турбоустановок – турбодетандеров, которые изобрел почти 100 лет тому назад гениальный ученый П.Л. Капица. И затем, если этот жидкий воздух нагреть в замкнутом объеме до температуры окружающей среды, то он опять же превратится обратно в простой воздух, но уже высокого давления.
Этот воздух высокого давления можно направить на обычную турбину и там забрать у него энергию и направить ее на электрогенератор. На этом основан принцип функционирования технологии криогенной энергостанции. Согласно экспериментальным данным, полученным фирмой «HighView Power» (Великобритания) на опытно-экспериментальных криогенных энергостанциях (LAES), при этом будет обеспечиваться возврат порядка 50% энергии от той энергии, которая изначально поступила на крупную криоустановку.
Мощная криогенная энергостанция, работающая в тандеме с крупной СЭС или ВЭС, предоставляет собой просто идеальное технологическое сочетание.
Согласно открытым данным, общая стоимость проектирования и сооружения небольшой и маломощной криогенной энергостанции емкостью 10-20 МВт * 10 часов лежит в диапазоне 5-10 миллионов долларов. Начиная с уровня примерно в 500 МВт * 10 часов, удельная стоимость КЭС (т.е. доллар/джоуль) становится существенно ниже, чем удельная стоимость любых иных типов систем накопления и стабилизации энергии. Необходимо уточнить, что речь идет только о стоимости самой криогенной энергостанции, без учета стоимости создания стороннего источника энергии и всей окружающей инфраструктуры.
Кстати, один литр бензина и примерно 7-8 литров жидкого воздуха практически эквивалентны с точки зрения способности совершить полезную работу в термодинамическом понимании. Жидкий воздух относительно легко хранить и просто транспортировать. Его даже можно использовать как «аналог» бензина в качестве «топлива» для крупных автомобилей или на железнодорожном транспорте. В частности, фирмой «Dearman engine» созданы и успешно работают грузовики-фуры, двигатели которых работают на жидком воздухе. Более того, буквально все оборудование, из которого можно собрать полноценную крупную КЭС, уже очень давно разработано, производится в больших масштабах и является вполне доступным.
Инженер Юрий Петухов говорит:
– Мы верим в успех, ведь коммерческий и технологический потенциал этой технологии настолько высок, что он просто не имеет аналогов в современной истории. Безусловно, такие мощные аккумуляторы-стабилизаторы, как, к примеру, были установлены недавно в Австралии компанией Илона Маска, представляют собой настоящие шедевры инженерного искусства. Но, по сути, это всего лишь попытка решить новую технологическую проблему простым увеличением масштаба и числа применяемых электрохимических аккумуляторов. Это чем-то похоже на попытку запустить спутник из очень большой «рогатки».
В настоящее время силами ТОО «Тянь-Шань Engineering» было успешно выполнено предварительное математическое моделирование технологии КЭС и проведены предварительные сметно-экономические оценки по реализации проекта развития технологии КЭС в Казахстане. Для немедленного начала работ по возведению опытно-промышленной КЭС им срочно нужен партнер-инвестор или же прямая господдержка.
Примечательно то, что в сходной ситуации на помощь британским «криопионерам» пришел сам Британский парламент, который обеспечил поддержку и целевое финансирование для создания первых опытно-промышленных криоэнергостанций. В итоге, чрезвычайно позитивные результаты, полученные британцами на первых прототипах КЭС (LAES), буквально через несколько лет позволят британцам выйти на показатели порядка 1 триллиона долларов в год на рынке систем накопления и стабилизации энергии.
Поскольку в Казахстане принят курс на развитие зеленой экономики и зеленой энергетики, то было бы вполне логично ожидать, что вышеуказанная криоэнерготехнология получит достойное внимание и поддержку со стороны правительства Казахстана, и тем самым станет вполне возможным в очень скором будущем превратить Казахстан в основного поставщика зеленой энергии для значительной части Евразийского континента.
Все условия в Казахстане для этого есть, надо просто развивать на самом деле высокоэффективные и высокотехнологичные направления. В частности и в особенности – криоэнергетику. Если же занять выжидательную позицию, то в не столь отдаленном будущем будем покупать дорогущие криоэнергоустановки у британцев, хотя сейчас и сами вполне можем стать основным поставщиком таких технологий.
Азамат СУЛЕЙМЕНОВ
