Рубрика "Международные события, тренды, технологии" (подборка новостей)

Представляем Вашему вниманию очередной выпуск рубрики «Международные события, тренды и технологии». В ней приводятся новости об актуальных мировых событиях, трендах и технологиях в электроэнергетике и смежных областях.

Данная рубрика является открытой. Если у Вас есть интересные материалы – направляйте на адрес cigre@cigre.ru cо ссылкой на источник.

МЭА: себестоимость солнечной энергии упала на 30-50% за последний год

Международное энергетическое агентство (МЭА) выпустило ежегодный отчет «Перспективы развития мировой энергетики». Ключевой вывод исследования: стоимость солнечной энергии в большинстве регионов мира снизилась за год на 30-50%, достигнув рекордно низких значений. В наиболее развитых регионах себестоимость солнечной электроэнергии составляет уже $20 за МВт*час или 2 цента за КВт*час.

Как сообщает The Verge, агентство считает, что возобновляемые источники энергии могут занять около 80% рынка уже к 2030 году. При этом строительство не только новых угольных, но и газовых электростанций уже нерентабельно в большинстве стран мира. Отчет 2020 года стал первым, когда МЭА приняло во внимание политику 130 стран, которые ввели субсидии на строительство новых солнечных электростанций. Не менее важную роль также сыграла и пандемия коронавируса, оказывающая значительное влияние на мировое поставки нефти и угля. В наиболее развитых регионах, по данным МЭА, стоимость электроэнергии, вырабатываемой с помощью солнечных панелей, теперь составляет $20 за МВт*ч. В среднем, по Европе и США, текущие расценки варьируются до $35 до 55$ за МВт*ч, а в Китае и Индии ситуация заметно лучше — $20-40 за МВт*ч. Для сравнения, стоимость угля, согласно тому же отчету, в настоящее время колеблется от $55 до $150 за МВт*ч — примерно столько же, сколько было более десяти лет назад.

В докладе говорится, что всего четыре года назад, по данным Всемирного экономического форума, средняя приведенная стоимость солнечной энергии в мире составляла 100 долларов за мегаватт-час. А десять лет назад это было 300 долларов.

«Для проектов с небольшим финансированием, использующих высококачественные ресурсы, фотоэлектрические панели теперь являются самым дешевым источником электроэнергии в истории», — пишут аналитики.

В тоже время ближайшие два десятилетия МЭА охарактеризовало как «весьма неопределенное из-за чрезвычайно бурного воздействия коронавируса» и предложило четыре пути развития до 2040 года, каждый из которых предполагает значительный рост возобновляемых источников энергии.

Первый и ключевой сценарий — это «сценарий заявленной политики» (STEPS), в котором коронавирус будет взять под контроль в 2021 году, а мировая экономика быстро вернется к докризисному состоянию. В таком случае, производство электроэнергии из возобновляемых источников, не связанных с гидроэнергетикой, к 2040 году достигнет 12,8 тыс. ТВт*ч по сравнению с нынешними 2873 ТВт*ч. Это примерно на 8% выше, чем ожидалось в прошлом году, и на 22% выше уровня, ожидаемого в прогнозе от 2018 года.

Печатную электронику нового поколения можно заряжать радиоволнами

Ученые из университета Сучжоу, Китайской академии наук, Шанхайского технологического университета и Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) разработали новый метод изготовления печатной электроники, который позволяет создавать электронные устройства с крайне низким уровнем энергопотребления и необычным способом зарядки — с помощью света и радиоволн. Как сообщает TechXplore, подход упростит интеграцию умных устройств в небольшие предметы, окружающую среду и даже в тело человека.

В основу новой технологии легли амбиполярные тонкопленочные транзисторы, которые были изготовлены из углеродных нанотрубок в качестве основного полупроводника. Ученые объясняют, что амбиполярность микросхемы предполагает использование одного полупроводникового материала для переноса как отрицательных, так и положительных электрических зарядов в «глубокой подпороговой проводимости». Последний термин означает, что транзисторы функционируют на сверхнизких рабочих напряжениях и с минимальными значениями энергопотребления.

По словам ученых, электронные схемы, изготовленные по новой технологии, могут питаться от стандартной АА-батареи в течение нескольких миллионов лет, настолько мало энергии они потребляют.

«Наш подход к печатной электронике можно расширить, чтобы создать недорогие устройства без аккумуляторов, которые будут собирать энергию из окружающей среды, например из солнечного света или электромагнитных волн, которые создаются нашими мобильными телефонами и Wi-Fi-станциями», — объясняет один из руководителей исследования Винченцо Пекуниа.

Разработан безопасный твердый электролит для натриевых батарей

Производство более безопасных и мощных батарей, в которых используются материалы, добытые в стабильных с точки зрения геополитики странах, требуют твердых электролитов и замены лития на натрий. Швейцарские химики предлагают производителям аккумуляторов новый рецепт натрий-ионной батареи, работающей при комнатной температуре.

Литиевые батареи, питающие электронные устройства и электромобили, не идеальны. Жидкий электролит — вещество, проводящее электрический ток между электродами — может вспламениться. Хуже того, основной элемент — литий — добывают лишь в нескольких странах мира, его запасы ограничены, а цены на него постоянно растут.

Специалисты по кристаллографии из Женевского университета разработали негорючий, твердый электролит, действующий при комнатной температуре. Он переносит ионы натрия — вещества, залежи которого есть практически везде и в большом количестве. Кроме того, натрий-ионный аккумулятор мог бы быть мощнее литиевого, пишет EurekAlert.

Эти два элемента — натрий и литий — находятся рядом в периодической таблице. Проблема в том, что натрий тяжелее своего родственника. Это значит, что ему труднее двигаться в электролите. Несколько лет назад японские и американские ученые обнаружили, что гидрокарбонаты хорошо проводят натрий при температуре 120 °C, что не слишком удобно для повседневных батарей.

Швейцарские ученые решили понизить проводящую температуру. С помощью кристаллографии им удалось заставить гидрокарбонаты работать в качестве электролитов в диапазоне от комнатной температуры до 250 градусов Цельсия, без риска воспламенения. Более того, гидрокарбонаты сопротивляются разности потенциалов, то есть батареи могут запасать больше энергии.

Установлена рекордная скорость передачи данных по кабелю

Исследователи из Университетского колледжа Лондона, в сотрудничестве с компаниями Xtera и KDDI Research, смогли добиться рекордной скорости передачи данных по оптическому кабелю. Скорость составила 178 терабит в секунду, что на 20 процентов превышает предыдущий рекорд, установленный исследователями из Японии. Такой скорости удалось добиться за счёт передачи в гораздо большем диапазоне длин волн по сравнению с используемым в настоящее время в телекоммуникационных системах. Ширина диапазона, использованного исследователями, составила 16.8 ТГц в то время, как в существующих системах передача ведётся, как правило, в ширине 4.5 ТГц.

Исследователи использовали несколько технологий усиления сигнала на разных длинах волн, а также использовали оптимальные сочетания фазы, яркости и поляризации света для передачи данных.

Ещё одним существенным преимуществом технологии является её дешевизна и простота внедрения. Для передачи сигнала может использоваться уже смонтированное оптоволокно, требуется только модернизация усилителей сигнала, устанавливаемых на каждые 40-100 км длины кабеля, что в совокупности значительно ниже стоимости прокладки нового оптоволокна в условиях городской застройки.

Источники: ссылка1, ссылка2.

Сети постоянного тока — начат европейский проект

В Европейском союзе начат проект TIGON по формированию сетевых архитектур на базе постоянного тока (DC). В его рамках планируется разработать технологию и продемонстрировать, как микросети постоянного тока (DC) смогут помочь энергосистемам Европейского Союза (ЕС) стать более экологичными, эффективными и устойчивыми.

В TIGON участвуют 15 партнеров из восьми европейских государств-членов Союза, в том числе промышленные компании и некоммерческие организации. Партнерство обеспечивает необходимый опыт в таких областях, как силовая электроника, кибербезопасность, стандартизация и т.д. Программа ЕС по исследованиям и инновациям Horizon 2020 частично финансирует проект стоимостью 9,4 миллиона долларов (США), который вписывается в более широкие планы ЕС по построению будущего с низким уровнем выбросов углерода и устойчивостью к изменению климата.

Электрические сети в мире работают в основном на переменном токе (AC). В то же время растёт доля возобновляемых источников энергии, которые генерируют постоянный ток, что требует дополнительного оборудования для его преобразования. Кроме того, с учётом переменчивости выработки солнечных и ветровых электростанций всё большую популярность приобретают аккумуляторы, системы накопления энергии, а это снова постоянный ток. С другой стороны, постоянно растут нагрузки постоянного тока от современного электрического оборудования, такого как ноутбуки, электромобили и светодиодное освещение.

Читать далее: ссылка.