Уникальный комплекс, позволяющий преобразовывать водород в электроэнергию, разработали в Нижегородском государственном техническом университете (НГТУ) им. Р.Е. Алексеева. Комплекс состоит преимущественно из отечественных компонентов и обладает собственным программным обеспечением, созданным нижегородскими учеными. При этом комплекс оснащен системой эксплуатационной безопасности, которая позволит снизить до минимума вероятность возникновения аварийных ситуаций на водородных электростанциях автономных объектов.
«Ключевая особенность проекта — разработка преобразователя параметров электроэнергии и системы управления, обеспечивающих эффективное использование водородного топлива и надежное электроснабжение потребителей. Кконцу 2022 года мы завершим разработку экспериментального образца гибридного энергетического комплекса на основе низкотемпературного топливного элемента и литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей, что позволит создать научно-технический задел для перехода к реализации проектов с водородными энергоустановками большой мощности», — рассказал ректор НГТУ им. Р.Е. Алексеева Сергей Дмитриев.
Использование водорода в сравнении с традиционными видами топлива более экологично. Водородные источники энергии характеризуются отсутствием шума, вредных выбросов, а в качестве побочного продукта выделяется только вода. Электрогенерирующие комплексы на основе водорода можно будет применять на автономных объектах, например, на объектах газовой и нефтяной промышленности, на железнодорожном транспорте и многих других. Водородная энергетика необходима в переходе к безуглеродной экономике страны.
«Водород — самое распространенное вещество на Земле, которое обладает очень большой энергией. Мы занимаемся получением электроэнергии из водорода. При получении энергии обычными способами из 100% выходит только 30–35% электрической энергии, остальное выделяется в качестве тепла и потерь. Те преобразователи, над которыми мы трудимся в рамках данного проекта, делают преобразование водорода более эффективным. На нашем стенде мы уже достигли показателя 40–45%, что выше, чем на действующих электрических станциях», — рассказал Алексей Лоскутов, профессор кафедры электроэнергетики, электроснабжения и силовой электроники Образовательно-научного института электроэнергетики НГТУ им. Р.Е. Алексеева.
Работа ведется в рамках стратегического проекта вуза «Кибербезопасные устройства и технологии электроэнергетических систем» по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030» (нацпроекта «Наука и университеты»), а также при поддержке индустриальных партнеров и предприятий отечественной промышленности. По завершении работ электрогенерирующий комплекс будет внедрен на одно из промышленных предприятий нефтегазового комплекса России.
Параллельно в вузе разрабатывается экспериментальный образец системы эксплуатационной безопасности для водородной энергетической установки. Результатами разработки станут комплекс технических решений и система управления, обеспечивающие безопасность потребителей при использовании водородной энергоустановки. Полученные решения будут применены при создании опытного образца автономного источника электроэнергии на водороде в следующем году.