ТОТЭ - Обзор в мире и России.pptx
- Количество слайдов: 82
«Топить нефтью все равно, что топить ассигнациями» . Эта крылатая фраза принадлежит Д. И. Менделееву «Нефть - ценнейшее химическое сырье, Ее надо беречь. А котлы топить можно и ассигнациями» . Д. И. Менделеев 1
«…The Stone Age came to an end, not because we had a lack of stones, and the oil age will come to an end not because we have a lack of oil…» «…Каменный век подошел к концу не потому что закончились камни, и нефтяной век подойдет к концу не потому, что закончиться нефть…» «…Fuel-cell motor technology - which can produce electricity by combining hydrogen from a variety of fuels with oxygen from the air - will have a dramatic impact on the oil market. This is coming before the end of the decade and will cut gasoline consumption by almost 100 per cent. Imagine a country like the United States, the largest consuming nation, where more than 50 per cent of their consumption is gasoline. If you eliminate that, what will happen? . . . » Шейх Заки Ямани, министр нефти Саудовской Аравии, интервью британской The Telegraph, 2000 г. «…Технология топливных элементов - которая вырабатывает электричество при помощи реакции водорода из различных топлив с кислородом воздуха – ударит по рынку нефти. Это произойдёт до конца десятилетия и снизит потребление бензина почти на 100 процентов. Представьте себе страну, как США, крупнейшую потребляющую нацию, где более 50 процентов её потребления является бензин. Если вы устраните это (бензин, моё прим. ), что произойдет? …»
Рынок – более 1 трлн долларов USA ежегодно Разработка ИЭФ Ур. О РАН – опережает мировые аналоги Топливо – водород, метан, любые углеводороды Стоимость электроэнергии – в 3 раза ниже традиционных генераторов Период эксплуатации – 24 часа в сутки, более 10 лет ТОТЭ Тверодоксидный топливный элемент
Топливный Элемент новый источник генерации электроэнергии - Топливный элемент — электрохимическое устройство осуществляющее прямое преобразование химической энергии топлива в электричество, минуя малоэффективные, идущие с большими потерями, процессы горения. В отличии от аккумулятора и батареек, ТЭ-топливный элемент не истощается и не требует перезарядки, он работает, пока подается топливо.
Основные типы Топливных Элементов
Виды топливных элементов и их применение 6
Виды топливных элементов, их сравнение и применение 7
Состояние и будущее индивидуальной энергетики Удельные характеристики мобильных портативных источников тока в зависимости от типа ХИТ 8
Ситуация в обществе - понимание • Большинство населения, даже менеджеры и политики, к сожалению, не различают два вида топливных элементов претендующих на использовании в энергетике – это ТПТЭ – твердополимерные топливные элементы и ТОТЭ – твердооксидные топливные элементы. • PEMFC - ТПТЭ – работают при температурах около 100ºС и их основным компонентом является мембрана проводящая по ионам водорода – протонно обменная мембрана (PEM). В качестве топлива, этот вид топливных элементов использует водород высокой чистоты 99, 995%. Поэтому этот тип топливных элементов неразрывно связан с технологией будущего – с водородной экономикой. Проблема широкого использования ТПТЭ – это не только создание отсутствующей сегодня водородной инфраструктуры, но и в производстве чистого водорода. Сейчас его промышленное производство основано на переработке углеводородов и угля. В будущем, возможно, его получение электролизом воды, но для этой технологии необходима дешевая электроэнергия. Получается замкнутый круг – получение чистой электроэнергии требует затрат чистой да еще и более дешевой электроэнергии. • SOFC - ТОТЭ – работают при температурах 650 -950ºС и их основным компонентом является преимущественно твердый электролит проводящая по ионам кислорода, чаще всего это керамика на основе диоксида циркония стабилизированного оксидом иттрия – YSZ. ТОТЭ являются уникальными, поскольку они могут окислять любое топливо. Они уже сегодня могут работать на любом углеводородном топливе с имеющейся инфраструктурой: бензин, дизельное топливо и природный газ, как для стационарного применения, так и автотранспорта, керосин для авиации, а в будущем могут использовать: биотопливо, продукты переработки отходов и конечно водород. На самом деле уже сейчас ТОТЭ могут быть использованы во многих стационарных и мобильных приложениях, в том числе децентрализованной генерации электрической энергии для жилых домов, бизнеса и промышленности. • Ошибочное восприятие общественностью и политиками жесткой связи топливных элементов и водорода между собой, привело к неразумному перекосу в финансировании программ по ТПТЭ и ТОТЭ, в пользу первых. • Модернизация промышленности и экономики РФ должна исправить такое положение, потому что ТОТЭ могут быть использованы уже сейчас для самых многообразных применений, не дожидаясь нового технологического уклада – водородной экономики. Это и стационарные: централизованная и распределенная энергетики, как ЖКХ, так и промышленность. Это и мобильные приложения: для любого вида транспорта от личного городского автомобиля, общественного транспорта до авиации и космических кораблей и станций.
Самый перспективный Топливный Элемент ТОТЭ - твердооксидный топливный элемент Твердооксидные топливные элементы являются топливными элементами с самой высокой рабочей температурой. Рабочая температура может варьироваться от 600°C до 1000°C, что позволяет использовать любые углеводородные виды топлива без специальной предварительной обработки. Для работы с такими высокими температурами используется электролит – керамика на основе циркония с добавкой иттрия, она и является проводником ионов кислорода. Твердый электролит обеспечивает герметичный переход газа от одного электрода к другому, в то время как жидкие электролиты расположены в пористой подложке. Носителем заряда в топливных элементах данного типа является ион кислорода (О 2 -). На катоде происходит разделение молекул кислорода из воздуха на 2 иона кислорода с четырьмя электронами. Ионы кислорода проходят по электролиту и на аноде окисляют водород, при этом освобождаются четыре свободных электрона. Во внутренней цепи бежит ионный ток, во внешней цепи электронный ток КПД производимой электрической энергии является самым высоким из всех Топливных Элементов – 70% (с возможным доведением до 90). ПРИЕМУЩЕСТВО ТОТЭ работают при очень высоких температурах (600°C– 1000°C), потому не требуется преобразователь для восстановления водорода из топлива, что позволяет энергетической установке работать с относительно нечистым топливом, полученным в результате газификации угля или отработанных газов – на любом углеводородном топливе! Данный топливный элемент превосходно подходит для работы с высокой мощностью, включая промышленные и крупные центральные электростанции.
Почему мы никогда не будем ездить на водородных автомобилях 1 – Водород дорог Это просто факт. Сейчас рыночная цена на газ - $8. 96 за эквивалент галлона бензина, 0. 997 кг (данные за октябрь 2014 г. ). Далее в качестве примера возьмем Toyota Mirai, бак которой вмещает 5 кг водорода. Таким образом, одна заправка обойдется в $45 и её хватит на 480 км по методике тестирования EPA (данные ещё не проверены EPA, но вряд ли эта цифра окажется больше), что выливается в $9. 38 за 100 км. Для сравнения, Toyota Prius проедет те же 100 км, потратив $2. 76, а Tesla Model S - $2. 99, если использовать ту же методику EPA и текущие средние американские цены. Хотя существует множество оценок, предполагающих, что при больших объемах, производства стоимость водорода снизится до $3 за кг (и приблизится к текущей цене на бензин), даже сама Toyota менее оптимистична в своих прогнозах: стоимость бака для Mirai снизится до $30 в будущем. Сейчас в США производится 7. 31 миллионов кг водорода в день, в год около 2 600 миллионов килограмм. При среднегодовом пробеге около 21 500 км, его бы хватило для 12 миллионов автомобилей, то есть даже если бы водородных автомобилей в США продавали 10% от всех новых авто в течении 10 лет, производство лишь удвоилось, что не дало бы такого радикального снижения цены.
Почему мы никогда не будем ездить на водородных автомобилях Реакция паровой конверсии метана: в качестве побочного продукта выделяется пресловутый CO 2 2 – Производство водорода "грязнее" традиционной электрогенерации Сейчас 95% водорода производится из углеводородов с помощью реакции паровой конверсии или частичного окисления. Остаётся от природного газа или углеводородов CO 2, тот самый с которым все страны дружно борятся развитием альтернативной энергетики и альтернативных автомобилей. Если вспомнить, что в Европе и Азии, в отличие от США, нет своего природного газа, для того чтобы из него делать водород, то всё становится ещё печальней. Сейчас использование водорода ставит в прямую зависимость от цены на газ, что не сильно отличается от нефтяной зависимости, электричество же генерируется из десятка различных источников. Теоретически, водород можно получать электролизом, но сейчас такой газ для США будет в 3 раза дороже получаемого из метана. Более того, так как получение электричества не экологически чистый процесс, а конверсия электричества в водород, затем обратно из водорода в электричество в топливных элементах имеет низкий суммарный КПД, выбросы будут очень высокими. Для получения одного килограмма водорода требуется 52. 5 к. Втч на электролизере с 75% эффективностью. Таким образом, Toyota Mirai, используя водород, полученный с помощью электролиза будет тратить 54, 69 к. Втч на 100 км. Даже огромная, более чем 2 -х тонная Model S потребляет 23. 75 к. Втч на 100 км, а Mirai заметно меньше и не может похвастаться разгоном до сотни за 4 секунды. Добавьте к этому транспортировку водорода, компрессию, строительство электролизеров, строительство водородных заправок и станет понятно, что даже теоретически это не путь по уменьшению вредных выбросов в атмосферу.
Почему мы никогда не будем ездить на водородных автомобилях Эксперты сомневаются, что недавно представленный водородный концепт Mercedes F 015 вообще ездит. • 3 – Водородная инфраструктура очень дорога и не развита Одна водородная заправочная станция обходится в $2 миллиона. В США штат Калифорния уже потратил $100 миллионов на водородные заправочные станции. Высокую цену станции подтверждают и европейские источники, например только господдержка на одну станцию в Великобритании составляет £ 1 млн. Вы думаете, такая станция может обслужить сотни машин? Нет, станции рассчитаны на заправку максимум 30 автомобилей в день. • 4 – Стоимость «водородного» автомобиля • Хотя Toyota Mirai будет продаваться на американском рынке за $62 000, большинство экспертов сходится во мнении, что эта цена субсидирована производителем. Точных цифр от самой Тойоты нет, косвенно же это подтверждается высказыванием главы R&D компании о том, что автомобили на топливных элементах смогуть быть конкурентными по цене с электромобилями к 2030 году и стоимостью топливных элементов. Субсидирование производителем подтверждает и цена в $144 400 Hyundai Tucson на топливных элементах, продающийся в Южной Коррее. Но даже после такой большой субсидии со стороны производителя, покупатели не торопятся покупать автомобили на топливных ячейках.
Какие компании применяют PEMFC в автомобилестроении? TAYOTA, HONDA, MERSEDES - применяют PEMFC – ТПТЭ – твердополимерные топливные элементы Минусы PEMFC 1) Один вид топлива – Водород 2) Строительство специальных водородных заправок 3) Генерация водорода – дорого экономически и «грязно» экологически 4) Температурный режим эксплуатации автомобиля только плюсовой 4) Дороговизна – в составе топливного элемента – платина 5) Не смотря на то что, ежегодно количество платины уменьшается в составе ТЭ, все равно в земной коре нет такого количества платины, что бы обеспечить весь автотранспорт элементами PEMFC с катализатором на основе платины. Выход – использование SOFC (ТОТЭ), пример компания Delphi-Battelle (USA)
ТОТЭ уже давно рассматривается вторым после наиболее широко известных водородных РЕМ топливных элементов… «Мы разместили все яйца в одну неправильную корзину, вкладываем миллиарды в водородные PEMs в ожидании будущего (водородной экономики), вместо другого типа топливного элемента (ТОТЭ), который работает от любого топлива, которое мы имеем уже сегодня…» , говорит Эрик Ваксман.
«. . . ЭТО самый большой ВОДОРОДНЫЙ ОБМАН !. . . » Джозеф Ромм Американский политик, бывший помощник секретаря Министерства энергетики США по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, член Американской ассоциации содействия развитию науки, эксперт по чистой энергии В ответ на создание проекта «Водородное шоссе» в Калифорнии (2003 год) издал книгу «Шумиха о Водороде: Факты и вымысел» (2004 год), в которой написал о том, что Водородная тема является опасным ответвлением, созданным для отвлечения людей от истинного решения экологических проблем. Опасность водородной политики не только в потери времени, а в том, что выработка водорода нанесет непоправимый вред окружающей среде – потери озонового слоя, образованию парникового эффекта, потери планетой воды, необходимой для жизни.
Преимущество SOFC перед PEMFC • Твердооксидные ячейки SOFC работают на любых видах топлив с переводом их в синтез газ. Кроме того, благодаря использованию РОХ-реформера (Partial Oxidation — частичное окисление) такие ячейки в качестве топлива могут потреблять обычный бензин. Процесс превращения бензина непосредственно в электричество выглядит следующим образом. В особом устройстве — реформере при температуре около 800 °С бензин испаряется и разлагается на составные элементы. При этом выделяется водород и углекислый газ. Далее, также под воздействием температуры и при помощи непосредственно SOFС (состоящих из пористого керамического материала на основе оксида циркония), водород окисляется кислородом, находящимся в воздухе. После получения из бензина водорода, процесс протекает далее по описанному выше сценарию, с одной лишь разницей: топливная ячейка SOFC, в отличие от устройств, работающих на водороде, менее чувствительна к посторонним примесям в исходном топливе. Так что качество бензина не влияет на работоспособность топливного элемента. Высокая рабочая температура SOFC (650– 800 градусов) является существенным недостатком, процесс прогрева занимает около 20 минут. Зато избыточное тепло проблемы не представляет, поскольку оно полностью выводится оставшимся воздухом и выхлопными газами, производимыми реформером и самой топливной ячейкой. Это позволяет интегрировать SOFC-систему в автомобиль в виде самостоятельного устройства в термически изолированном корпусе. Модульная структура позволяет добиваться необходимого напряжения путем последовательного соединения набора стандартных ячеек. • Cамое главное с точки зрения внедрения SOFC: любые виды топлива, самый большой КПД, любые климатические и географические условия, период срока эксплуатации более 10 лет, дешевый материал в составе ТЭ – керамика.
Преимущества ТОТЭ перед другими ТЭ • Самый высокий электрический КПД – 70 % • КПД установок от 100 Вт до 100 МВт практически не меняется • Установка может работать на любых углеводородах: природный и биогаз, дизель, бензин, керосин, нефть, уголь, отходы не только сырьевые, но и отходы жизнедеятельности человека и сельского хозяйства • Генерируемая электроэнергия в 2 - 3 раза ниже по стоимости, получаемой другими способами • Срок службы ТОТЭ более 10 – 15 лет • Установка бесшумна, отсутствуют вибрации, отсутствуют загрязнения ухудшающие экологию • Естественный выхлоп – вода и СО 2 • Отсутствие климатических ограничений по месту эксплуатации энергоустройства • В конструкции устройства отсутствую подвижные и быстро изнашиваемые детали, расходными элементами являются только топливо и окислитель(воздух)
Delphi и легкую систему ВСУ на Delphi разрабатывает очень компактную планарных ТОТЭ, для грузового транспорта. 800/1300 Вт 5000 Вт Инженеры Delphi, используя несущие электроды разработали ВСУ на ТОТЭ для дальнобойщиков на дизельном топливе. APU для припаркованных грузовиков.
Delphi ТОТЭ – Конструкция дизельного APU платформы Слева на право: 4 стэка ТОТЭ Эндотермический Дизель реформатор со встроенной горелкой – Топливный процессор Высоко интегрированный коллектор и теплообменник Система подачи воздуха и топлива Электроника и элементы управления модуля Блок очистки от серы
Баланс внутренних компонентов Система подачи воздуха Подача газа на Анод через насос рециркулятор
Один из первых Delphi ТОТЭ – Генератор 3, 6 к. Вт 63 литра, 70 кг
Аварийные бесперебойные системы ROAMIO D 245 XR - это идеальный источник питания для беспилотных аппаратов БПЛА 10 -часов полет (UGV на 40 + миль) топливо – пропан 28 В/245 Вт; 112 г/ч; 40 х14 х14 см; 2, 6 кг ROAMIO D 245 XR
ТОТЭ в мобильных приложениях Вы любите путешествовать? Тогда Вам больше не надо брать с собой дополнительные аккумуляторы для вашего фонарика, плеера, мобильного телефона. И если Вам скажут, что в лесу нет розетки для того, что бы зарядить аккумуляторы для фонарика или зарядить мобильный телефон, а скоро и ноутбук, то Вы смело можете сказать, что это можно сделать.
Rolls-Royce Fuel Cell Systems Ltd (RRFCS) SOFC/GT BOEING RRFCS развивает ТОТЭ (SOFC) системы пригодные для масштабирования от 20 к. Вт до энергоустановок мегаватного класса. Гибридные системы с газовой турбиной основанные на запатентованных дешевых SOFC технологиях, могут иметь КПД до 90% и имеют нулевую эмиссию в атмосферу. Настоящие генераторы разрабатываются по заказу компании Boeing. К 2017 компания Boeing планирует разработать энергоустановки для маршевых двигателей по 400 КВт каждая. SOFC Rolls-Royce
Стационарные устройства на ТОТЭ Простота в эксплуатации
Ситуация в мире Только в Австралии в ближайшие 20 лет планируется установить в новых домах более 50 000 «домашних электростанций» . Blue. Gen генерирует электричество в два раза более эффективно (60%), чем электростанции на буром угле (25%), обеспечивая при этом теплом (200 литров горячей воды в день). Blue. Gen (2 к. Вт) может производить до 17 000 киловатт часов электроэнергии в год - более чем в два раза больше чем необходимо в среднем доме (семья 3 чел. может сэкономить до $ 1100 в год). При массовом производстве Blue. Gen, согласно прогнозам, продажная стоимость снизится до $ 8000 (при сроке окупаемости семь лет и сроке службы - 15 лет). Blue. Gen имеет на 75% меньше выбросов углекислого газа, чем ТЭС. Каждая установка снижает выбросы в атмосферу на 18 тонн в год. Blue. Gen использует на 95% меньше воды, чем угольные электростанции для производства такого же количества электроэнергии. http: //fuelcellsworks. com/news/tag/ceramic-fuel-cells/
Ситуация в мире • В разработку технологий Blue. GEN и в развитие Керамических топливных элементов было инвестировано более 230 млн. евро. Разработку вели в Австралии. • В 2006 году в Европе (Heinsberg вблизи Аахена, Германия), компания построила производство для массового выпуска «домашних электростанций» .
Микро-ТЭЦ на выставке Hannover Messe 2014 Vaillant /Германия/ Микро-ТЭЦ для частных домовладений с топливными ячейками. Это мощный и компактный прибор, вырабатывающий около 1 к. Вт электрической мощности и 2 к. Вт тепловой, работающий на газе. Основой аппарата служит твердооксидный топливный элемент (SOFC). Система практически не имеет подвижных механических частей, поэтому бесшумна и очень надежна. Настоящая установка является электронезависмой, которая при доработке может выдавать большую мощность.
Микро-ТЭЦ на выставке Hannover Messe 2014 EC POWER Gmb. H /Германия/ Представили XRGI® — децентрализованную энергетическую систему (другое название микро-ТЭЦ). Показали новые версии с мощностью 6 и 9 к. Вт производимой электрической мощностью и 13, 5 и 20 к. Вт тепловой, суммарный КПД до 93% (до 96% с доп. теплообменником), гарантия 5 лет, интервал техобслуживания 10 000 часов, уровень шума 49 д. Б(A). Топливо природный газ (любого качества), пропан, бутан. Оптимальны для больших коттеджей, небольших многоквартирных домов, небольших гостиниц, офисных зданий и т. п. Ceramic Fuel Cells Gmb. H /Германия/ Представили установку Blue. Gen — микро-ТЭЦ на керамических топливных элементах (CFCL). Электрическая эффективность до 60%, мощность 1, 5 к. Вт, суммарный КПД 85%.
Совершенствование ТОТЭ в (США) Redox Power Systems - The Cube Разработчики нацелены на увеличение удельных характеристик ТОТЭ используемой конструкции и экономику производства. Фирма устанавливает удаленный беспроводной контроль и управление из любой точки с доступом через Интернет. Мощность 2 - 80 к. Вт.
Эрик Ваксман работал с ТОТЭ на протяжении почти трех десятилетий, касаясь не только научной и технической стороны. Ваксман также внимательно следит и пишет о государственной политике, поскольку эта политика влияет на развитие и развертывание ТОТЭ. Эрик Ваксман, директор Центра энергетических исследований Университета штата Мэриленд.
Минэнерго США поможет Microsoft адаптировать ТОТЭ для ЦОД • Microsoft начал проект, целью которого является адаптация ТОТЭ для установки внутри монтажных стоек в машинных залах Центров Обработки Данных (ЦОД). Специалисты компании небезосновательно полагают, что этот вид генерирующих мощностей, в конечном счете, революционизирует индустрию ЦОД и энергетическую отрасль в целом! • Microsoft при поддержке одного из американских университетов инициировала работы по проекту, который получил грант на сумму в $ 5 млн. от правительства США. • Разница между новым проектом и уже завершенным заключается в типе газа, используемого для запитки топливных элементов: в предыдущем исследовательском проекте использовались водородные топливные элементы, тогда как новый проект предполагает изучение метановых аналогов. • Microsoft: топливные элементы изменят правила игры «В рамках данного проекта может быть разработана система, которая будет значительно дешевле, чем топливные элементы для датацентров на базе традиционной конструкции. Мы считаем, что прогресс, достигнутый в области разработки топливных элементов, когда -нибудь революционизирует механизм доставки и распределения электроэнергии в ЦОД» - заявил научный руководитель данной исследовательской программы Microsoft Шон Джеймс. Microsoft делает ставку на самые перспективные технологии • Создание модульного дата-центра, который будет вырабатывать собственную электроэнергию и сможет функционировать полностью независимо от электросетей общего пользования. • Предполагалось, что дата-центр будет использовать топливные элементы на биогазе, при этом место для его строительства должно было выбираться в непосредственной близости к водоочистным сооружениям или свалкам (оба элемента инфраструктуры выступают крупными источниками метана). Такой подход позволял операторам ЦОД избавить себя от необходимости организации системы транспортировки биогаза на большие расстояния со всеми вытекающими преимуществами в форме снижения эксплуатационных затрат и повышения надежности вспомогательной инфраструктуры. • Компания уже развернула прототип системы Data Plant в Шайенне, штат Вайоминг (США).
и за топливными элементами будущее • • К числу примеров действительно масштабных проектов по развертыванию топливных элементов в ЦОД можно отнести дата-центр Apple в американском штате Северная Каролина и серверную ферму e. Bay, которая находится в штате Юта. Поставщиком топливных элементов в обоих случаях была калифорнийская компания Bloom Energy. Компания Apple развернула топливные элементы Bloom Box Energy Server от Bloom Energy, работающие на природном газу, чтобы в значительной степени обеспечить электроэнергией свой дата-центр в городе Мейден http: //telecombloger. ru/15685. Гигант электронной коммерции e. Bay, в свою очередь, развернул аналогичные генерирующие мощности для 100 -процентного удовлетворения энергетических потребностей своего ЦОД в Солт. Лейк-Сити, где центральная электросеть выступает в качестве резервного источника электропитания http: //telecombloger. ru/18532.
США Bloom. Energy 2. 0 х2, 1 х5, 7 м
Bloom Energy создаст сеть электростанций на ТОТЭ • Bloom Еnergy продает около 120 серверов ТОТЭ на природном газе в качестве топлива (12 МВт). • Не смотря на то, что керамические топливные элементы Bloom к сожалению имеют традиционный дизайна (несущий электролит YSZ), тем не менее компания начала строительство в Delaware нового завода и будет продавать 30 Мегаватт своих Bloom Box
ТОТЭ в ЕВРОПЕ В Германии промышленный выпуск энергоустановок (горячей зоны 1, 7 к. Вт) на ТОТЭ начала фирма Staxera Gmb. H, входящая сейчас (приобретенная) Sunfire Gmb. H.
В Швейцарии экспериментальная модель " HXS 1000 премьер " была установлена приблизительно в 110 зданиях. Установки проработали начиная с начала испытаний более 1. 5 миллионов часов. Был накоплен опыт работы в реальных условиях. На Ганноверской 2005 ярмарке Hexis представил преемника, топливную систему на электрохимическом генераторе (SOFC) " Galileo 1000 N " с электрической мощностью 1, 0 к. Вт и тепловой 2, 0 к. Вт.
В Австралии разработана бытовая энергоустановка на ТОТЭ с электрическим КПД более 60% с электрической мощностью 0 – 2 к. Вт и тепловой от 0, 3 до 1. 0 к. Вт.
Теплоэнергетическая установка на природном газе – для домашнего пользования Ceramic Fuel Cells Gmb. H /Германия/ • Теплоэнергетическая установка использует новейшие инновационные модули топливных элементов, которые обеспечивают самый высокий уровень электрического КПД в мире – 60% расчетного электрического КПД. Это означает высокий уровень энергосбережения, так как теплоэнергетическая установка производит больше электроэнергии из такого же количества топлива по сравнению с традиционными маломасштабными электрогенераторами. • Теплоэнергетическая установка на природном газе оборудована интегрированным теплообменным устройством для регенерации тепла от модуля топливных элементов. Отдельный резервуар для воды может быть присоединен к модулю для увеличения КПД системы. • Может быть установлена в качестве: - Системы электрогенератора без регенерации тепла (только электроэнергия) - Совмещенная система электрогенератора с регенерацией тепла (электроэнергия + тепло) • В связи с высоким электрическим КПД, установка производит намного меньше тепла, чем другие электрогенераторы. Меньше затрат на производство тепла означает больший период эксплуатации, который в свою очередь обеспечивает более высокий КПД, помогая снизить выбросы углекислого газа.
Теплоэнергетическая установка на природном газе – для домашнего пользования Ceramic Fuel Cells Gmb. H /Германия/ 1 - Модуль топливных элементов 2 - Интегрированная система подготовки воды 3 - Интегрированная система газоочистки 4 - Система управления энергосистемой, включающая преобразователь энергии, присоединенный к внешней сети Подогрев Полностью автоматический с использованием электропитания от сети (запуск от внешней сети невозможен) Самоподдержание Топливный элемент вырабатывает электроэнергию, но с нулевой мощностью на выходе (например, при ошибке подачи электропитания) Выработка электроэнергии Топливный элемент вырабатывает электроэнергию; выработка колеблется от 0% до 100% Охлаждение Используя электропитание от сети (приблизительно от 36 до 72 часов для безопасного охлаждения) Установка на природном газе может работать, как автономный генератор или управляться дистанционно. Количество выработки электроэнергии может быть настроено таким образом, чтобы удовлетворять различным требованиям по производству электроэнергии; от электрогенератора "постоянной базисной нагрузки» до электрогенератора "с заданным ограничением максимума нагрузки» . Модуль установки имеет разные режимы работы.
В Японии разработаны бытовые энергоустановки для распределенной генерации электрической и тепловой энергии. Установки могут быть использованы как для отопления квартиры, так и для горячего водоснабжения (имеется бойлер на 200 литров воды).
КИТАЙ – КОРЕЯ - ИНДИЯ • Для осуществления инициативы был создан Индустриальный Альянс Future. Gen • Члены альянса: American Electric Power (США); BHP Billiton Energy Coal, Inc (Австралия); Consol Energy Inc. (США); Foundation Coal (США); China Huaneng Group (Китай); Kennecott Energy (США); Peabody Energy (США); Southern Company (США), E. ON U. S. LLC; и др. крупные производители угля и энергии. • С 2003 года Китай вступил в Индустриальный Альянс Future. Gen • В июне 2006 года к альянсу присоединились Южная Корея и Индия.
Решение для крупных промышленных предприятий – металлургические и другие Использование распределенной энергетики на ТОТЭ сможет удовлетворить в ближайшем будущем потребность всего населения планеты в Электроэнергии Чистая угольная электростанция мощностью 275 МВт с нулевым выбросом CO 2 ( Иллинойс, США - Индустриальный Альянс Future. Gen). Future. Gen
В Китае 23 декабря 2005 года была основана Green. Gen Co. Компания была одобрена Государственной администрацией промышленности и торговли (SAIC) с уставным капиталом 300 млн юаней. Компания состоит из пяти крупнейших энергетических компаний, двух крупнейших угольных компаний и одной инвестиционной компании: China Huaneng Group (CHNG), the China Datang Corporation, the China Huadian Corporation, the China Guodian Corporation, the China Power Investment Corporation, the Shen Hua Group, the China National Coal Group and the State Development and Investment Corporation. CHNG является крупнейшим акционером с 51% от общего объема инвестиций, и другие семь компаний провести 7% акций каждый.
Цель Geen. Gen является проектирование, строительство и эксплуатация первой в Китае в 2009 году чистой электростанции на угле почти с нулевым уровнем выбросов СО 2.
The First SOFC Manufacturing Line in China Производственная линия единичных элементов SOFC Ni -YSZ/LSM 10 х10 х0, 05 см Производительность - 2000 шт / месяц.
Утилизация попутного газа • Одной из важнейших задач в нефтегазодобывающей промышленности является утилизация попутного газа. Существующие методы утилизации попутного газа имеют массу недостатков, основной из них – они экономически невыгодны. Попутный газ сжигается, что наносит огромный вред экологии и здоровью людей. • Инновационные теплоэнергетические установки на топливных элементах использующие попутный газ в качестве топлива, открывают путь к радикальному и экономические привлекательному решению проблем по утилизации попутного газа.
Преимущества установок на ТОТЭ для очистки попутного газа 1) Одно из основных преимуществ установок на ТОТЭ перед конкурентами заключается в том, что они могут надежно и устойчиво работать на попутном газе переменного состава. Благодаря беспламенной химической реакции, лежащей в основе работы топливного элемента, снижение процентного содержания, например метана, вызывает лишь соответствующее уменьшение выходной мощности. При этом не требуется остановка для перенастройки и пр. В то время, как установки, использующие принцип сжигания газа, весьма чувствительны к его составу. 2) Гибкость по отношению к электрической нагрузке потребителей, перепаду и скачкам температуры горения и охлаждения. 3) Для монтажа и подключения теплоэнергетических установок на ТОТЭ и их внедрения не требуются идти на глобальные капитальные затраты, т. к. установки легко монтируются на неподготовленные площадки вблизи месторождений, удобны в эксплуатации, надежны и эффективны. Модульный принцип построения и высокая автономность позволяют в любое время отключить установку и перебросить ее на другой объект. 4) Высокая автоматизация и современный дистанционный контроль не требуют постоянного нахождения персонала на установке. 5) Простота и техническое совершенство конструкции: отсутствие движущихся частей, трения, систем смазки дает значительные экономические выгоды от эксплуатации установок на топливных элементах. За счет незначительных затрат на техническое обслуживание и, практически, отсутствия необходимости в капитальных ремонтах достигается малый срок окупаемости и низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии и тепла. 7) Энергетические установки на ТОТЭ не шумят, не вибрируют, не дают вредных выбросов в атмосферу.
СО 2 – отходы в доходы При работе энергоустановок на ТОТЭ в качестве отходов получаем СО 2. Твёрдая двуокись углерода (CO 2) – СУХОЙ ЛЕД современный материал, применяемый в самых разных сферах деятельности человека, и в последние годы его популярность только растет. Температура сухого льда около – 79 Сº. • Сухой лед – не токсичный, экологически чистый продукт. • применяется: для транспортировки и хранения быстро портящихся продуктов питания; для эффективной чистки оборудования, механизмов, транспортных средств; для исследовательских целей (например, при испытании предметов и материалов на сопротивляемость холоду); для хранения медицинских препаратов и материалов; для создания спецэффектов (например, безопасного дыма) при проведении концертов, шоу и праздничных мероприятий. • Сухой лед для пищевых продуктов • Настоящая находка для предприятий, занимающихся производством, транспортировкой и продажей продуктов питания. С его помощью можно надолго сохранить свежими скоропортящиеся продукты, такие как мясо, рыба, морепродукты, полуфабрикаты, овощи, фрукты, молочные продукты, яйца, мороженое и т. д. Также сухой лед применяется для охлаждения напитков в упаковке. Сухой лед помещается в передвижные холодильники или изотермические контейнеры с продуктами, обеспечивая таким образом длительное и мощное охлаждение.
Компании, осваивающие промышленный выпуск энергосистем на ТОТЭ в США Общий вид ячейки Применяемые технологии Стоимость $/к. Вт Компания Тип ячейки General Electric Планарный стек Каландрование Плазменное напыление ~700 Delphi Планарный стек Пленочное литье Трафаретная печать 767 Fuel Cell Energy Планарный стек Versa-Power Пленочное литье Трафаретная печать Совместное спекание 776 729 691 Acumentrics Трубчатый стек Экструзия Изостатическое прессование Плазменное напыление Siemens Power Group D-трубчатый стек Экструзия Плазменное напыление Cummins Power Generation Планарный стек Versa-Power Пленочное литье Трафаретная печать Совместное спекание 742
Объединение LG и Rolls Royce • Компании LG и Rolls Royce договорились о совместной деятельности в создании ТОТЭ и энергоустановок на их основе http: //www. fuelcelltoday. com/newsarchive/2012/june/lg-buys-51 -stake-in-rollsroyce-ohio-fuel-cell-unit, -forming-new-jv
Lowering the Temperature of Solid Oxide Fuel Cells Eric D. Wachsman*, Kang Taek Lee Ранее основной проблемой для твердооксидных топливных элементов является высокая рабочая температура (около 800°С), ограниченный круг используемых дорогих материалов и эксплуатационные сложности (например, термоциклирование). Последние результаты испытаний твердооксидных топливных элементов продемонстрировали чрезвычайно высокую плотность мощности около 2 Вт/См 2 при 650°С вместе с достаточно гибким выбором топлив, позволяя таким образом получать более высокую эффективность при существующей топливной инфраструктуре. Недавно разработанные электролиты с высокой проводимостью и конструкции наноструктурированных электродов показали путь дальнейшего улучшения производительности (ТОТЭ) при более низких температурах, вплоть до ~ 350°С, меняя наши представления о преобразовании и накоплении энергии. Science 18 November 2011: Vol. 334 no. 6058 pp. 935 -939 DOI: 10. 1126/science. 1204090
ТОТЭ в России • В 2005 г. в РФЯЦ ВНИИТФ (Российский федеральный ядерный центр Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е. И. Забабахина, Снежинск) был изготовлен модуль батарей ТОТЭ мощностью 2 к. Вт и 1 к. Вт генератор для систем катодной защиты газопрово-дов. В 2009 г. РФЯЦ провел испытания энергоустановки на ТОТЭ. Генератор вырабатывал электричество в течение 8800 часов, чем подтвердил гарантированный срок службы. В ноябре 2009 г. МРСК Урала провела конкурс инновационных проек-тов в сфере энергосбережения. Одним из победителей стал проект Уральского Отделения РАН и ООО «Центр промышленных нанотехнологий» (Екатеринбург), суть которого в создании производства энергосберегающих установок на базе ТОТЭ. Такие генераторы предлагается ставить в каждом жилом доме, и вместо электричества использовать уже подведенный к дому ГАЗ (по оценкам Института электрофизики Ур. О РАН, траты на передачу газа по трубопроводам в 4 -5 раз меньше, чем при передаче электроэнергии). Таким образом, есть возможность реализовать идею распределенной системы электрообеспечения в рамках РФ, что позволит создать энергообеспеченость, энергобезопасность, энергоэффективность и увеличить прибыль с данного проекта, так как есть возможность электрифицировать удаленные территории проживания. уровне мировых стандартов, Разработки в РФ находятся на разработка ИЭФ Ур. О РАН к. т. н. Липилина А. С. ООО «Облачный Атлас» превосходит все известные зарубежные разработки В России нет ни одной компании работающей на промышленном рынке энергоустановок на ТОТЭ, все проекты находятся на этапах «START AP» .
РОССИЯ На мой взгляд сдерживание инновационного развития энергоустановок на ТОТЭ в России происходит как из за хронического недофинансирования НИОКР, так и из за недостаточного инвестирование в создание современного промышленного производства энергосистем. Пример западных компаний показывает, что даже примитивные конструкции, позволяют при правильном формировании бизнеса коммерциализировать разработки и созданные устройства. ИЭФ Ур. О РАН, Липилин А. С
Развитие конструкции единичных элементов ТОТЭ Трубчатые Планарные Блочные Модифицированный планар 63
Внешний вид блока (батареи топливных элементов), собранного из микротрубок: а) – вид, например, сверху; б) – вид снизу. Модифицированный планар Липилина А. С. : единичный элемент и батарея на его основе – а); батарея в виде единичного блока – б)
Преимущества ТОТЭ компании «Облачный Атлас» - ИЭФ Ур. О РАН Разрабатывается ТОТЭ Сверхкомпактность: • при размере элемента – ширина 20 мм, длина 50 мм, высота 10 мм, мощность составит 100 Вт. • при размере батареи элементов ТОТЭ 100 мм х 100 мм, мощность достигнет 20 к. Вт Диапазон мощности: • более широкий чем у конкурентов – от 100 Вт до 20 к. Вт у нас, против 0, 5 Вт до 3 к. Вт у конкурентов. Возможно увеличение мощности до сотен МВт и более, для использования в промышленных условиях. • ТОТЭ будет выпущен по технологии не имеющей мировых аналогов – 3 D печать керамикой.
ИЭФ Ур. О РАН - Россия Работы по ТОТЭ подошли к такому уровню, когда необходим переход к созданию опытно-промышленного и промышленного производства ТОТЭ и энергоустановок на их основе. В РФ, на Урале есть все предпосылки для формирования производства энергоустановок с электрохимическими генераторами на основе твёрдооксидных топливных элементов - ТОТЭ. Номенклатура энергоустановок на ТОТЭ может быть огромной. В зависимости от задач мощность энергоустановки может быть от долей к. Вт до МВт. Различным может быть и исходное топливо от природного газа и биогаза, до продуктов газификации твердых и жидких углеводородов.
При разработке технологии для изготовления микро модифицированный планарной конструкции такого типа будем иметь в максимуме удельных характеристик 22 к. Вт/л (10 см/куб) и 4, 27 к. Вт/кг с интерконнектом из стали и около 5 к. Вт/кг из керамики
Это вполне вписывается не только для энергоустановок домашнего и малого промышленного использования, но и для энергоустановок крупных промышленных предприятий с мегаватной нагрузкой
Минусы существующих электростанций перед электростанциями на ТОТЭ Ø Гелиоэнергетика - Солнце – источник всех остальных видов энергии на планете. Оно посылает огромное количество ккал на Землю. Так как абсолютно чистой атмосферы нет, половина солнечной энергии рассеивается, до поверхности Земли доходит только 50 %. 1. Проблема связана с циклическим характером поступления – климатические условия 2. Под солнечные батареи используется большая площадь Земли; 3. КПД солнечных установок пока низок до 15%. Однако при высоких КПД значительная часть солнечной энергии, падающей на Землю вблизи СЭС, будет изыматься, что приведет к сильному локальному понижению температуры и интенсивной конденсации паров в атмосфере. Это в свою очередь будет препятствовать проникновению солнечных лучей к земной поверхности; 4. Плотность солнечной энергии низкая, и требует большие средства на ее улавливание и хранение. Ø 1. 2. 3. 4. Ветроэнергетика Низкая интенсивность, поэтому они занимают большие площади; Портят ландшафт (некрасиво); Работа ветровых установок неблагоприятно влияют на работу телевизионной сети; Источник шума (этот район покидают животные и птицы), если наступает затишье, ветровая энергия равна нулю, а приток энергии нужен постоянный. 5. Нет разработок и технологий, что бы делать запасы электроэнергии в большом количестве, как, например, газа, угля, нефти.
Минусы существующих электростанций перед электростанциями на ТОТЭ Ø ТЭС - Более 80 % всей электроэнергии в нашей стране вырабатывается на ТЭС на всех видах природного топлива 1. Сильно загрязняет атмосферу сернистым и азотистыми соединениями, СО, создают парниковый эффект, кислотные дожи, ит. д. 2. Используется большое количество площадей под для добычи угля, рельеф портится шахтами; 3. С охлаждающей водой ТЭС в ближайшие водоемы сбрасывает большое количество тепла, повышающее температуру водоема. 4. По данным МАГАТЭ электростанция мощностью более 1 млн. к. Вт, работающая на угле, выбрасывает в атмосферу ежедневно 400 т сернистого газа, 60 т окислов азота и углерода, 12 т тепла. Если бы в мире начали строить только ТЭС, что бы было? 5. Мало кто из неспециалистов знает, что вместе с различными загрязнениями атмосферу газами ТЭС вырабатывают в атмосферу и некоторые радиоактивные вещества, содержащиеся в большей или меньшей степени в топливе. Радиационный фон от ТЭС -1%. 6. Опасность при различных факторах работы: теракты, не предвиденные климатические катаклизмы – землетрясения, снегопады – выход из строя ЛЭП влечет за собой остановку частичную или полную остановку ТЭС. 7. Дороговизна проектов в разработке и в строительстве – затраты из бюджета страны
Минусы существующих электростанций перед электростанциями на ТОТЭ Ø 1. 2. 3. 4. 5. Гидроэнергетика Затапливаются огромные пространства, создаются водохранилища; Разрушается естественная среда обитания флоры и фауны; Отчуждаются плодородные пойменные земли; Плотины отрицательно влияют на ценные породы промысловых рыб; По мнению некоторых ученых, последствием строительства ГЭС является «наведенная сейсмичность» в зоне расположения мощных гидроузлов и больших по объему водохранилищ. В 1967 году в Индии была разрушена плотина высотой 103 м. Причина землетрясение, эпицентр – под телом плотины. 6. Дороговизна проектов в разработке и в строительстве – затраты из бюджета страны. Ø Геотермальная энергетика – Геотермальная энергия - это теплота, которая генерируется внутри Земли в источники огромной силы (внутренняя энергия Земли). 1. Необходимость обратной закачки отработанной воды (в геотермальных водах содержится много токсических металлов – цинк, свинец, кадмий, мышьяк и химические соединений – аммиак, фенол) –это исключает сброс этих вод в природные водоемы, расположенные на поверхности
Минусы существующих электростанций перед электростанциями на ТОТЭ Ø АЭС – мире существует около 420 атомных реакторов. У нас в стране 14% всей энергии вырабатывается АЭС. Первая в мире АЭС была пущена в 1954 году в СССР в Обнинске. Сейчас у нас их 9. Ø Балаковская, Калининская, Кольская, Нововоронежская, Курская, Ленинградская, Смоленская, Белоярская, Билибинская (на Чукотке, самая маленькая), Обнинская - маленькая, существует как экспериментальная. Ø Только в черте Москвы 8 работающих реакторов, 7 из них – в институте Курчатова. 1. Образуются радиоактивные отходы – глобальная проблема; 2. Дороговизна проектов в разработке и в строительстве – затраты из бюджета страны. • В марте 1979 года произошла самая тяжелая до Чернобыля авария на американской АЭС. Поле этого случая американцы не вели в строй ни одного атомного реактора. В Швеции принято решение о постепенном закрытия АЭС. КРАТКИЙ ИТОГ • • • При сжигании угля и нефти - накопление в атмосфере СО 2, парниковый эффект – потепление климата, повышение влажности, таяние льдов на полюсах, повышение мирового океана, затопление Северных территорий РФ. Выброс в атмосферу фреонов - фреоны попавшие в атмосферу, под действием УФ-излучения Солнца разлагаются, при этом освобождается хлор, служащий катализатором разложения озона - разрушение озонового слоя в атмосфере Земли. Производство атомной энергетики - радиоактивные загрязнения, изменение электропроводности воздуха вследствие его ионизации – уменьшение электрического заряда Земли, изменение ее магнитного поля, возникновение гроз без молний (снижает концентрацию озона в атмосфере), ухудшение общей экологической обстановки, раковые заболевания людей.
Линии электропередач - минусы ü Широкая полоса отчуждения – в окрестности ЛЭП запрещено ставить какие-либо сооружения и сажать деревья. ü При прохождении линии через лес, деревья по всей ширине полосы отчуждения вырубаются - экология ü Незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов; несмотря на устройства грозозащиты, воздушные линии также страдают от ударов молний. ü По причине уязвимости, на одной воздушной линии часто оборудуют две цепи: основную и резервную. ü Эстетическая непривлекательность – это одна из причин практически повсеместного перехода на кабельный способ электропередачи в городской черте. ü Большие потери электроэнергии при передачи от точки генерации, до точки потребления ü Общий износ ЛЭП в РФ более 70%
Если каждую квартиру и дачу в РФ более 100 млн. шт. оснастить от 1 к. Вт энергоустановками на ТОТЭ, то распределенная генерация выдаст мощность более 100 ГВт электроэнергии Это примерно 100 блоков АЭС или ТЭЦ
Плюсы электрогенерации на ТОТЭ перед другми электростанциями Ø 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ø 1. 2. 3. 4. Гелиоэнергетика Постоянство поступления электроэнергии – любые климатические условия Минимальная площадь под энергоустановку – для домашнего пользования, аналогично стиральной машине КПД – 60% по сравнению с солнечными установками, где КПД до 15% Высокая генерация электроэнергии Ветроэнергетика Высокая генерация электроэнергии, минимальная площадь под энергоустановку Могут вписываться в любой природный ландшафт (красиво) Не влияют на работу телевизионной сети Не являются источник шума, животные и птицы прекрасно могут жить возле установок, Не подвержены влиянию климатических условий Не требует делать запасы электроэнергии в большом количестве, так как выработка электроэнергии постоянна ТЭС Абсолютно чистые генераторы электроэнергии - естественный отходы – вода и СО 2 Минимальная площадь под энергоустановку Водоемы не подвержены загрязняющим стокам – водоемы сохраняют свою природную чистоту Безопасные факторы работы: просты при замене терактов, не подвержены климатическим катаклизмам – землетрясения, снегопады и т. п. , так как устанавливаются непосредственно или в близи конечного потребителя 5. Дешевизна проектов в разработке и в монтаже – средства компании
Плюсы электрогенерации на ТОТЭ перед другми электростанциями Ø 1. 2. 3. 4. 5. Гидроэнергетика Сохраняются природные пространства – земельные и водные ресурсы в первозданном виде Сохраняется естественная среда обитания флоры и фауны Сохраняются плодородные пойменные земли Сохраняются ценные породы промысловых рыб Не ведут к нагрузке на поверхность земной коры – имеют минимальный вес и габариты по сравнению с Гидроэлектростанциями 6. Дешевизна проектов в разработке и в монтаже – средства компании Ø 1. 2. 3. 4. 5. Геотермальная энергетика Абсолютно чистая генерация электроэнергии - - естественный отходы – вода и СО 2 Высокая генерация электроэнергии, минимальная площадь под энергоустановку Могут вписываться в любой природный ландшафт (красиво) Сохраняется естественная среда обитания флоры и фауны Дешевизна проектов в разработке и в монтаже – средства компании
Плюсы электрогенерации на ТОТЭ перед другми электростанциями Ø 1. 2. 3. АЭС Нет радиоактивных отходов – первозданная чистота на любой территории Дешевизна проектов в разработке и в монтаже – средства компании Самая безопасная генерация электроэнергии КРАТКИЙ ИТОГ • Высокие экологические показатели • Высокий КПД – высокая энергоэффективность • Высокая энергобезопасность – прямое подключение в точке потребления обуславливает защищенность объекта от климатических и иных обстоятельств • Наименьшие потери передачи электроэнергии от точки генерации до точки потребления • Возможность установки электрогенератора в точке потребления электроэнергии или на минимальном расстоянии от конечного потребителя
Электроэнергетика РФ - выработка электроэнергии ТЭС – ископаемые 65% (48%-газ, 17%-уголь) топлива ГЭС – гидроэлектростанции - 18% АЭС – атомные электростанции - 16% КПД – АЭС 34%, ГЭС – 40%, ТЭС – 33% КПД – на угле-до 34%, на газе-до 38% КПД – ТОТЭ 70% 80
ТОТЭ для РОССИИ 1. Повышение энергобезопасности страны – теракты, климатические угрозы 2. Уменьшение аварийности электростанций и сетей 2. Сокращение потерь электроэнергии при передаче по ЛЭП и потери энергии на отопление жилых помещений 3. Экономия госбюджета – сокращение затрат на строительство ТЭЦ и АЭС 4. Увеличение энергоэффективности генерации новых требуемых мощностей во всех отраслях России 5. Реальному энергосбережение энергоресурсов России 6. Улучшение экологии, сокращение выбросов от ТЭЦ в атмосферу – привлекательность России для международного турбизнеса 7. России станет лидером в индустрии энергоэффективных устройств и технологий – продажа в другие страны мира
РОССИЯ Разработать и принять разумную Государственную стратегию развития ТОТЭ энергетики, инновационной энергетики России. Ввести взвешенную сбалансированную Государственную политику развития всех применений ТОТЭ как наиболее энергоэффективной технологии генерации электро-энергии, как наиболее энергосберегающей технологии. Закрепить расширенное и достойное Государственное финансирование НИОКР по ТОТЭ и в первую очередь тех применений, от которых зависит безопасность России, наша безопасность, безопасность наших детей. Иначе западные страны обгонят нас в одной из самых главных отраслей - ЭНЕРГЕТИКА ИЭФ Ур. О РАН, Липилин А. С