ООО «НПО «Центротех» (предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» в г. Новоуральск Свердловской области) успешно завершило первый этап НИОКР по созданию линейки оборудования для водородной энергетики в рамках реализации приоритетного направления «Водородная энергетика» Госкорпорации «Росатом».
Специалисты предприятия разработали технологию изготовления электролизного элемента и батареи на его основе, изготовили макетный образец электролизной батареи с производительностью по водороду 0,5 Нм3/ч, стендовое оборудование для проведения испытаний и успешно провели испытания изготовленного макетного образца.
Новоуральским предприятием разработана оригинальная конструкция и технология изготовления электролизного элемента на анионобменной мембране и электролизной батареи на его основе. Данная разработка будет использована в качестве базовой для проектирования типоразмерного ряда электролизных установок с производительностью по водороду до 40 Нм3/час для промышленных потребителей. Прогнозное значение удельного энергопотребления электролизной батареи составит 4,0-4,2 кВтч/Нм3, что соответствует показателям ведущих мировых аналогов.
Технические и схемные решения, разработанные в рамках данной работы, будут использованы в дальнейшем для разработки опытного образца электролизной установки производительностью 50 Нм3/час и типоряда производительностью до 1000 Нм3/час. При этом полностью исключено использование зарубежных технологий и материалов.
Также изготовлены опытные образцы баллонов объемом 50 литров и разработана уникальная математическая модель для расчета различных параметров баллонов. Полученные результаты и решения будут масштабированы при разработке технологии по изготовлению баллонов всего типоразмерного ряда объемом до 450 литров для инфраструктуры водородной энергетики.
«Итогом наших научно-исследовательских работ станет номенклатурная линейка новых продуктов в области водородной энергетики. В ближайшее время планируем открыть инвестпроект по подготовке производства электролизеров с использованием площадей и оборудования ранее действовавшего на новоуральской площадке смежного производства. В 2023-2025 годах планируем начать выпуск продукции», - отметил генеральный директор ООО «НПО «Центротех» Илья Кавелашвили.
В ближайшие годы Госкорпорация «Росатом» (в том числе в лице АО «Русатом Оверсиз») планирует внедрить отечественные водородные решения в ряд проектов развития водородной энергетики и транспорта, в том числе международного масштаба.
В октябре 2020 года правительство РФ утвердило план мероприятий по развитию водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года. В число задач программы входят увеличение производства и расширение сферы применения водорода в качестве экологически чистого энергоносителя, а также вхождение страны в число мировых лидеров по его производству и экспорту.
Водород рассматривается в качестве универсального промежуточного энергоносителя в декарбонизированной энергетике. Это экологически чистое топливо, которое является одним из наиболее перспективных доступных источников энергии и имеет самую высокую удельную массовую плотность энергии среди химических веществ (143 кДж/кг). Водород также может транспортироваться и храниться и, таким образом, служить потенциальным перспективным решением для удовлетворения постоянно растущего спроса на энергию. Кроме того, окисление водорода (в качестве топлива) кислородом воздуха приводит к выработке энергии без следов углекислого газа.
Использование водорода возможно в транспорте, а также в системах аккумулирования энергии: благодаря наивысшей удельной массовой плотности энергии с помощью водорода возможно осуществлять долговременное и крупномасштабное аккумулирование.