Регистрация / Вход
Прислать материал

Лауреаты премии «Глобальная энергия» и конкурса «Энергия прорыва» — 2018

Лауреаты премии «Глобальная энергия» и конкурса «Энергия прорыва» — 2018
Энергетика
Ученые Сергей Алексеенко, Мартин Грин, Алексей Тринченко получили награды за разработки в теплофизике и фотовольтаике и описали перспективы энергетики

4 октября в Москве были награждены ученые — лауреаты Международной энергетической премии «Глобальная энергия» и конкурса «Энергия прорыва».

Премию «Глобальная энергия» 2018 года получили два исследователя: академик РАН Сергей Алексеенко и профессор Университета Нового Южного Уэльса Мартин Грин (Австралия). Победителем конкурса «Энергия прорыва» стал Алексей Тринченко, ученый из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. 

Золотые медали премии ученым вручил министр энергетики России Александр Новак на торжественной церемонии в рамках Российской энергетической недели (РЭН). Лауреаты премии разделили денежную часть награды, которая в 2018 году составляет ₽39 млн, а победитель конкурса получил личную премию в размере ₽1 млн.

Премия «Глобальная энергия–2018»

Премия «Глобальная энергия» с 2003 года отмечает выдающиеся научные исследования и разработки в области энергетики, которые помогают в решении самых острых энергетических проблем. Премия входит в топ-99 самых престижных и значимых международных наград по данным Международной обсерватории IREG и является единственной наградой из России в этом списке. В рейтинге престижности Международного конгресса выдающихся наград (ICDA) «Глобальная энергия» находится в категории «мега-премии» — за благородные цели и образцовую практику.

Премия «Глобальная энергия» отмечает выдающиеся научные исследования и разработки в области энергетики, которые помогают в решении самых острых энергетических проблем.

Какие научные достижения принесли награды российскому и австралийскому ученым?

Сергей Алексеенко, академик РАН, заведующий лабораторией проблем тепломассопереноса Института теплофизики СО РАН, получил награду за разработки в области теплоэнергетики, позволяющие создавать современное энергосберегающее оборудование и проектировать экологически безопасные тепловые электростанции (за счет моделирования процессов горения газа, угля и жидкого топлива).

Мартин Грин, профессор Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), директор Австралийского центра исследований в области перспективной фотоэлектрической энергетики, был отмечен премией за технологии в фотовольтаике, повышающие экономичность и эффективность солнечных элементов.

Лауреаты премии «Глобальная энергия-2018» Сергей Алексеенко и Мартин Грин (слева направо)

О своей работе ученые рассказали на специальной пресс-конференции и на тематической секции в рамках конференции РЭН-2018.

Сергей Алексеенко, Институт теплофизики СО РАН: разработки для экологически безопасных ТЭЦ

Сергей Алексеенко занимается созданием современных энергетических и энергосберегающих технологий, результаты его научных работ позволяют проектировать экологически безопасные тепловые электростанции. В сферу интересов ученого входят как фундаментальные, так и прикладные исследования.

В части фундаментальной науки он выделил три основных направления своей работы, связанных с энергетикой. Во-первых, он исследует многофазные потоки на пленке жидкости, существующие в парогенерирующем тракте котлов, во-вторых, изучает вихревые явления, на которых основаны многие современные технологии энергетики, и в-третьих, занимается процессами горения.

«По каждому направлению необходимо развивать новые методы диагностики. Без этого невозможно создавать новые технологии», — считает Сергей Алексеенко. Под его руководством создан ряд методов оптической диагностики, благодаря которым удалось получить такие данные о процессах горения и движения, которые позволили разработать новые вихревые горелки и камеры сгорания.

«В исследованиях, связанных с энергетикой, необходимо развивать новые методы диагностики. Без этого невозможно создавать новые технологии», —  Сергей Алексеенко. 

Выступая на пресс-конференции, ученый также рассказал об открытии явления перезамыкания. Исследуя концентрированные вихри типа торнадо, который в природе имеет разрушительную силу, а в энергетике сильно интенсифицирует процессы тепломассопереноса и горения, команда Алексеенко обнаружила явление перезамыкания за гидротурбиной.

«Это совершенно фундаментальное явление. Когда две части спирального вихря соединяются, и от спирального вихря отрывается вихревое кольцо, во время отрыва происходят совершенно мощные возмущения, которые играют большую роль в турбулизации и интенсификации процесса теплообмена, — объяснил физик. — Выяснилось, что эти явления наблюдаются как в микромире, так и в макромире. В микромире только благодаря перезамыканию существует так называемая квантовая турбулентность, размером в 1 атом. А в макромире есть гипотеза, что однородность нашей вселенной на уровне скопления галактик объясняется процессом перезамыкания на ранних стадиях существования вселенной несколько секунд, когда вселенная находилась в стадии квантовой турбулентности».

По словам Алексеенко, перезамыкание — основной процесс, за счет которого происходят вспышки на солнце, влияющие на климат. Ученый считает, что это повод серьезно заняться изучением влияния солнца, а не только бороться с выбросами углекислого газа.

В части прикладных исследований лауреат премии занимается двумя темами, связанными с энергетикой: микроуголь и водоугольное топливо.

«Многие знают, что уголь сжигается в виде микрочастичек примерно в 100 микрон. Мы предлагаем сжигать частички размером в 40 или даже в 6 микрон», — сообщил Алексеенко. Такой уголь горит как газовое или жидкое топливо, и при размере угольных частиц порядка 6 микрон его можно сжигать в газовых турбинах. По словам ученого, это звучит как фантастика, но все-таки реальность: на Беловской ГРЭС уже запущены системы по поджигу с помощью микроугля, который успешно заменяет очень дорогой мазут или газ.

Водоугольное топливо это смесь угля с водой. Такая форма топлива позволяет транспортировать его не только по железной дороге, но и по трубам или в автомобильных цистернах, как и предлагает спикер: «Здесь много преимуществ, но самое главное то, что мы можем сжигать низкокачественный уголь и даже отходы. А отходы углеобогащения это глобальная проблема мировой угольной промышленности. Мы полностью это проблему готовы решить, разработки полностью готовы для внедрения».

Ученый также упомянул свои исследования по переработке отходов, но отдельное место в его выступлении занял рассказ об идеях по возобновляемой энергетике, важными направлениями которых ученый видит солнечную энергетику и геотермальную энергетику. «Хотя указано, что я получил премию в значительной части за теплоэнергетику, но все-таки я считаю, что будущее за возобновляемыми источниками, и особенно за геотермальной энергией, а конкретно петротермальной», — сказал лауреат премии.

«Хотя я получил премию в значительной части за теплоэнергетику, но все-таки считаю, что будущее за возобновляемыми источниками, и особенно — за геотермальной энергией», —  Сергей Алексеенко.  

Петротермальная энергия — это не энергия горячей воды, которой на самом деле мало, а тепло сухих пород на глубине от 3 до 10 км, где температура достигает 350°C, и по оценкам, это неисчерпаемый источник тепла. «Мой тезис такой: петротермальной энергии достаточно, чтобы навсегда обеспечить человечество энергией с учетом конечного срока существования цивилизации», — сообщил Сергей Алексеенко. 

Идея извлечения глубинного тепла была предложена еще в 1897 году Циолковским, но возможность ее реализовать появилась только сейчас, когда такие глубины стали технически доступны, а впервые такой проект был реализован в Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) еще в 1970 году. Для добычи тепла нужно пробурить две скважины: по одной подается вода, а по другой поднимается горячая вода и пар, которые затем пускаются на обычную тепловую электростанцию. Есть две основных проблемы: во-первых, высокая цена — пробурить скважину глубиной 10 км стоит около $20 млн, а во-вторых, нужно иметь проницаемые породы.

Схема получения петротермальной энергии

Ученый поделился и своим видением будущего энергетики. По его мнению, в ближайшей перспективе (несколько десятков лет) будут разрабатываться экологически чистые и эффективные технологии переработки углеводородного сырья. А более дальняя перспектива (и тем не менее, этим заниматься надо уже сейчас) это возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и методы хранения электроэнергии. Но развивать одно без другого не имеет смысла, потому что все возобновляемые источники, кроме геотермальных, характеризуются временным действием.

Необходимость развития ВИЭ касается и России, несмотря на наши большие запасы органического сырья. «При массовом переходе большинства стран на альтернативные источники Россия может потерять многих покупателей органического топлива. Возобновляемые источники энергии надо развивать хотя бы потому, что, даже не используя их в энергоснабжении страны, можно производить технологии и продавать их на внешнем рынке», отметил эксперт.

При этом, отвечая на вопрос 4science о востребованности результатов своих исследований, Сергей Алексеенко отметил, что ощущает разрыв между академической наукой и промышленностью, и такие инициативы, как создание технопарков, пока не помогают его преодолеть. По его мнению, нужна поддержка государства по крайней мере для пилотных проектов, например, связанных с применением водоугольного топлива. Эксперт привел пример: экспериментальный угольный котел на 2 мегаватта в поселке Барзас Кемеровской области сделан за счет личных средств исследователей. «Не государственных, не грантов, не хоздоговоров личных денег, — уточнил спикер. — Поэтому обязательно должны быть фонды поддержки пилотных проектов».

Нужна поддержка государства для пилотных проектов по применению новых технологий в энергетике.

Алексеенко надеется на развитие новых программ по приоритетным направлениям в рамках недавно утвержденной Стратегии научно-технологического развития России. Ученый входит в один из 7 советов по приоритетным направлениям, по энергетике, и является председателем секции по возобновляемой энергетике, отвечая за развитие отрасли с точки зрения реализации новых технологий.

Мартин Грин, UNSW: солнечные батареи с энергоэффективными кремниевыми элементами

Второй лауреат премии «Глобальная энергия» 2018 года — Мартин Грин (Австралия), ведущий в мире специалист в сфере кремниевой фотовольтаике. Он занимается монокристаллическими и поликристаллическими кремниевыми элементами солнечной батареи. Мартин Грин разработал солнечные батареи с энергоэффективным элементом PERC (солнечный элемент с пассивированными эмиттерной и тыльной поверхностями), которые начали производиться в 2012 году и в данный момент стоят на втором месте в списке мировых лидеров по продажам. В 2017 году доля PERC на предприятиях, производящих кремниевые элементы, составляла свыше 24%. Ожидается, что к 2020 году этот показатель достигнет 50%.

Эксперт убежден, что из-за снижения стоимости производства и обслуживания солнечных панелей в течение следующих десятилетий энергия солнца будет доминировать в мировом энергобалансе. «Цены на фотовольтаические модули снизились на 30% в 2018 году и будут продолжать падать», — отметил спикер на пресс-конференции. При этом отказ от традиционных источников энергии, таких как уголь и газ, будет способствовать достижению целей Парижского соглашения по климату.

Различные источники энергии — прогноз компании Shell

Мартин Грин продолжит работу по своей теме: он намерен повысить производительность своих солнечных панелей еще на 50% и увеличить срок их работы более чем на 25 лет.

Мартин Грин: из-за снижения стоимости солнечных панелей в течение следующих десятилетий энергия солнца будет доминировать в мировом энергобалансе.

«Разработки Сергея Алексеенко и Мартина Грина отвечают актуальным проблемам мировой энергетической сферы, они абсолютные лидеры в своих областях. Признавая таких ученых, премия «Глобальная энергия» помогает анализировать мировые тренды и поддерживает технологии, которые создают решения глобальным энергетическим вызовам», — отметил Родни Джон Аллам, председатель Международного комитета по присуждению премии «Глобальная энергия», лауреат премии «Глобальная энергия–2012» и Нобелевской премии мира 2007 года.

Пресс-конференция лауреатов премий «Глобальная энергия» и «Энергия прорыва». Слева направо: Родни Джон Аллам, Сергей Алексеенко, Мартин Грин, Алексей Тринченко

Алексей Тринченко, СПбПУ: премия «Энергия прорыва» за экологичный метод сжигания топлива

Также на торжественной церемонии в рамках РЭН состоялось вручение награды победителю другой программы ассоциации «Глобальная энергия» — лауреату конкурса «Энергия прорыва–2018». Им стал Алексей Тринченко, доцент кафедры «Атомная и тепловая энергетика» Института энергетики и транспортных систем СПбПУ Петра Великого.

Алексей Тринченко, победитель конкурса для молодых ученых «Энергия прорыва»

Ученый был награжден за научное обоснованию эффективности сжигания твердых топлив (угля, торфа) низкотемпературным вихревым методом (НТВ-методом). Внедрение этого метода снижает количество вредных веществ в процессе производства электрической энергии на ТЭС. Выступая на пресс-конференции, Алексей Тринченко отметил, что повсеместное внедрение этой разработки даст возможность увеличить эффективность использования твердого топлива при соблюдении экологических нормативов.

«Мне вдвойне приятно, что эксперты конкурса сделали выбор в пользу чисто российской разработки. Низкотемпературный вихревой метод изобретение российской научной школы, победа в конкурсе «Энергия прорыва» очень вдохновила всю нашу команду на дальнейшие исследования и совершенствование проекта», заключил ученый.

«Мне вдвойне приятно, что эксперты конкурса сделали выбор в пользу чисто российской разработки. Низкотемпературный вихревой метод — изобретение российской научной школы», — Алексей Тринченко.

«Энергия прорыва» — общероссийский конкурс реализованных инновационных проектов в области энергетики, который проводится с 2014 года. Его цель поддержать талантливых ученых России и простимулировать их к дальнейшему развитию своих технологий. Участвовать в конкурсе могут ученые, студенты, аспиранты высших учебных и научных заведений, а также специалисты профильных организаций не старше 45 лет из всех регионов России. Основной критерий наличие собственной разработки, внедренной на производстве. 

Международной энергетической премией «Глобальная энергия» и конкурсом «Энергия прорыва» управляет Ассоциация «Глобальная энергия», которая занимается развитием международных исследований и проектов в области энергетики при поддержке ПАО «Газпром», ПАО «Сургутнефтегаз» и ПАО «ФСК ЕЭС», а также выступает организатором одноименного саммита и реализует ряд программ для молодых ученых России. Всего с момента учреждения премии в 2003 году ее лауреатами стали 37 ученых из 12 стран: Австралии, Великобритании, Германии, Исландии, Канады, России, США, Украины, Франции, Швеции, Швейцарии и Японии.

Система Orphus Если Вы заметили ошибку, выделите её и нажмите Ctrl + Enter.

Материал подготовлен редакцией 4science

Фото — пресс-служба премии «Глобальная энергия», Росконгресс
Иллюстрации — coolsci.ru, 4science

Ctrl+Enter
Esc
?

Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий, необходимо войти в систему или зарегистрироваться.