Создание технологии высокоэффективного термоээлектрохимического цикла преобразования и аккумулирования тепловой энергии в электроэнергию и водород

работе изложены основные концептуальные решения вариантов энерготехнологической установки (ЭТУ, которые состоят в следующем:
- Аккумулирование продукции выполняется на основе компрессионного хранения водородо-метановой смеси (ВМС) в стальных трубопроводах, предназначенных для транспорта природного газа;
- Рабочее тело высокотемпературной электрохимической установки (ВТЭХУ) – водород низкого давления (до 1 МПа) с температурой на выходе из электрохимического генератора (ЭХГ) до 900оС;
- Схема установки двухцелевая с производством ВМС и электроэнергии в переменных графиках их потребления;
- Подвод тепла к производству ВМС путем адиабатической конверсии метана (АКМ) осуществляется от высокотемпературного теплоисточ-ника (ВТИ) с температурой нагрева свыше 900оС с помощью промежу-точного теплоносителя, в качестве которого может использоваться инертный газ или расплав фторидов;
- Регенерация тепла, вырабатываемого в ЭХГ, осуществляется как для нагрева входного потока водорода и воздуха, так и для нагрева рабоче-го тела замкнутой газотурбинной установки (ГТУ ЗЦ), в том числе -между ступенями турбины;
- Производство водорода в периоды провала электронагрузки и выра-ботка пиковой электроэнергии осуществляются в одном аппарате (ВТЭХУ), построенном на применении керамического твердооксидно-го электролита.
  Выполнены предварительные проработки схемно-конструктивных решений для энерготехнологической установки ЭТУ. В состав разработок во-шли:
а) предварительная принципиальная схема ЭТУ;
б) технические решения по АФП в выбранном на настоящем этапе работ со-ставе и параметрах промконтура;
в) описание предварительных проработок, включающих в себя:
- описание технических характеристик и обоснование определяю-щих концептуальных решений по ВТЭХУ и ее основному обору-дованию;
- описание выбранных на данном этапе характерных режимов ра-боты АКМ, определяющих работоспособность отдельных систем, оборудования и установки в целом;
- основные результаты расчетных и параметрических оценок ре-жимов работы ВТЭХУ в обоснование выбора режимных пара-метров, оценки работоспособности и пр.;
- предварительные предложения по выбору материалов ВТЭХУ и оценки их работоспособности.
  Проведено предварительное расчетное обоснование ряда характеристик, принципиально важных для концепции ЭТУ.
- Выполнены теплофизические расчеты установившегося режима АКМ, которые подтверждают основные заявляемые концептуальные предположения, в частности, об эффективности энергоиспользова-ния и обеспечении работоспособности.
- Представлены результаты выбора электродов и оценок его работо-способности в условиях зарядки электродов ВТЭХУ, а также ис-пользованные для этого новые расчетные подходы и предположе-ния. Отмечены необходимость получения надежных исходных дан-ных по свойствам материалов, используемых при выборе и обосно-вании конструкции.
- Исследована зависимость электрохимических характеристик обра-тимого ЭХГ в номинальном режиме от параметров и состава рабо-чей зоны, определены управляющие параметры для снижения вели-чин таких критических характеристик, как потери потенциала для различных температур. Приведены результаты начального этапа разработки и применения модели электрохимических процессов при работе ВТЭХУ исследуемой конструкции.
Определены направления дальнейших совместных работ организаций – уча-стников разработки концепции.
Проведены предварительные оценки ожидаемой технико-экономической эф-фективности.