Новости энергетики

В Тольяттинском госуниверситете (ТГУ) создали систему защиты энергосетей от магнитных бурь — возмущений в магнитосфере планеты, возникающих из-за солнечной активности. Разработка состоит из специального датчика и связанной с ним системы управления силовыми трансформаторами.

Основную опасность при магнитных бурях представляют геоиндуцированные токи. Они возникают в верхних слоях поверхности планеты и могут проникать в заземленные протяженные металлические объекты или объекты, содержащие металл, например элементы силовых трансформаторов. Возникает перегрузка, металл в трансформаторах нагревается, и они могут выйти из строя. По словам разработчиков, это может привести к убыткам в миллиарды рублей.

Тольяттинские ученые вооружились датчиком для регистрации изменений магнитного поля и электрического тока. Прибор связали с системой автоматического управления энергосетями и запрограммировали следующий сценарий. Как только датчики будут регистрировать геоиндуцированные токи, система даст сигнал оператору либо сама отключит заземление трансформатора, чтобы он не принимал на себя геоиндуцированные токи и не сгорел от перегрузки. Когда буря стихнет, датчик зарегистрирует снижение токов, и заземление вновь выключится.

Тольяттинские ученые разрабатывали систему защиты для Арктики — в высоких широтах возникают самые мощные магнитные бури: из-за них и появляются полярные сияния. Однако дополнительные расчеты показали, что при особо сильных возмущениях магнитосферы пострадать может и энергосистема Центральной России. По мнению разработчиков, изобретение может пригодиться и там.


Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые из Пермского политеха запатентовали трехэтапный гидроразрыв пласта (ГРП), при котором в нефтесодержащую породу жидкость закачивается трижды с разной скоростью: от низкой до высокой. По словам разработчиков, новый метод позволит увеличить нефтеотдачу и срок «службы» карбонатных месторождений, отличающихся большим количеством трещин в породе.

Обычно ГРП применяют, чтобы увеличить нефтеотдачу зрелых месторождений. В традиционной технологии гидроразрыва жидкость закачивают в трещину на большой скорости. При этом она проникает в пласт неглубоко: заполненное раствором пространство напоминает перевернутое дерево с короткими ветками. Нефтеотдача увеличивается, но спустя несколько месяцев или лет вновь падает.

Пермяки предложили увеличить длину и «ветвистость» подземного «дерева», чтобы в его «ствол» поступало больше углеводородов. Пышную «крону» планируют вырастить в три этапа. На первом жидкость предлагается закачивать под землю на малой скорости, чтобы немного расширить естественные трещины в породе. На втором — нарастить скорость закачки, чтобы из расширившихся трещин выросли дополнительные «ветки». На третьем этапе скорость нужно увеличить еще больше — так старые и молодые «побеги» можно будет продлить и дотянуть до самых дальних от скважины пустот, содержащих нефть.

На сегодняшний день технологию опробовали на карбонатных месторождениях.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые кафедры транспорта и хранения нефти и газа Горного университета Санкт-Петербурга разработали умный шар для обследования нефтепроводов. Устройство представляет собой миниатюрный аппарат размером с теннисный мяч. Он изготовлен из алюминия с гальваническим покрытием и оснащен датчиками двух типов — акустическими и емкостными.

Умный шар помещается в трубопровод и свободно перемещается по нему вместе с потоком нефти. Датчики двух типов непрерывно сканируют окружающее пространство.

Акустические датчики посылают звуковые сигналы, а затем улавливают и анализируют эхо. Пробои и загрязнения (например, отложения парафина на стенках) искажают эхо и позволяют точно определить место дефекта.

Емкостные датчики представляют собой электрические конденсаторы из двух металлических пластин и слоя изолирующего материала между ними. Когда шар попадает в среду, электропроводность которой отличается от электропроводности нефти (к примеру, в скопление воды), датчики автоматически регистрируют это изменение и фиксируют его координаты.

Собранные шаром сведения записываются на встроенную карту памяти — остается лишь достать устройство из трубы при помощи специальной магнитной решетки и изучить данные. В перспективе шар «подружат» с нейросетью — она будет самостоятельно анализировать измерения. Сейчас нейросеть упорно обучается.

На сегодняшний день шар прошел первый этап испытаний, устройством заинтересовались несколько крупных энергетических компаний. По словам авторов разработки, внедрение технологии сделает транспортировку углеводородов по трубопроводам еще безопаснее и дешевле.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Ученые петербургского Университета ИТМО повысили КПД солнечных батарей из перовскита. Для этого использовали «иголки» из фосфида галлия — полупроводника, способного преобразовывать в электроэнергию до 40% падающего на него света.

В перовскит внедрили нитевидные нанокристаллы фосфида галлия, по форме напоминающие иголки толщиной в одну миллионную долю миллиметра. В получившемся комбинированном материале эти иголки играют роль проводов, по которым перемещаются заряды. В результате эффективность солнечных элементов выросла с 17 до 18,8%. По словам авторов исследования, это не предел.

Перовскит — это другое название минерала титанида кальция. Как и кремний, он является полупроводником, то есть хорошо передает электрический заряд под воздействием солнечного света. При этом коэффициент поглощения у перовскита выше: перовскитная панель толщиной 1 микрон вбирает в себя столько же света, сколько кремниевая толщиной 180 микрон.

В солнечной энергетике перовскит рассматривают как альтернативу кремнию, из которого делают 95% батарей. Перовскит дешевле и легче кремния, на его основе можно конструировать элементы с разной формой изгиба. По словам исследователей, сочетание перовскита с наноструктурами позволит создавать батареи почти любых масштабов вплоть до тонкого пленочного покрытия для космических спутников.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

В Северо-Кавказском федеральном университете нашли способ управлять теплопроводностью композитных материалов с помощью магнитного поля. В университете считают, что способ поможет в создании умных теплообменных систем в устройствах, где нужно отводить либо передавать тепло от одного объекта к другому, повышать или понижать интенсивность передачи тепловой энергии.

Для исследования ученые выбрали композит с магнитными наночастицами и микрочастицами графита. При воздействии магнитным полем наночастицы начинали двигаться и «цеплять» микрочастицы графита. В результате последние выстроились в упорядоченную структуру и образовали в материале «коридор» для непрерывного «протекания» тепла. При этом теплопроводность материала увеличилась в шесть раз.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/

Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.

СДЕЛАТЬ ВЫБОР