Специалисты Санкт-Петербургского государственного морского технического университета и Крыловского научного центра разрабатывают судовую энергоустановку на топливных элементах. Это настоящий прорыв в судостроении.
Подобные системы ранее использовались лишь в подводных лодках. Их ценность в том, что в отличие от дизель-генераторных и даже атомных установок выработка электроэнергии идет бесшумно - за счет химических реакций в специальных топливных элементах. И боевая субмарина становится действительно бесшумной.
Питерские корабелы провели серьезные расчеты и пришли к выводу, что энергетика, создававшаяся исключительно в военных целях, успешно может работать в интересах гражданского флота. Это актуально. Состояние экологии планеты давно вызывает тревогу, и в приоритете различные экологические проекты, затрагивающие все сферы жизнедеятельности человека.
Например, в США, Западной Европе, а с недавних пор и в России начались работы по созданию, так называемого, электрического самолета. В нем все вспомогательные системы будут питаться энергией от аккумуляторных батарей, даже движение по аэродрому обеспечат электродвигатели, а турбины будут выключаться сразу после приземления. Вслед за воздухоплавателями над полностью электрическими судами задумались и мореплаватели. И мы можем стать лидерами.
Российский проект получил условное название "ЭкоБот". Создание энергомодуля на топливных элементах ведется в рамках национальной технологической инициативы по направлению "Инновационное судостроение" дорожной карты "МариНэт".
В результате реализации проекта "ЭкоБот" будет подготовлен комплект конструкторской, технологической и эксплуатационной документации для создания прототипа экологически чистого судна, насыщенного инновационными компонентами.
Крыловский научный центр предложил проект энергомодуля электрохимической энергоустановки мегаваттного класса для оснащения основных и вспомогательных электроэнергетических систем морского транспорта и морских сооружений. Целью его является создание автоматизированного экспериментального образца энергомодуля судовой энергетической установки на базе отечественных батарей топливных элементов с твердополимерным электролитом и конвертора органического топлива. Тем самым будет сформирован необходимый научно-технический задел для организации серийного производства энергоустановок на топливных элементах и выхода на соответствующий рынок.
Энергоустановку планируется создать на базе отечественных батарей топливных элементов с твердополимерным электролитом и конвертором органического топлива.
Пилотные проекты оснащения судов подобного рода энергоустановками уже реализованы в Норвегии, Финляндии и ряде других стран. Однако, их мощность невелика, не более 50-200 кВт. На "ЭкоБот" планируется энергоустановка сопоставимой мощности, и здесь может быть использован автоматизированный экспериментальный модуль, работа по которому ведется в Крыловском научном центре. Предусматривается поэтапная разработка технологии топливных элементов, ее результатом станет батарея топливных элементов, и технологии конверсии углеводородного топлива с изготовлением конвертора углеводородного топлива.
На базе экспериментального энергомодуля предусмотрено проектирование типоряда судовых энергетических установок. После всесторонних стендовых эксплуатационных испытаний предполагается установка энергомодуля на "ЭкоБот" и их продолжение уже на реках и в каналах Санкт-Петербурга. Одновременно с этим будет проводиться необходимая работа по организации выхода на соответствующий рынок электроэнергетического оборудования и использования энергоустановок с топливными элементами на отдельных судах и морских объектах с постепенным расширением их типов и номенклатуры.
Замена традиционных источников энергии, например, дизельных генераторов, на судах и морских объектах энергоустановками мегаваттного класса мощности на основе топливных элементов дает целый ряд преимуществ.
Во-первых, более высокий - на 10 процентов и выше - по сравнению с дизель-генераторами коэффициент полезного действия, а значит существенная экономия топлива и в определенной степени решение проблемы энергосбережения.
Во-вторых, в десятки раз уменьшаются выбросы вредных веществ и парниковых газов, в том числе по окислам серы, азота, СО и на 20-30 процентов выбросы углекислого газа, что позволит получить годовую экономию российских квот вредных выбросов в окружающую среду по Киотскому протоколу в размере нескольких десятков миллионов тонн при серийном переходе на судовые энергоустановки с топливными элементами.
Простота в эксплуатации, автоматическое управление и увеличение сроков техобслуживания делают их пригодными для оснащения даже безэкипажных судов.
С точки зрения диверсификации технологии энергоустановок с топливными элементами являются универсальными для оснащения судов практически любого класса, в том числе судов с пропульсивными системами мегаваттной мощности в качестве вспомогательных энергоустановок. На судах более легких классов они могут применяться уже не только как вспомогательные, но и как основные. Потребность в таких судовых энергоустановках измеряется сотнями для российского флота и тысячами при выходе на мировой рынок этой продукции.
Первый "ЭкоБот" планируется построить на "Средне-Невском судостроительном заводе", и возможно уже в недалеком будущем жители и гости северной столицы, совершая прогулки по ее рекам и каналам, смогут лицезреть красоты города с борта экологически чистых судов.
Текст публикуется в авторской редакции и может отличаться от вышедшего в номере "РГ".