Учёные нашли способ удешевить электроэнергию для далеких посёлков в четыре раза

Учёные Пермского политехнического университета предложили способ снизить стоимость электроэнергии в удалённых районах Чукотки и Таймыра. Цена за киловатт-час может уменьшиться с 65 до 8 рублей благодаря новому методу оптимизации работы энергоустановок на твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ), как сообщает издание «Жуковский.Life».

В России более 2,8 миллионов квадратных километров остаются без централизованного энергоснабжения. Каждый год на «северный завоз» топлива и ремонт дизельных генераторов тратится от 30 до 40 миллиардов рублей. Для жителей стоимость электроэнергии варьируется от 40 до 100 рублей за киловатт-час.

Твердооксидные топливные элементы считаются более экологичной альтернативой дизельным генераторам, так как они преобразуют топливо в электричество с минимальными выбросами вредных веществ. Однако высокая стоимость их производства и необходимость частой замены ключевых компонентов ограничивали их массовое использование.

Учёные Пермского политехнического университета изучили жизненный цикл ТОТЭ и смоделировали их работу в разных условиях эксплуатации.

«Правильно подобранные параметры позволяют увеличить срок службы батарей твердооксидных топливных элементов в четыре раза — с 10 тысяч до 40 тысяч часов, — рассказывает Екатерина Ширинкина, доцент кафедры охраны окружающей среды Пермского национального исследовательского политехнического университета. — Это означает, что вместо замены каждые один-два года батареи будут требовать замены только раз в пять лет. В оптимальном режиме углеродный след от производства электроэнергии сократится на 31%».

Исследование показало, что оптимизация производственных процессов и массовое производство могут снизить стоимость ключевых компонентов ТОТЭ в 2,5–3 раза. Это делает их экономически привлекательными для использования в удалённых районах, на вахтовых объектах, в медицинских учреждениях и на телекоммуникационных вышках, при этом снижая нагрузку на уязвимую арктическую экосистему.