Специалисты ООО «НПО «Центротех» (предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» в г. Новоуральск Свердловской области) завершили первый этап испытаний электролизной установки производительностью 50 Нм3/ч (нормальных кубических метров водорода в час), созданной на основе уникальной российской технологии. Инновационная разработка была выполнена по заказу АО «Концерн Росэнергоатом».
Опытный образец новой установки сочетает конкурентные преимущества двух наиболее распространенных промышленных технологий электролиза воды - щелочной проточной технологии и электролиза на основе протонообменной мембраны, но при этом лишена их недостатков. Например, электролизные батареи на анионообменной матрице, созданные новоуральскими специалистами, примерно в 9-10 раз меньше, чем проточные щелочные батареи аналогичной производительности. При этом требования к степени очистки воды для электролиза существенно ниже, чем при использовании электролизных установок на основе протонообменной мембраны.
Оборудование Росатома по производству водорода основано на экологичной технологии электролиза воды с применением уникальной анионопроводящей матрицы. Использование матрицы и выбранные инженерно-конструкторские и технологические решения позволяют обеспечить компактность всей установки, низкое удельное энергопотребление электролизной батареи (не более 4 кВт.ч на один нормальный кубометр производимого водорода), высокие динамические характеристики (что особенно важно для сопряжения установки с возобновляемыми источниками энергии), безопасную эксплуатацию электролизной установки от нулевого уровня до 115% номинальной производительности, а также требуемую чистоту получаемого водорода.
«Особенность новой электролизной установки в том, что она изготовлена в контейнерном исполнении со всем комплектом вспомогательного оборудования. Кроме того, для изготовления концевых фланцев электролизных батарей впервые использовалась 3D-печать (в составе НПО «Центротех» - один из Центров аддитивных технологий Росатома). Это позволило нам существенно снизить массу, а также кратно сократить трудоемкость и сроки изготовления фланцев», - отметил главный конструктор электролизеров НПО «Центротех» Константин Большаков.
«Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» реализует масштабный инвестиционный проект по созданию в Новоуральске опытно-промышленного производства электролизного оборудования. Предприятия Новоуральской площадки имеют все технологические компетенции и необходимый опыт для освоения полного цикла производства оборудования от электролизных элементов до комплектных установок в блочно-модульном и контейнерном исполнении. Этот проект входит в Единую «дорожную карту», утвержденную Межведомственной рабочей группой по развитию водородной энергетики в Российской Федерации, и должен быть завершен к концу 2026 года», - отметил директор Департамента развития и поддержки деятельности новых бизнесов АО «ТВЭЛ» Александр Штарев.
Для справки:
Разработка импортонезависимой технологии электролиза воды и создание в России промышленного производства электролизного оборудования - важная отраслевая и государственная задача для обеспечения национального технологического суверенитета.
Водородная энергетика – одно из приоритетных направлений научно-технологического развития Госкорпорации «Росатом». Инновационные технологии Росатома основаны на передовых достижениях российской атомной науки и в полной мере отвечают актуальной ESG-повестке. Применение разработанных электролизных установок предусмотрено при реализации пилотных проектов по созданию в России инфраструктуры водородной энергетики. Предполагается, что первые опытные и опытно-промышленные установки производства НПО «Центротех» будут использованы при создании Центра водородного инжиниринга с опытным полигоном на острове Сахалин, стендового испытательного комплекса по производству водорода на Кольской АЭС, водородного заправочного комплекса для обеспечения поездов на водородных топливных элементах на Сахалине, а также в других пилотных проектах.
Установка создана в рамках инвестиционного проекта по созданию российских технологий для крупномасштабного производства и потребления водорода. Это следующий шаг в развитии модельного ряда российских электролизных установок на основе отраслевых технологических решений. Ранее в Росатоме была разработана линейка электролизных установок производительностью от 5 до 40 Нм3/ч и представлена установка 5 Нм3/ч. При этом электролизные элементы производства НПО «Центротех» имеют существенный потенциал для повышения эффективности, что позволит в дальнейшем создавать установки большей производительности в существующих компоновочных решениях.
Госкорпорация «Росатом», один из технологических лидеров мировой экономики, поддерживает глобальную экологическую повестку перехода на низкоуглеродные технологии и реализует стратегическую программу по развитию водородной энергетики в России, которая включает развитие собственных технологических компетенций на всей цепочке поставок водорода, начиная от перспективных методов его производства, таких как электролиз, и заканчивая хранением и транспортировкой до локальных и зарубежных потребителей. Крупнейшие предприятия Росатома сегодня разрабатывают эффективные и конкурентоспособные на международном уровне решения в этой области, в том числе новые передовые электролизные системы.
Перед российской промышленностью стоит цель в кратчайшие сроки обеспечить технологический суверенитет и переход на новейшие технологии. Государство и крупные отечественные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной исследовательской, инфраструктурной, научно-технологической базы. Внедрение инноваций и нового высокотехнологичного оборудования позволяет Росатому и его предприятиям занимать новые ниши на рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.
© Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»
