2021年的俄罗斯致力发展科学和技术。8月科学议程的重点聚焦于近年来全世界最重要的话题—气候和生态。南乌拉尔国立大学的科学家们正在朝这个方向积极研究,开发绿色能源。
在最近的一项研究中,本校与外国同事一道分析使用太阳能—氢能复合模型的可行性,分别在地球三处不同的地理位置在与外界隔离情况下完成对系统中氢循环的研究。第一阶段的创新研究的结果发表在高级期刊«能量» 中
当发电厂利用风能或太阳能发电时,这些能量并不会全部用于提供给他们对象。正如从卡宁诺斯角(北极)的实验风力涡轮机获得的数据所显示的那样,能源有时会供大于求。它们提议将剩余能源储存在蓄氢池中,类似那些使用太阳能供电的发电厂。这样就不会在夜间或多云天气因为没有能源而停电。
来自印度、马来西亚和南乌拉尔国立大学的科学家组成的国际研究团队研究了太阳能-氢能复合模型的效率。并为此分析了安装在不同地理位置的系统的数据。科学家们选择车里雅宾斯克,印度—一个光照充足、对替代能源开放的国家,以及澳大利亚——南半球的代表作为开发设备主要部件的地方。这种方法之前并未在世界上出现过,这些选择均在研究人员同意的基础上做出的。
“该研究旨在确定太阳能发电在白天相同功耗(1 千瓦)下的功率。此外,我们确定了以气体形式产生和储存氢气所需的储氢和电解槽的体积。日照数据取自可靠来源。以及为了研究需要添加燃料电池以将氢转化为能量的其他供应商设备的参数。因此,我们研究了“与外界隔离情况下”氢循环的参数,”南乌拉尔国立大学替代能源研究中心主任、技术科学博士所罗明·叶夫根尼说。
科学家研究表明,对于一个恒定耗电量为 1 千瓦的发电厂,俄罗斯需要 35 个太阳能组件,印度为 32 个,澳大利亚为 23 个。 同样位于南半球,该站所需的蓄氢池面积最小(800 立方米),而俄罗斯则最大(2000 立方米)。
科学家们指出,研究地点的纬度几乎相同。但在澳大利亚,电费却比印度低 1.5 倍,比俄罗斯低 3 倍。同时,为一家小企业和一个 3-4 口之家提供电力的成本结果是可以相提并论的。基于此,研究人员得出结论,太阳能-氢能复合模型适用于地球的各个地方。
在工作过程中获得的结果仅仅是是初步的,它们需要更深入的分析和对大量地理位置的研究。科学家们打算扩大参与者名单,并为每个调查点绘制适当的地图。
值得注意的是,2021 年 6 月,该科学文章的作者提交了一份联合国际申请,申请获得俄罗斯科学基金会(俄罗斯科学基金会)的一项扩展研究课题资助。
南乌拉尔国立大学 (SUSU) 是一所数字化转型大学,在许多主要的领域引领创新研究,发展科学技术。学校按照俄罗斯联邦科技发展战略,重点发展数字工业、材料科学和生态学领域的大型科学交叉学科项目。在科技年,南乌拉尔国立大学将参加优先-2030计划。该大学履行乌拉尔世界级跨区域科学和教育中心区域项目办公室的职能。