Научно-производственный комплекс водородной энергетики имеет многолетний опыт создания энергоустановок на основе топливных элементов (ЭУ с ТЭ), в том числе специального назначения, располагает модернизированной опытно-производственной и испытательной базами и значительным научно-техническим заделом в области водородной энергетики.

Из проектов, завершенных в последние годы, следует отметить:

ОКР «Гибрид с ТПТЭ»

В соответствии с ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009 — 2016 годы в 2011 году завершен проект «Разработка технологии создания гибридной судовой энергетической установки мощностью от 250 до 2500 кВт на основе высокоманевренного низкотемпературного электрохимического генератора с твердополимерными топливными элементами (ЭХГ с ТПТЭ)».



Гибридные ЭУ с ТПТЭ предназначены, прежде всего, для оснащения перспективных типов судов, работающих в условиях крайнего Севера и обеспечивающих разведку, добычу и транспортировку нефти и газа. Главными достоинствами гибридной ЭУ с ТПТЭ по сравнению с дизель-генераторными, газопоршневыми и газотурбинными энергоустановками являются:

·   низкие эксплуатационные затраты за счет высокой эффективности электрохимического преобразования энергии топлива (КПДэхг ~ 50%) в комбинации с эффективной утилизацией тепла с помощью традиционных машинных преобразователей (КПДэхг + 20%) и возможности работы на транспортируемом углеводородном сырье;

·    высокая маневренность ЭХГ во всем диапазоне нагрузок;

·    на порядки меньшие выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Демонстрационный образец модуля гибридной судовой энергоустановки мощностью 60 кВт на основе высокоманевренного низкотемпературного ЭХГ с твердополимерными топливными элементами (МГЭУ-60) разработан для реализации в качестве базового конструктивно-технологического решения при создании типоряда гибридных (комбинированных) судовых энергетических установок, работающих на углеводородном топливе.

ОКР «ВЭУ-Перспектива»

Работы выполняются с июня 2012 года в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009–2016 годы по теме «Разработка отечественной технологии создания батарей топливных элементов с протонообменной мембраной и энергоустановок на их основе, работающих на природном газе и воздухе».

Целью ОКР является:

·   разработка отечественной технологии создания батарей топливных элементов (БТЭ) с протонообменной мембраной (ПОМ) и энергоустановок на их основе, работающих на природном газе и воздухе, для автономного энергоснабжения береговых участков газопроводов морских газодобывающих сооружений;

·   создание научно-технического задела по высокоэффективным судовым энергоустановкам на топливных элементах, прежде всего, для газовозов и судов танкерного флота.

В 2012 году выполнено эскизное и технорабочее проектирование БТЭ с ПОМ, а также эскизное и технорабочее проектирование демонстрационного образца ВЭУ на базе БТЭ с ПОМ, изготовлены и испытаны макетные образцы узлов БТЭ с ПОМ и конвертора природного газа, определена номенклатура импортных технологий, подлежащих замещению на российские, проведен анализ особенностей подлежащих разработке технологий и подготовлена программа выполнения работ совместно с соисполнителями, выполнено технико-экономическое обоснование разработки.

Конечный продукт ОКР «ВЭУ-Перспектива»

1. Опытный образец батареи топливных элементов с протонообменной мембраной мощностью 5 кВт (БТЭ-84). КД на БТЭ-84 с литерой «О1».
2. Демонстрационный образец вспомогательной энергоустановки (ВЭУ) киловаттного класса мощностью 10 кВт на базе БТЭ-84.

Окончание работ — 2014 год.

ОКР «ГЭУ-Шельф»

Работы выполняются с июня 2012 года в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009–2016 годы по теме «Разработка технологии создания электрохимической энергоустановки мегаваттного класса для судов и морских объектов, эксплуатируемых в акваториях и прибрежных зонах с повышенными экологическими требованиями».

Целями ОКР являются:

·   совершенствование энергетических установок (ЭУ), используемых для судов различного назначения и энергообеспечения морских газодобывающих сооружений;

·   разработка технологии создания электрохимической энергоустановки мегаваттного класса на основе батарей топливных элементов с протонообменной мембранной (БТЭ с ПОМ), работающей на конвертированном природном газе и воздухе, для энергообеспечения судов различного назначения и морских газодобывающих сооружений с высокой экономичностью и экологической чистотой при комфортном уровне шума.

Энергоэффективность и экологические преимущества ГЭУ с ЭХГ на базе ТПТЭ:

В 2012 году на этапе 1 выполнена разработка эскизного проекта БТЭ с ПОМ, конвертора паровой конверсии природного газа с мембранным выделением водорода и стендового образца модуля энергоустановки, разработана конструкторская документация макетных образцов узлов БТЭ с ПОМ, изготовлены и испытаны макетные образцы узлов БТЭ с ПОМ.

Конечный продукт ОКР «ГЭУ-Шельф»

1. Опытный образец батареи топливных элементов с протонообменной мембраной мощностью 50 кВт (БТЭ-50В) для ЭУ мегаваттного класса. КД на БТЭ-50В с литерой «О1».
2. Стендовый образец модуля мощностью 50 кВт для ГЭУ мегаваттного класса на базе БТЭ-50В.

Завершение ОКР — 2014 год.

Автономная стационарная энергоустановка на топливных элементах электрической мощностью 5,0 кВт

Преимущества автономных источников питания:

·  снижение затрат на организацию электроснабжения в районах с неразвитой сетевой инфраструктурой;

·  снижение расхода энергоресурсов, затрат на техническое обслуживание и, как следствие, уменьшение себестоимости электроэнергии на удаленных объектах за счет применения возобновляемых источников энергии;

·  унификация за счет возможности применения в изделиях различных видов энергоисточников в различных сочетаниях с учетом специфических условий места размещения;

·   автоматическая система управления позволяет осуществлять дистанционный мониторинг и управление режимами работы энергетического комплекса по проводным и беспроводным каналам связи.

Конструкция и технические характеристики:

Полностью собранный и испытанный в заводских условиях энергоблок представляет собой металлический блок-бокс из утепленных сэндвич-панелей, в состав которого входят:

·   электрохимический генератор мощностью до 10 кВт;

·   система преобразования и распределения электроэнергии (главный распределительный щит и щит собственных нужд);

·   система обогрева / охлаждения;

·   блок газовой обвязки (опция);

·   система вентиляции, сблокированная с системой контроля загазованности и детектором водорода;

·   система охранно-пожарной сигнализации с контролем доступа;

·   система газового пожаротушения;

·   система освещения;

·   автоматизированная система управления энергоустановкой с возможностью дистанционного контроля, управления и с передачей данных на верхний уровень;

·   блок резервного источника (опция).