<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Scientific Papers Collection of the Angarsk State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Scientific Papers Collection of the Angarsk State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2686-7788</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">50888</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.36629/2686-7788-2022-1-154-157</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>ELECTRIC POWER</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">FEATURES OF THE USE OF ALUMINUM-HYDROGEN ENERGY IN HARD-TO-REACH AREAS OF THE RUSSIAN FEDERATION</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АЛЮМОВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В ТРУДНОДОСТУПНЫХ РАЙОНАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Голованов</surname>
       <given-names>Игорь Григорьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Golovanov</surname>
       <given-names>Igor' Grigor'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Михалёв</surname>
       <given-names>Андрей Викторович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Mikhalev</surname>
       <given-names>Andrey Viktorovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Носенко</surname>
       <given-names>Данил Русланович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Nosenko</surname>
       <given-names>Danil Ruslanovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Степанов</surname>
       <given-names>Юрий Юрьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Stepanov</surname>
       <given-names>Yuriy Yurievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2022-06-17T04:26:02+03:00">
    <day>17</day>
    <month>06</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2022-06-17T04:26:02+03:00">
    <day>17</day>
    <month>06</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <volume>2022</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>154</fpage>
   <lpage>157</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2022-06-09T00:00:00+03:00">
     <day>09</day>
     <month>06</month>
     <year>2022</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://angtu.editorum.ru/en/nauka/article/50888/view">https://angtu.editorum.ru/en/nauka/article/50888/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассмотрен вопрос о применении алюмоводородной энергетики в трудно доступных районах Российской Федерации</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The issue of the use of aluminum-hydrogen energy in hard-to-reach areas of the Russian Federation was considered</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>водород</kwd>
    <kwd>алюмоводородная энергетика</kwd>
    <kwd>возобновляемые источники энергии</kwd>
    <kwd>экология</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>hydrogen</kwd>
    <kwd>hydrogen energy</kwd>
    <kwd>renewable energy sources</kwd>
    <kwd>greenhouse effect</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Для повышения эффективности электроэнергетики России необходимо выполнить её децентрализацию, которая обостряется целым рядом климатических и географических особенностей. Во-первых, около 20 млн. человек проживают на территориях, куда технически и экономически нецелесообразно распространение централизованных сетей. Во-вторых, в силу климатических условий практически во всех регионах нашей страны необходимо использовать когенерационные энергоустановки, т. е. производить не только электрическую, но и тепловую энергии. В настоящее время основным решением для децентрализованной генерации являются газопоршневые и газотурбинные установки (при наличии природного газа), а также дизель-генераторы, работающие на привозном топливе (в труднодоступных районах). К недостаткам последних следует отнести относительно низкий ресурс (при работе на мощности ниже номинальной), высокий уровень выбросов и расход топлива. Совокупный объем затрат на энергоснабжение всех потребителей 15 регионов Крайнего Севера равен 1,7 трлн. руб. в год. Тарифы на электроэнергию достигают от 20 до 237 руб / кВт∙ч, это от 5 до 55 раз выше средних по России, а по тепловой энергии – от 3 до 20 тыс. руб / Гкал, что от 3 до 17 раз выше средних по России [1]. Применение водородной энергетики является перспективным направлением решения этой проблемы. Теплота сжигания водорода составляет 142 МДж на килограмм, а природного газа – от 28 до 46 Мдж [2]. Водород является вторичным энергоносителем и дополняет нефтяную, атомную или возобновляемые источники энергии (ВИЭ). В процессе получения электрической энергии применяют различные накопители энергии. Наибольшее применение получили следующие типы накопителей энергии: электромагнитные, электрохимические, физические (механические), водородные накопители энергии. Электромагнитные накопители – запасают электроэнергию в сверхпроводящих катушках. К электрохимическим накопителям относятся электрические аккумуляторы. К физическим накопителям электроэнергии относятся два вида комплексов: кинетические накопители энергии (маховики), гравитационные накопители энергии (ГАЭС). Водородные накопители энергии состоят из системы производства водорода и топливных элементов, и системы связи и управления с электроэнергетической системой.Структурная схема топливного элемента водородной установки представлена на рисунке 1 [2]. Рисунок 1 – Структурная схема топливного элемента Топливный элемент включает в себя два электрода – анод и катод между ними находится электролит. Электролит обеспечивает перемещение ионов от одного электрода к другому и блокирует движение электронов. Работа топливных элементов поддерживается путем подачи двух применяемых для поддержания реакции компонентов – топлива и окислителя. В зависимости от типа топливного элемента, в качестве топлива могут использоваться газообразный водород, природный газ (метан), а также жидкое углеводородное топливо (например, метиловый спирт). В роли окислителя обычно выступает содержащийся в воздухе кислород. На рисунке 2 представлена схема ступеней преобразования химической энергии топлива и окислителя для получения электрической энергии традиционным преобразованием (ТЭЦ, АЭС и т.д.) и с помощью топливного элемента [3].                            Рисунок 2 – Ступени преобразования химической энергии традиционным и электрохимическим способами Концепция алюмоэнергетики заключается в применении алюминия в качестве промежуточного энергоносителя в стационарных, транспортных и портативных системах электроснабжения.В алюмоводородной технологии алюминий химически окисляется водой, а затем полученный водород применяется как топливо в тепловых машинах и топливных элементах с выработкой тепловой и электрической энергий.Алюмоводородная энергетика имеет следующие достоинства [3]:– высокий КПД, до 65% [4];– взрыво- и пожаробезопасность при хранении и работе;– отсутствие ядовитых компонентов, шума, выбросов (за исключением паров воды);– отсутствие необходимости значительно расширять добычу бокситов, так как продукты окисления могут быть вторично использованы для восстановления алюминия; – возможность быстрого восстановления электропитания потребителя в номинальных условиях, длительного хранения без снижения характеристик, в том числе и в полевых условиях;– низкий срок окупаемости от 4 до 6 лет;– алюминий в отличие от водорода и дизельного топлива более удобен при транспортировке (не огнеопасен, не текуч, не испаряется).К недостаткам алюмоводородной энергетики можно отнести:- топливные элементы, работающие на алюмоводородной технологии, предполагают полный цикл: «Топливный элемент – производство водорода – получение энергии». Водород производится «по требованию», в момент его потребления;  - привозное топливо (алюминий) – существенный недостаток технологии, при технико-экономических расчетах необходимо включать стоимость доставки алюминия. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Башмаков И.А., Дзедзичек М.Г. Оценка расходов на электроснабже-ние в регионах Крайнего Севера// [Электронный ресурс] https:// www.abok. ru/for _spec/articles.php?nid=6664 (дата обращения 01.05.2022).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bashmakov I.A., Dzedzichek M.G. Ocenka rashodov na elektrosnabzhe-nie v regionah Kraynego Severa// [Elektronnyy resurs] https:// www.abok. ru/for _spec/articles.php?nid=6664 (data obrascheniya 01.05.2022).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жук А., Новиков Н., Фролов В. Водородные и алюмоводородные на-копители в электроэнергетике. // [Электронный ресурс]. URL https://energypolicy.ru/vodorodnye-i-alyumovodorodnye-nakopiteli-v-elektroenergetike/energetika/2021/12/21/ (дата обращения 01.05.2022).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhuk A., Novikov N., Frolov V. Vodorodnye i alyumovodorodnye na-kopiteli v elektroenergetike. // [Elektronnyy resurs]. URL https://energypolicy.ru/vodorodnye-i-alyumovodorodnye-nakopiteli-v-elektroenergetike/energetika/2021/12/21/ (data obrascheniya 01.05.2022).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Школьников, Е. И. Что такое алюмоэнергетика / Е И. Школьников // Экология и жизнь. 2010. № 7 (104). С. 57-63.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shkol'nikov, E. I. Chto takoe alyumoenergetika / E I. Shkol'nikov // Ekologiya i zhizn'. 2010. № 7 (104). S. 57-63.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Клеер А.М., Тюрина Э.А., Потанина Ю.М., Медников А.С. Перспек-тивные энергетические установки на алюминиевом топливе.// [Электронный ресурс]: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivnye-energeticheskie-ustanovki-na-alyuminievom-toplive. (дата обращения 01.05.2022).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kleer A.M., Tyurina E.A., Potanina Yu.M., Mednikov A.S. Perspek-tivnye energeticheskie ustanovki na alyuminievom toplive.// [Elektronnyy resurs]: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivnye-energeticheskie-ustanovki-na-alyuminievom-toplive. (data obrascheniya 01.05.2022).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
