Одним из наиболее эффективных и перспективных способов накопления электрической энергии, с точки зрения плотности ее хранения, является применение аккумуляторных электростанций на базе батарей, позволяющих запасать энергию в химической форме. Электростанции на аккумуляторных батареях оказываются особенно полезными когда необходимо вспомогательно обеспечить кратковременную пиковую мощность, тем самым предотвратить аварийное отключение подачи электроэнергии к потребителям. Таким образом, аккумуляторные электростанции, по принципу своей работы, имеют много общего ...
Для создания линий электропередачи наиболее эффективной технологией на сегодня представляется передача электроэнергии по воздушным линиям постоянного тока сверхвысокого напряжения, передача электроэнергии по подземным линиям с газовой изоляцией, а в перспективе — создание кабельных криогенных линий и передача энергии на сверхвысоких частотах по волноводам. Основным достоинством их является возможность несинхронной параллельной работы энергосистем, относительно высокая пропускная способность, удешевление собственно линий по сравнению с трехфазной ЛЭП переменного тока ...
Благодаря существенному прогрессу в области полупроводниковой электроники и в технологии создания мощных неодимовых магнитов, широкое распространение получили сегодня бесколлекторные двигатели постоянного тока. Они применяются в стиральных машинах, пылесосах, вентиляторах, дронах и т. д. И хотя идея касательно принципа работы бесколлекторного двигателя высказывалась еще в начале 19 века, она ждала своего часа до начала полупроводниковой эры, когда технологии стали готовы к практической реализации этой интересной и эффективной концепции ...
В основе системы сверхпроводящего магнитного накопления энергии (SMES - superconducting magnetic energy storage) лежит магнитное поле, порождаемое постоянным током, текущим в сверхпроводящей катушке. Сверхпроводящая катушка непрерывно подвергается криогенному охлаждению, так что в результате она постоянно находится при температуре ниже критической, то есть является сверхпроводником. Кроме катушки, система SMES включает в себя криогенный холодильник, а также систему кондиционирования. Суть в том, что заряженная катушка, находясь в сверхпроводящем состоянии ...
Когда речь идет о выбросах углекислого газа (CO2), мы чаще всего представляем сжигание ископаемого топлива или промышленные процессы, в результате которых он попадает в атмосферу. Но наряду с углекислым газом в атмосферу выделяются и другие парниковые газы (ПГ), которые обладают высоким потенциалом глобального потепления (Global Warming Potential, GWP) и наносят окружающей среде не меньше ущерба, чем CO2. В их числе — метан (CH4) и оксиды азота (NOх), чье воздействие на изменение климата может быть значительно сильнее, чем у углекислого газа. Учет этих газов и их преобразование в эквивалент CO2 (CO2e) ...
Современное развитие водородных технологий связано с необходимостью перехода на более экологически безопасные источники энергии, которые смогут снизить негативное воздействие на окружающую среду и сократить выбросы парниковых газов. Водород рассматривается как перспективный альтернативный энергоноситель, способный заменить ископаемые виды топлива благодаря своим уникальным свойствам и высокой энергетической плотности. В этой статье рассмотрим основные методы производства водорода, их особенности, а также экологические и экономические аспекты каждого подхода ...
Электротехника — это динамично развивающаяся отрасль, которая охватывает широкий спектр дисциплин, от теоретических основ до прикладных решений в энергетике, транспорте и промышленности. В данной статье мы рассмотрим ключевые направления современной электротехники, их влияние на индустрию и значимость для развития технологий в целом. Теоретическая электротехника служит фундаментом для всех электротехнических дисциплин. Этот раздел охватывает изучение электрических цепей, электромагнитных полей и законов, которые описывают поведение электрических систем ...
FES – аббревиатура, обозначающая «Flywheel energy storage», то есть хранение энергии с применением маховика. Имеется ввиду, что механическая энергия накапливается и хранится в кинетической форме, в процессе вращения на высокой скорости массивного колеса. Аккумулированная таким способом механическая энергия может быть позже преобразована в электричество, для этого маховичную систему совмещают с обратимой электрической машиной, способной работать и в двигательном, и в генераторном режимах. Когда энергию необходимо накопить, электрическая машина служит двигателем ...
Городские территории активно ищут решения для борьбы с ухудшением экологической ситуации и ростом уровня загрязнения воздуха. Одним из ключевых подходов к снижению загрязнения воздуха в городах является уменьшение загрязнения от транспортных средств. В условиях роста цен на топливо, всё более популярными становятся электрические транспортные средства (ЭТС). В связи с этими обстоятельствами многие производители исследуют альтернативные виды топлива. Электрические источники энергии могут быть более экологически чистыми, поскольку они производят меньше загрязняющих веществ ...
Органическая электроника — это область электроники, в которой используются органические (углеродсодержащие) материалы в качестве полупроводниковых компонентов. Она отличается от традиционной электроники на основе кремния тем, что для создания электронных устройств применяются органические молекулы или полимеры, которые могут быть синтезированы с желаемыми свойствами. Органическая электроника представляет собой одновременно устоявшуюся область академических, научных и технологических исследований и все еще развивающуюся отрасль в плане массового промышленного применения ...
Ограниченность ресурсов сырой нефти и быстрое истощение запасов ископаемого топлива требуют от общества перехода к использованию устойчивых и чистых источников энергии для производства электричества и энергии для различных применений. Большое потребление ископаемого топлива также негативно влияет на окружающую среду, вызывая парниковый эффект, изменение климата, выбросы вредных газов и токсичных химикатов. Переход на возобновляемые источники энергии позволяет экономить невозобновляемые ресурсы и вырабатывать энергию на месте, избегая транспортировки топлива ...
Интеллектуальные сети, также известные как "умные сети" или "интеллектуальные сети" (smart grid), представляют собой модернизированные электрические сети, которые используют современные технологии для улучшения эффективности, надежности и устойчивости электроснабжения. Давайте рассмотрим проблемы традиционных электрических сетей и основные преимущества интеллектуальных сетей, опираясь на материал из книги "Fundamentals of Smart Grid Systems" Мухаммада Камрана. Традиционные электросети, созданные в конце 19-го века, долгое время обеспечивали электроэнергией наши дома и предприятия ...
Чтобы улучшить качество переноса тепла от поверхности, которую необходимо эффективно охлаждать, к устройству, которое призвано данное тепло утилизировать, используют так называемые термоинтерфейсы. Термоинтерфейсом называется слой, как правило, многокомпонентного теплопроводящего состава, обычно пасты или компаунда. Наиболее популярными термоинтерфейсами на сегодня являются те, что применяются на микроэлектронных компонентах внутри компьютеров: на процессорах, на чипах видеокарт и т. д. Широко распространены термоинтерфейсы и в другой электронике ...
Сверхпроводимостью называется квантовое явление, заключающееся в том, что некоторые материалы при доведении их температуры до определенной критической, - начинают проявлять нулевое электрическое сопротивление. На сегодняшний день ученым известно уже несколько сотен элементов, сплавов и керамик, способных вести себя подобным образом. Перешедший в сверхпроводящее состояние проводник начинает проявлять то что называется эффектом Мейснера, когда магнитное поле из его объема полностью вытесняется наружу, что, конечно, противоречит классическому описанию эффектов ...
Устройства накопления энергии - это системы, которые хранят энергию в различных формах, таких как электрохимическая, кинетическая, потенциальная, электромагнитная, химическая и тепловая, с использованием, например, топливных элементов, аккумуляторов, конденсаторов, маховиков, сжатого воздуха, гидроаккумуляторов, супермагнитов, водорода и т. д. Устройства накопления энергии - это важный ресурс, который часто используется для обеспечения бесперебойного электроснабжения либо в качестве поддержки энергосистемы в периоды очень краткосрочной нестабильности ...
Кремний, занимающий второе место по распространенности на Земле, играет ключевую роль в нашей повседневной жизни. От смартфонов до кардиостимуляторов, чипы на основе кремния являются неотъемлемой частью многих электронных устройств. Кроме того, кремний активно используется в производстве фотоэлектрических элементов, преобразующих солнечный свет в электричество. Однако атомная структура кремния ограничивает его способность проводить электричество, что замедляет работу компьютеров и снижает эффективность солнечных панелей. В связи с этим возникает необходимость поиска подходящей замены кремнию ...
Современные компьютеры основаны на технологии интегральных схем (ИС), которые позволяют уменьшать размеры цифровых логических затворов, обрабатывающих данные. Однако эти технологии имеют свои пределы, и поэтому исследователи давно ищут альтернативные способы хранения и обработки информации. Давняя мечта исследователей в области искусственного интеллекта (ИИ) - создание машины с человеческим интеллектом. Некоторые ученые полагают, что для этого нужно использовать необычные компьютерные технологии, отличные от традиционных. Большинство современных компьютеров работают на основе ...
Освещение - это одна из самых важных и влиятельных технологий в нашей жизни. Оно не только обеспечивает видимость и комфорт, но и влияет на настроение, здоровье, производительность, безопасность и эстетику. Освещение также является средством выражения и творчества, а также инструментом для решения различных социальных и экологических проблем. Современные технологии освещения постоянно развиваются и улучшаются, отвечая на тренды и потребности общества и рынка. Среди них можно выделить такие направления, как энергоэффективность, интеллектуальность, гибкость, персонализация и интеграция ...