Национална научна инфраструктура „СЪХРАНЕНИЕ НА ЕНЕРГИЯ И ВОДОРОДНА ЕНЕРГЕТИКА“

юли 8, 2020 k.mutavchiev@mon.bg

Off

Научни инфраструктури, Научни програми

ИМЕ НА ПРОЕКТА: Национална научна инфраструктура „СЪХРАНЕНИЕ НА ЕНЕРГИЯ И ВОДОРОДНА ЕНЕРГЕТИКА“ (НИ СЕВЕ)

КООРДИНАТОР: Институт по електрохимия и енергийни системи “Акад. Евгени Будевски“ на БАН (ИЕЕС)

ПАРТНЬОРИ:

Единен център за иновации на БАН (ЕЦИ)

Институт по полимери на БАН (ИП)

Институт по инженерна химия на БАН (ИИХ)

Химикотехнологичен и металургичен университет – Център по водородни технологии (ХТМУ)

Институт по обща и неорганична химия на БАН (ИОНХ)

Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“ (МГУ)

Пловдивски университет „Паисий Хилендарски” – Лаборатория по

биоелектрохимия и биоенергетика (ПУ)

Централна лаборатория по слънчева енергия и нови енергийни източници на БАН (ЦЛСЕНЕИ)

Югозападен университет „Неофит Рилски – Иновационен център за екоенергийни технологии (ЮЗУ)

БЮДЖЕТ: 33.1 млн. лв.

ПЕРИОД: 2018-2022

Kратка информация

Енергетиката е гръбнакът на всяка икономика. Тя осигурява стабилност, независимост и просперитет. Днес eнергийната система е достигнала повратна точка на преосмисляне, от което се нуждаем, за да съхраним планетата на която живеем. Акцентът в Европейската енергийна политика е развитието и внедряването на нисковъглеродните технологии в бита на европейския гражданин чрез използване на възобновяемите енергийни източници (ВЕИ). За България това е жизнено необходимо, защото от няколко години Европейската агенция по околна среда (European Environment Agency) класифицира страната ни като мястото в Европа с най-замърсен въздух.

Енергията от ВЕИ може да бъде използвана ефективно чрез радикални решения за нейното съхранение и вторично генериране. Най-ефективно е преобразуването й чрез химически процес, който позволява обратимост (химическа енергия в електрическа и обратно). За момента са известни два подхода: (1) чрез батерии – класически подход със 150 годишна история; (2) чрез водород като енергиен носител. Водородът е безспорно най-добрата алтернатива на въглеродните горива от екологична гледна точка, тъй като той може да се произвежда от вода чрез електролиза и да се склaдира, а когато е необходимо, да се конвертира в електричество и топлина чрез електрохимични устройства, наречени горивни клетки, при което като страничен продукт се отделя вода. Така енергийният цикъл е “от вода до вода”. Водородните технологии са на прага на навлизането си като пазарни технологии.

Националната научна инфраструктура „Съхранение на енергия и водородна енергетика“ (НИ СЕВЕ) следва Европейската стратегия за обединяване на експертния научен потенциал, наличната материална база и други финансови ресурси, което ще ускори едно плавно, стабилно и финансово безболезнено въвеждане на иновативните технологии за съхранение на енергия от ВЕИ и за нейното ефективно използване чрез конверсия в бита и индустрията – процес в който България се включва все по-активнo, с амбицията за водеща позиция в тази все още незаета технологична и пазарна ниша в Региона.

Методи

Инфраструктурата покрива изцяло приоритетите на Европейския стратегически план за нисковъглеродни енергийни технологии (SET-Plan) и осигурява условия за интегрирането на България в изпълнението на актуализираните европейски политики, залегнали в пакета от мерки „Чиста енергия за всички Европейци“. Тя е тясно свързана с изпълнението на българските ангажименти, касаещи:

Директива 2014/94/EC за разгръщането на инфраструктура за алтернативни горива (АГ) и дефинираните цели в “Национална рамка за политика за развитието на пазара на алтернативни горива в транспортния сектор и за разгръщането на съответната инфраструктура“;
Актуализираната Директива за възобновяемите енергийни източници за периода 2021 – 2030 г., в която се дефинира нова цел за България – 27% повишение на дела на енергията от възобновяеми спрямо 2020 г. при годишен ръст от 1,3%, чрез „физическото интегриране на възобновяемата енергия като енергия и като енергийно гориво“;
Директива 2018/844/ЕС за изменение на Директивата за енергийните характеристики на сградите и Директивата за енергийната ефективност, с цел насърчаване използването на интелигентни технологии в сградите.

Ефективен подход за изпълнение на гореспоменатите директиви, който бързо се разработва и въвежда технологично и законодателно, е изграждането на нови технологични платформи, в т.ч. с възможности за изработването на демонстрационни продукти. Целта на НИ СЕВЕ е да осигури база и експертиза за тяхното внедряване в тясно сътрудничество с българската индустрия. Поетапното изграждане на НИ СЕВЕ дава възможност за адаптиране към навлизащите нови приоритети, което е характерно за иновативните пред-комерсиални технологии.

Резултати

През периода 2018-2019г. беше структуриран и изграден МОДУЛ 1 на НИ СЕВЕ, в който 11 партньорски лаборатории, разпределени в 5 института на БАН и три университета, бяха обединени в две Тематични Интегрирани Лаборатории. Те вече функционират като единен национален изследователски център. Модернизираната и частично обновена специализирана апаратура (обща стойност на наличното оборудване – 5 244 372 лв.), започна през 2019 г. обслужването на 12 тематични задачи по Национална научна програма „Нисковъглеродна енергия за транспорта и бита Е+“ и 11 проекта по Фонд „Научни Изследвания“ на МОН, Хоризонт 2020 и др.

Изградената вътрешна електронна мрежа за обмен на информация и данни позволява „on line” подаване на заявки и получаване на резултати както за единични експериментални услуги, така и за уникални по своето съдържание комплексни изследователски решения, елиминирайки географските и времеви бариери. Благодарение на стратегически изградената структурата на НИ СЕВЕ, се отчита нараснал интерес, ангажираност и повишаване експертизата на млади учени и пост-докторанти, някои от които са привлечени обратно в Българските институти от чужбина.

Вторият етап от изграждането на Инфраструктурата (МОДУЛ 2), който стартира през 2020 г., ще осигури технологична база за активно внедряване на новите технологии съвместно с българската индустрия. Предстои логистично планиране и изграждане на три експериментални платформи, които не са предвидени в други национални инфраструктурни проекти:

Платформа за технологично разработване на нова генерация клетки и стакове за горивни клетки/електролизьори и батерии. Тя ще покрие липсващата у нас експериментална база за скалиране на лабораторните прототипи, което изисква нови технологични решения и оборудване;
Кибер-физична платформа за проектиране и експериментално валидиране на хибридни системи батерия/горивна клетка за ускорено разработване на транспортни съоръжения с нулеви емисии. Тази платформа ще бъде уникална за Региона;
Платформа за изследване и въвеждане на метан-водородни смеси в индустрията, транспорта и бита (инжектиране на водород в природен и био газ). Тя ще осигури база за развитие и въвеждане на един иновативен и високоефективен за изпълнението на амбициозната Европейска програма за декарбонизация подход.

ИЗВОДИ

НИ СЕВЕ е модерна, уникална за България и Региона тематично ориентирана Инфраструктура. Чрез специфичната си дейност и експертиза тя ще ускори навлизането на иновативните високи технологии за съхранение и конверсия на енергия от ВЕИ в ежедневието на българина. Изградена като гъвкава национална структура с възможности за саморазвитие, НИ СЕВЕ покрива широк времеви диапазон предвид Европейските прогнозни периоди (2030, 2050 г.). Инфраструктурата гарантира среда за публично-частно партньорство, за тясно сътрудничество със стабилната национална батерийна индустрия и експертна подкрепа за ефективното прилагане на новите водородни технологии. Тя създава нова генерация специалисти и съдейства за популяризиране на иновациите в областта. Благодарение на активността на НИ СЕВЕ България е поставена в групата на страните, от които се очаква бързо навлизане на водородните технологии през следващите 4 години.