textarchive.ru

Главная > Документ


Проект  I.14. «Производство аппаратно-программных средств для автоматизированных систем управления технологическими процессами в атомной энергетике, электро- и теплоэнергетике»

Подавляющее большинство действующих блоков электростанций были введены в эксплуатацию до 90-х годов предыдущего столетия и подлежат серьёзной реконструкции, в том числе, и в части автоматизации технологических процессов производства. Объём рынка автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) только на объектах АЭС, ТЭЦ, ГРЭС и ГЭС России до 2015 года составляет около 90 млрд. рублей.

Этот огромный рынок высокотехнологичной индустрии до настоящего времени был отдан зарубежным компаниям, и энергетика России оказывается в зависимости от зарубежных средств управления технологическими процессами.

Экспериментальным заводом научного приборостроения со Специальным конструкторским бюро РАН при участии ряда институтов РАН разработаны и освоены в серийном производстве аппаратно-программные средства, не уступающие по основным техническим характеристикам продукции ведущих зарубежных компаний. Основными техническими характеристиками предлагаемого продукта являются полнота, быстродействие и живучесть системы. Полнота определяется способностью продукта создавать любые виды АСУТП необходимые для решения задач автоматизации технологических процессов АЭС, ТЭЦ, ГЭС и ГРЭС. Продукт, созданный ФГУП ЭЗАН, способен решать все задачи по автоматизации объектов теплоэнергетики, а также многие задачи автоматизации атомной энергетики и электроэнергетики. Программно-технические средства позволяют создавать программно-технические комплексы как централизованной, так и распределённой архитектуры, работающие в режиме жёсткого реального времени.

Технические средства – это широкий набор аппаратуры нижнего уровня (контроллеров, устройств сопряжения с объектом автоматизации), аппаратуры верхнего уровня - автоматизированных рабочих мест операторов и инженеров (АРМ), а также телекоммуникационного оборудования для организации локальных вычислительных сетей (ЛВС). Для построения централизованных многоканальных высокопроизводительных систем автоматизации ФГУП ЭЗАН разработал и выпускает контроллеры в стандартах CompactPCI и VME. Один контроллер CompactPCI позволяет осуществить контроль и управление системой имеющей до 832 сигналов ввода/вывода, а контроллер VME – до 1152.

Аппаратно-программные комплексы ФГУП ЭЗАН уже успешно применяются в промышленности на АО «Мосэнерго» ТЭЦ-25,Магнитогорском металлургическом комбинате, Каширской ГРЭС, МУП «Ярводоканал», Калининской, Курской и Волгодонской АЭС, Костромской ГРЭС, АК «Транснефть».

Исполнитель: ФГУП ЭЗАН.

Проект I.15. «Разработка научных основ и промышленная реализация технологий глубокой переработки природного газа с получением ценных нефтехимических продуктов-легких олефинов»

1. Задачи проекта.

Создание первой промышленной установки переработки природного газа в легкие олефины, необходимые для дальнейшего производства широкой гаммы полимеров – полиэтилена, полипропилена, полистирола и т.д.

Практическая реализация принципиально нового процесса синтеза олефинов (этилена, пропилена, бутиленов) из метанола и/или диметилового эфира с применением катализаторов на основе наноструктурированных молекулярных сит.

Обеспечение рационального использования природного газа для производства продуктов с высокой добавленной стоимостью.

2. Состояние проблемы.

Для нефтехимической промышленности РФ и развитых стран характерен быстрый рост производства полимеров, что приводит к росту потребления исходных мономеров-олефинов С24, ароматических углеводородов и др.

До настоящего времени промышленное производство олефинов С24 базируется на процессах разрыва С-С связей (пиролиз, каталитический крекинг) или разрыва С-Н связи (дегидрирование). Ведущие исследовательские центры мира, в том числе РАН, разрабатывают принципиально новые процессы, которые предусматривают производство олефинов через образование С-С связи при превращении одноуглеродных атомов (природного газа-метана, окиси углерода, метанола). Эти процессы базируются на использовании наноструктурированных молекулярных сит с размером пор 0,58-0,59 нм.

Фундаментальные исследования институтов РАН, в частности ИНХС РАН, создали все необходимые предпосылки для разработки технологии, создания научных основ синтеза гетерогенных наноструктурированных катализаторов и химического процесса синтеза легких олефинов.

Предлагаемая инновационная технология переработки природного газа в легкие олефины и разработанная для этого процесса технология приготовления гетерогенных катализаторов на основе молекулярных сит, позволит ликвидировать намечающееся отставание от ведущих зарубежных фирм.

3. Этапы и сроки работы.

Данная работа состоит из нескольких этапов и включает в себя:

разработку регламента и технических условий на получение опытно-промышленных партий гетерогенного катализатора на основе молекулярных сит.

Срок: 2009-2010 годы.

Разработку технологической схемы синтеза легких олефинов из метанола и/или диметилового эфира в стационарном слое гетерогенного катализатора.

Срок: 2009 – 2010 годы.

Разработку технологии регенерации гетерогенного катализатора.

Срок: 2009 – 2010 годы.

Разработку базового проекта первой промышленной установки.

Срок: 2010 – 2011 годы

Разработку конструкторской документации на нестандартное оборудование.

Срок: 2010 – 2011 годы.

Разработку рабочих чертежей первой промышленной установки.

Срок: 2010 – 2011 годы.

Строительство первой промышленной установки и ввод ее в эксплуатацию.

Срок: 2011 – 2012 годы.

4. Исполнители.

Головные организации: ИНХС РАН, ИПХФ РАН.

Соисполнители: МГУ им. М.В. Ломоносова, ИК СО РАН, ИОХ РАН.

5. Размещение установки.

Первую установку наиболее целесообразно построить на предприятии ОАО «ТАИФ», г. Казань.

Проект I.16. «Многокаскадные арсенид-галлиевые солнечные элементы с эффективными оптическими концентраторами света»

Объем производства солнечных фотоэнергосистем растет стремительными темпами (30 – 40% в год). Общий рынок фотоэнергосистем увеличился до уровня производства нескольких гигаватт в год, несмотря на то, что стоимость «солнечной» электроэнергии превышает стоимость сетевой электроэнергии. Одним из путей уменьшения стоимости солнечных фотоэлектрических установок (СФЭУ) является уменьшение количества полупроводникового материала для изготовления солнечных фотопреобразователей (ФЭП). В разрабатываемых СФЭУ используется концентраторы солнечного излучения для значительного уменьшения площади ФЭП. С сильно концентрирующей оптикой выгодно использовать высокоэффективные каскадные ФЭП. В настоящее время в каскадных ФЭП достигнуты наивысшие показатели эффективности (более 35% для трехпереходного элемента на основе структуры GaInP/GaInAs/Ge).

Работы ФТИ им. А.Ф. Иоффе в этой области солнечной энергетики находятся на уровне лучших мировых достижений. Созданы высокоэффективные ФЭП с КПД > 35%, концентраторные модули и фотоэнергоустановки с системами слежения за Солнцем. Разработан подробный бизнес-план организации производства концентраторных СФЭУ. Имеются все шансы организации такого производства в России на основе разработок института и вывода конкурентоспособной высокотехнологичной продукции на международный рынок.

Цели проекта:

- разработка каскадных арсенид-галлиевых фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), с эффективностью до 40-50% преобразования солнечного излучения.

- разработка и организация опытного и серийного производств высокоэффективных СФЭУ на основе наногетероструктурных фотоэлектрических преобразователей и концентраторов солнечного излучения.

- достижение стоимости «солнечной» электроэнергии, сравнимой со стоимостью сетевой электроэнергии, получаемой от традиционных источников энергии.

СФЭУ, предназначенные для выработки электроэнергии за счёт фотоэлектрического преобразования прямого солнечного излучения. Параметрический ряд СФЭУ имеет установленную мощность в диапазоне от 0,5 до 5 кВт. СФЭУ могут быть снабжены инверторами, преобразующими постоянный ток в переменный, и системами накопления электроэнергии. СФЭУ состоит из концентраторных фотоэлектрических модулей (КФЭМ), расположенных ступенчатым образом на электронно-механической системе слежения за Солнцем, снабжённой датчиком положения Солнца.

Фотоэлектрические преобразователи изготавливаются из полупроводниковых многослойных наногетероструктур с тремя каскадами фотоэлектрического преобразования, оптимизированными для эффективного преобразования различных участков солнечного спектра. Наногетероструктуры фотопреобразователей формируются с помощью газофазной эпитаксии из металлорганических соединений.

Технические параметры продукции, обеспечивающие конкурентоспособность на рынке солнечной энергетики, следующие.

Использование фотопреобразователей с КПД более 40% для преобразования концентрированного солнечного излучения.

Промежуточное концентрирование в 500 – 1000 раз солнечного излучения с оптическим КПД до 90%, пропорциональное снижение площади и удельной стоимости фотопреобразователей.

Существенное (в 2 – 3 раза) снижение потребления расходных материалов (стекло для модулей, металл для поддерживающих конструкций и систем слежения за Солнцем, кабели и инфраструктура) за счет большего (в 2 – 3 раза) КПД фотоэнергоустановок и, как следствие этого, снижение стоимости энергоустановок.

Непрерывное в течение солнечного дня отслеживание положения Солнца с помощью 2-х координатных систем слежения.

Увеличение более чем в 2,5 раза количества электроэнергии, вырабатываемой с единицы площади СФЭУ (за счет большей эффективности слежения за Солнцем) по сравнению со стационарными кремниевыми тонкопленочными солнечными батареями.

Основные потребители продукции:

электрогенерирующие компании, поставляющие электроэнергию в сеть;

автономные потребители электроэнергии, находящиеся вдали от магистральных электрических сетей;

приоритетными являются рынки средиземноморских стран Европы, Германия, США, южные районы России (юг Европейской части, Забайкалье, Дальний Восток и др.). Перспективен для продвижения на отечественный рынок район г. Сочи, в котором в 2014 году состоятся Зимние Олимпийские игры.

Емкость отечественного рынка для данных солнечных энергоустановок оценивается в 50 млрд. руб. в год, ёмкость международного рынка – более 500 млрд. руб. в год. Потенциальный объем рынка солнечных концентраторных фотоэлектрических установок составляет приблизительно 40% от всего фотоэлектрического рынка.

Подготовлен инвестиционный проект «Организация серийного производства нового поколения солнечных электрических установок с использованием нанотехнологий», проект поддержан и рекомендован к реализации Военно-промышленной комиссией при Правительстве РФ, представлен в ГК «Роснанотех» и рекомендован к реализации.

Срок реализации проекта: 2009 – 2013 гг.

Установленная мощность производства (опытного и серийного) СФЭУ свыше 150 МВт в год.

Структура и размещение организуемого производства:

опытно-промышленное производство, включая выпуск наногетероструктур, чипов фотопреобразователей, концентраторных фотоэлектрических модулей и солнечных концентраторных фотоэлектрических установок на суммарную установленную мощность 10 МВт в год;

серийное производство солнечных концентраторных фотоэлектрических установок на суммарную установленную мощность более 140 МВт в год.

Стратегия развития проекта предусматривает повышение конкурентоспособности путем поэтапного и ускоренного вывода на рынок новых поколений продукции с улучшенными характеристиками на основе результатов НИОКР и опытно-промышленного производства, а также снижение стоимости «солнечного» электричества до уровня стоимости «сетевой» электроэнергии.

Планируемая экономическая эффективность к 2014 г.: более 10 млрд. руб. в год.

Исполнитель: ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН.

Проект I.17. «Комплексное производство тепловой и электрической энергии в малой энергетике на основе твердых топлив, биотоплив, местных и альтернативных топлив»

Производство тепловой и электрической энергии на предприятиях малой энергетики, использующих местные энергетические ресурсы весьма актуально для предприятий и населенных пунктов, удаленных от магистральных газопроводов или для предприятий, в производственном цикле которых образуется большое количество отходов, обладающих высоким и неиспользуемым энергетическим потенциалом.

Основными недостатками твердых топлив являются низкий энергетический КПД использования, высокая зольность и большое количество токсичных продуктов сжигания.

Эти недостатки могут быть устранены при предварительном преобразовании твердых топлив в жидкие и газообразные продукты. В РАН на основе фундаментальных исследований разработана оригинальная технология одновременного проведения газификации и пиролиза в режиме сверхадиабатического горения и созданы оригинальные установки производительностью до 15000 тонн в год.

В настоящее время завершается разработка и изготовление газификатора второго поколения с производительностью до 15 – 20 тысяч тонн в год, ориентированного на серийное производство. Процесс и оборудование для него запатентованы РАН, завершается патентование за рубежом.

Головная организация: ИПХФ РАН.

Соисполнители: ООО «Европрофиль», ММПП «Союз», ОАО «Электростальтяжмаш».

Проект I.18.  «Создание производства импортозамещающих катализаторов нефтепереработки и повышение качества отечественных моторных топлив»

  1. Объем российского рынка катализаторов нефтепереработки (катализаторы крекинга, риформинга, гидроочистки, изомеризации) оценивается в 2-2,5 млрд. руб./год.

При этом ориентировочно от 75 до 85% объема рынка в настоящее время контролируется зарубежными компаниями и практически 90% моторных топлив в России производится на катализаторах, импортируемых из стран НАТО. Особенно существенно зависит от импорта катализаторов производство крекинг-бензина, - процесса, обеспечивающего большую глубину переработки нефти в светлые продукты. В случае прекращения поставок этих катализаторов крекинга производство бензина в России сократится в течение 3-4 месяцев на 4-5 млн. тонн. В стоимостном выражении ущерб превысит 100 млрд. руб./год.

Объем рынка катализаторов нефтепереработки в странах СНГ и Латинской Америке, куда возможен импорт российских катализаторов, оценивается в 5-6 млрд. руб.

  1. К настоящему времени в организациях СО РАН (Институт катализа, Институт проблем переработки углеводородов) в научно-производственной кооперации с отраслевыми организациями (ОАО «НПП Нефтехим», г. Краснодар) и промышленными предприятиями (ЗАО «Промышленные катализаторы» (ЗАО «Промкатализ»), г. Рязань, ОАО «Ангарский завод катализаторов и органического синтеза» (ОАО «АЗК и ОС»), ОАО «Газпромнефть-Омский НПЗ» разработаны и производятся в промышленном или опытно-промышленных масштабах новые поколения катализаторов крекинга, риформинга бензиновых фракций, гидроочистки дизельного топлива, изомеризации бензиновых фракций. Показатели данных катализаторов соответствуют или превосходят характеристики промышленных катализаторов ведущих зарубежных производителей. Комплексное применение разработанных российских катализаторов на отечественных НПЗ позволит производить моторные топлива (бензин, дизельное топливо) в соответствии с нормами Евро-4 и Евро-5.

  2. Основными потребителями отечественных катализаторов нового поколения могут являться следующие предприятия:

Компания

Потребность в катализаторах, млн. руб./год

ОАО «Роснефть»

800-1000

ОАО «Газпромнефть»

500-700

ОАО «Сургутнефтегаз»

350-400

ОАО «ТНК_ВР»

500-700

Итого:

2100-2800

В настоящее время основное производство российских катализаторов нефтепереработки сосредоточено на следующих предприятиях:

Предприятие

Тип производимых катализаторов

Объем производства,

млн. руб./год

1.

ОАО «Газпромнефть-Омский НПЗ»

мелкосферические катализаторы крекинга

200-250

2.

ЗАО «Промкатализ»

катализаторы риформинга, гидроочистки, изомеризации

150-200

3.

ОАО «АЗК и ОС»

катализаторы риформинга, гидроочистки

200-250

4.

ОАО «Новокуйбышевский завод катализаторов»

катализаторы гидроочистки

150-200

Итого:

700-900

Из приведенных данных видно, что в настоящий момент потребность российских НПЗ в катализаторах удовлетворяется за счет отечественного производства максимум на 25-30%.

  1. Основной проблемой, препятствующей переходу российских НПЗ на новейшее поколение разработанных отечественных катализаторов, является устаревшая материально-техническая база отечественных заводов по производству катализаторов. За счет отсталости российских производств катализаторов сложилось хроническое отставание и базирующихся на отечественных катализаторах промышленных процессов нефтепереработки. Поэтому,вновь создаваемые и модернизируемые НПЗ базируются на зарубежных процессах, что обрекает Россию на еще большую зависимость от импорта.

  2. Для решения существующих проблем в российской нефтепереработке предлагается следующая программа действий:

    1. Создание современного отечественного производства комплекса катализаторов нефтепереработки (крекинг, риформинг, гидроочистка, изомеризации) в форме частно-государственного партнерства на базе заводов ОАО «Роснефть». Суммарная мощность производства такого завода должна составлять по катализаторам:

- крекинга - 12-15 тыс. тонн/год;

- риформинга - 700-800 тонн/год;

- гидроочистки – 1500-2000 тонн/год;

- изомеризации - 700-800 тонн/год.

Суммарный объем производства катализаторов должно составить в стоимостном отношении 4,5-5,0 млрд. руб., причем до 30% продаж должен составить экспорт.

    1. Создание полигона пилотных установок для разработки и освоения в опытно-промышленном масштабе новых отечественных технологий нефтепереработки. Вклад государства в этот проект должен заключаться в создании инфраструктуры, а частного бизнеса - в финансировании эксплуатации созданной инфраструктуры. Созданный полигон должен функционировать в режиме частно-государственного партнерства. Разработка новых российских технологий нефтепереработки обеспечит развитие катализаторных производств и постоянную загрузку производственных мощностей обсуждаемого завода по производству катализаторов.

  1. Необходимые материальные ресурсы для создания завода по производству катализаторов и завода пилотных установок составляют.

    1. Завод по производству катализаторов – 2,0-2,2 млрд. руб., в т.ч. за счет федерального бюджета - 1,0-1,1 млрд. руб. Срок выполнения проекта - 2010-2013 г.г.

    2. Полигон пилотных установок – 1,3-1,4 млрд. руб., в т.ч. за счет федерального бюджета - 0,6-0,7 млрд. руб. Срок выполнения проекта - 2010-2013 гг.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (3)

    Документ
    ... отождествляющие себя с полученными дляучастия в спектакле формами-скафандрами ... направление полёта, не создавая пилотам перегрузок. Мир стоит на пороге таких технологических ... ” РоссийскойАкадемииНаук. Проект Федеральный закон российской федерации ...
  2. Российской академии наук промышленная политика

    Документ
    ... РОССИЙСКОЙАКАДЕМИИНАУК ИНСТИТУТ ЕВРОПЫ РАН ПРОМЫШЛЕННАЯ ПОЛИТИКА ЕВРОПЕЙСКИХ СТРАН МОСКВА 2010 Учреждение Российскойакадемиинаук ... направлениятехнологической ... средств дляреализациипроекта. Кроме ... дляучастия в финансировании интересных проектов, ...
  3. Российской академии наук великобритания перед

    Документ
    ... Российскойакадемиинаук ... технологическим ... дляреализации исследовательских проектов, открытие фонда поддержки специалистов для исследования ключевых аспектов российско ... дляучастия в мероприятиях в области культуры, образования и искусства; проекты ...
  4. Российской академии наук великобритания перед

    Документ
    ... Российскойакадемиинаук ... технологическим ... дляреализации исследовательских проектов, открытие фонда поддержки специалистов для исследования ключевых аспектов российско ... дляучастия в мероприятиях в области культуры, образования и искусства; проекты ...
  5. Отчетный доклад президиума российской академии наук

    Автореферат диссертации
    ... высокий уровень российскойнауки в этой сфере составляет основу дляучастия в международных проектах по созданию уникальных ...

Другие похожие документы..