Trigenerazione: una alternativa à l'approvvigionamentu d'energia centralizatu

In cunfrontu cù i paesi europei, induve e instalazioni di generazione distribuita oghje cuntenenu quasi u 30% di tutte e pruduzzione, in Russia, sicondu parechji stimi, a parte di l'energia distribuita oghje ùn hè più di 5-10%. Parlemu s'ellu u Russu energia distribuita catch up with global trends, è i cunsumatori sò motivati ​​à andà versu un supplyu energeticu indipendente.  

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In più di i numeri. Truvate differenze

I diffirenzii trà u sistema di generazione di l'electricità distribuitu in Russia è l'Europa oghje ùn sò micca limitati à numeri - in fatti, questi sò mudelli cumplettamente diffirenti in a struttura è da un puntu di vista ecunomicu. U sviluppu di a generazione distribuita in u nostru paese hà avutu mutivi un pocu sfarente da quelli chì sò diventati u principale mutore di un prucessu simili in Europa, chì cercava di cumpensà a mancanza di carburanti tradiziunali cù e fonti d'energia alternativa (cumprese risorse energetiche secundarie) in u paese. bilanciu energeticu. In Russia, u prublema di riduzzione di u costu di l'acquistu di risorse energetiche per i cunsumatori in una ecunumia pianificata è a tarifa centralizata per un bellu pezzu era assai menu pertinenza, per quessa, a ghjente hà pensatu à a so propria generazione d'electricità principarmenti in i casi induve l'impresa era una particularmente grande cunsumadore di energia è, per via di a so distanza, hà avutu difficultà cù cunnessione à e rete.

Per i normi di l'energia distribuita, e instalazioni di autogenerazione avianu una capacità abbastanza alta - da 10 à 500 MW (è ancu più altu) - sicondu i bisogni di produzzione è per furnisce l'insediamenti vicini cù l'electricità è u calore. Siccomu u trasferimentu di calore nantu à e distanze hè sempre assuciatu cù perditi significativi, ci era una custruzzione attiva di case di caldaie d'acqua calda per i bisogni di l'imprese è di e cità. Inoltre, e nostre fonti d'energia, sia e centrali termali o caldaie, sò state custruite nantu à gas, fuel oil o carbone, è tecnulugia di fonti d'energia rinnuvevuli (fonti d'energia rinnuvevuli), cù l'eccezzioni di e centrali idroelettriche, è risorse energetiche secundarie. (risorsi energetichi secundarii) sò stati utilizati in casi isolati. Avà u ritrattu hè cambiatu: e instalazioni di generazione di energia à piccula scala appariscenu à pocu à pocu, è fonti d'energia alternativa sò implicati in u bilanciu energeticu, ancu s'ellu in una misura minore.

In l'Occidenti, assai hè fattu per sviluppà a generazione di piccula scala, è pocu tempu u cuncettu di una centrale virtuale (WPP) hè diventatu generalizatu. Questu hè un sistema chì unisce a maiò parte di l'attori in u mercatu di generazione di l'electricità - i pruduttori (da i picculi generatori privati ​​​​à stazioni di cogenerazione) è i cunsumatori (da l'edificazioni residenziali à i grandi imprese industriali). U parcu eòlicu regula u cunsumu d'energia, allisendu i picchi è ridistribuendu carichi in tempu reale, utilizendu tutta a putenza di u sistema dispunibile per questu. Ma una tale evoluzione hè impussibile senza stimulazione di u mercatu di generazione distribuita da u statu è senza cambiamenti currispondenti in a legislazione. 

In Russia, in cundizioni di feroce cumpetizione è u monopoliu di l'alimentazione centralizata, a vendita di l'elettricità generata eccessiva à a reta esterna resta, ancu s'ellu hè solu solu, un compitu chì hè luntanu da simplice da u puntu di vista di l'urganizazione è u costu di u prucessu. . Dunque, attualmente, e probabilità di installazioni energetiche distribuite diventenu un participante di u mercatu à pienu livellu trà i grandi fornitori sò estremamente chjuche.

Tuttavia, u sviluppu di a generazione interna hè certamente in tendenza oghje. U fattore principalu in a so crescita hè l'affidabilità di u supply d'energia. A dependenza di e cumpagnie generatrici è di rete aumenta i risichi di i pruduttori. A maiò parte di e grandi instalazioni di generazione in Russia sò state custruite durante l'era suviètica, è a so età considerableu si fa sentire. Per un cunsumadore industriale, una perdita di alimentazione per un accidentu significa un risicu di chjusu di a produzzione è perdite evidenti. Se u desideriu di riduce i risichi hè accumpagnatu da mutivi ecunomichi (determinati principarmenti da a pulitica di tariffu di u fornitore regiunale) è opportunità d'investimentu, allora a generazione interna hè 100% ghjustificata, è più è più imprese industriali oghje sò pronti (o cunsidereghjanu). una tale opportunità) per seguità sta strada.

Dunque, e prospettive di sviluppu per a generazione di energia distribuita "per i so bisogni" in Russia sò abbastanza altu.

Propia generazione. Chi ne beneficia ?

L'ecunumia di ogni prughjettu hè strettamente individuale è determinata da parechji fatturi. Sè avemu pruvatu à generalizà quantu pussibule, allora in e regioni cù una più grande cuncentrazione di capacità di generazione è imprese industriali, tariffi più alti per l'electricità è u calore, a generazione di l'electricità propria hè una chance objetiva per riduce significativamente u costu di l'acquistu di risorse energetiche.

Questu include ancu e regioni difficiuli è scarsamente populate cù infrastruttura di rete elettrica pocu sviluppata o inesistente, induve, sicuru, i tariffi di l'electricità sò i più alti.

In e regioni induve ci sò menu cunsumatori è fornituri d'electricità, è una parte più grande di l'electricità generata vene da e centrali idroelettriche, i tariffi sò notevolmente più bassi, è l'ecunumia di tali prughjetti in l'industria ùn sò micca sempre vantaghji. Tuttavia, per l'imprese in certi industrii chì anu l'uppurtunità di utilizà carburante alternativu, per esempiu, i rifiuti industriali, a so propria generazione pò esse una suluzione eccellente. Dunque, in a figura sottu, ci hè una centrale termica chì usa i rifiuti da una impresa di trasfurmazioni di legnu.

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Se parlemu di generazione per i bisogni di l'utilità, l'edifizii publichi è l'infrastruttura cummerciale è suciale, allora finu à pocu tempu l'ecunumia di tali prughjetti era largamente determinata da u livellu di sviluppu di l'infrastruttura energetica di a regione è, à pocu pressu, da u costu di cunnessione tecnologica di i cunsumatori di l'electricità. Cù u sviluppu di tecnulugii di trigenerazione, tali restrizioni anu cessatu di esse decisive, è u produttu o u calore generatu in l'estiu hè diventatu pussibule di utilizà per i bisogni di l'aria condizionata, chì anu aumentatu assai l'efficienza di i centri energetichi.

Trigenerazione: elettricità, calore è friddu per l'ughjettu

A trigenerazione hè una direzzione abbastanza indipendente in u sviluppu di l'energia à piccula scala. Hè distinatu da l'individualismu, postu chì hè focu annantu à risponde à i bisogni di un oggettu specificu per risorse energetiche.

U primu prughjettu cù u cuncettu di trigenerazione hè statu sviluppatu in u 1998 da un sforzu cumunu di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti, u laboratoriu naziunale ORNL è u fabricatore di macchine di refrigerazione di assorbimentu di bromuru di litiu BROAD è implementatu in i Stati Uniti in u 2001. A trigenerazione hè basatu annantu à l'usu di e macchine di refrigerazione d'absorzione, chì utilizanu u calore cum'è a fonte principale d'energia è permettenu a produzzione di fretu è di calore secondu e necessità di a facilità. À u listessu tempu, l'usu di e caldaie convenzionali, cum'è in a cogenerazione, ùn hè micca un prerequisite in un tali schema.

In più di u calore è l'electricità tradiziunali, a trigenerazione assicura a produzzione di fretu in l'ABCM (in forma d'acqua fresca) per i bisogni tecnologichi o per l'aria condizionata. U prucessu di pruduce l'electricità in una manera o in l'altru si trova cù grandi perdite di energia termale (per esempiu, cù i gasi di scarico di i generatori).

Implicazione di stu calore in u prucessu di pruduzzione di u friddu, prima, minimizes perdite, aumentendu l'efficienza finali di u ciculu, è in segundu, permette di riduce u cunsumu d'energia di l'impianto paragunatu à e tecnulugia tradiziunali di produzzione di friddu chì utilizanu macchine di refrigerazione di cumpressione di vapore.

A capacità di travaglià in diverse fonti di calore (acqua calda, vapore, gasi di fume da gruppi elettrogeni, caldaie è furnace, è ancu di carburante (gas naturale, gasoil, etc.) permette l'usu di ABHM in strutture completamente diverse, usendu esattamente. a risorsa dispunibule per l'impresa.

Cusì, u calore residuale pò esse usatu in l'industria:

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È in strutture municipali, cumercii è edifici publichi, diverse cumminazzioni di fonti di calore sò pussibuli:

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Trigenerazione: una alternativa à l'approvvigionamentu d'energia centralizatu
Un centru energeticu di trigenerazione pò esse calculatu è custruitu basatu nantu à i bisogni di l'electricità, o pò esse basatu annantu à u cunsumu di rinfrescante di a facilità. Dipende quale di u sopra hè u criteriu determinante per u cunsumadore. In u primu casu, a ricuperazione di u calore residuale in l'ABHM pò esse micca cumpletu, è in u sicondu casu, pò esse una limitazione nantu à a so propria energia elettrica generata (a ricuperazione hè fatta da cumprà l'electricità da a reta esterna).

Induve hè a trigenerazione benefica?

A gamma di l'applicazioni di a tecnulugia hè assai larga: a trigenerazione pò esse integrata ugualmente bè in u cuncettu di qualchì spaziu publicu (per esempiu, un grande centru cummerciale o l'edificiu di l'aeroportu) è in l'infrastruttura energetica di una impresa industriale. A fattibilità di implementà tali prughjetti è a so produtividade dependenu assai di e cundizioni lucali, ecunomiche è climatichi, è per l'imprese industriali ancu di u costu di i prudutti.

U primu è più impurtante criteriu hè a necessità di friddu. A so applicazione più cumuna oghje hè l'aria condizionata di edifici publichi. Quessi ponu esse centri di cummerciale, edifici amministrativi, complexi di l'ospedale è di l'alberghi, strutture sportive, centri commerciali è di divertimentu è parchi acquatici, musei è pavilioni di mostra, edifici di l'aeroportu - in una parolla, tutti l'uggetti induve parechje persone sò prisenti à u stessu tempu, induve per creà un microclima còmode hè bisognu di un sistema di climatizazione cintrali.

L'usu più ghjustificatu di ABHM hè per tali oggetti cù una zona di 20-30 mila metri quadrati. m (centru di cummerciale di medie dimensioni) è finiscinu cù ugetti giganti di parechji centu mila metri quadrati è ancu più (complechi di shopping è di divertimentu è aeroporti).

Ma in tali strutture ùn deve esse una dumanda micca solu per u friddu è l'electricità, ma ancu per u calore. Inoltre, l'approvvigionamentu di u calore ùn hè micca solu u riscaldamentu di i locali in l'invernu, ma ancu l'approvvigionamentu di l'acqua calda per tuttu l'annu à a facilità per i bisogni d'acqua calda domestica. U più cumplettamente i capacità di un centru di energia di trigenerazione sò usati, più alta hè a so efficienza.

In u mondu sanu ci sò assai esempi di l'usu di trigenerazione in l'industria hotelera, a custruzzione è a mudernizazione di l'aeroporti, l'istituzioni educative, i cumplessi cummerciale è amministrativi, i centri di dati, è parechji esempi in l'industria - tessili, metallurgia, alimentaria, chimica, polpa. è carta, ingegneria, etc. .P.

Per esempiu, daraghju unu di l'uggetti per quale a cumpagnia "Primu ingegnere» hà sviluppatu u cuncettu di un centru energeticu di trigenerazione.

Se a dumanda di energia elettrica in una impresa industriale hè di circa 4 MW (generata da duie unità di pistoni di gas (GPU)), un suministru di rinfrescante di 2,1 MW hè necessariu.

U friddu hè generatu da una macchina di refrigerazione di bromuru di litiu ad assorbimentu chì funziona nantu à i gasi di scarico di l'unità di turbina di gas. À u listessu tempu, una GPU copre cumpletamente 100% di a dumanda di calore di l'ABHM. Cusì, ancu quandu una GPU opera, a pianta hè sempre furnita cù a quantità necessaria di fretu. Inoltre, quandu i dui unità di pistoni di gas sò stati fora di u funziunamentu, l'ABKhM conserva a capacità di generà calore è friddu, postu chì hà una fonte di calore di salvezza - gas naturale.

Centru di l'Energia di Trigenerazione

Sicondu i bisogni di u cunsumadore, a so categuria è i requisiti di ridondanza, u schema di trigenerazione (mostratu in a figura sottu) pò esse assai cumplessu è pò include caldaie d'energia è acqua calda, caldaie di calore di rifiuti, turbine di vapore o di gas, trattamentu d'acqua cumpletu, ecc.

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Ma per e facilità relativamente chjuche, l'unità generatrice principale hè di solitu una turbina di gas o unità di pistone (gas o diesel) cù una putenza elettrica relativamente bassa (1-6 MW). Producenu l'electricità è u calore di scarti da u gasu è l'acqua calda, chì hè riciclata in l'ABHM. Questu hè un inseme minimu è suffirenziu di l'equipaggiu di basa.

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Iè, ùn pudete micca fà senza sistemi ausiliari: una torre di rinfrescante, pompe, una stazione di trattamentu di reagenti per a circulazione di l'acqua per stabilizzà, un sistema d'automatizazione è l'equipaggiu elettricu chì vi permette di utilizà l'electricità generata per i vostri bisogni.

In a maiò parte di i casi, un centru di trigenerazione hè un edifiziu separatu, o unità containerizzate, o una cumminazione di sti suluzioni, postu chì i requisiti per a piazza di l'equipaggiu di generazione elettrica è di calore sò un pocu diffirenti.

L'equipaggiu di generazione di l'elettricità hè abbastanza standardizatu, à u cuntrariu di ABHM, ancu tecnicamente più cumplessu. U so tempu di pruduzzione pò varià da 6 à 12 mesi o ancu più.

U tempu mediu di pruduzzione per ABHM hè di 3-6 mesi (secondu a capacità di rinfrescante, u numeru è i tipi di fonti di riscaldamentu).

In regula, a pruduzzione di l'equipaggiu ausiliari ùn superà micca u listessu tempu, per quessa, a durata tutale di u prugettu per a custruzzione di un centru energeticu di trigenerazione hè in media di 1,5 anni.

risultatu

Prima, u centru di trigenerazione riduce u numeru di fornitori di energia à unu - u fornitore di gas. Eliminate l'acquistu di l'electricità è u calore, pudete, prima di tuttu, eliminà qualsiasi risichi assuciati à l'interruzzioni in u supply d'energia.

U funziunamentu di u calore cù u "surplus d'energia" relativamente pocu prezzu riduce u costu di l'electricità generata è u calore cumparatu cù l'acquistu. È a carica di capacità di riscaldamentu annu (in l'invernu per u riscaldamentu, in l'estiu per l'aria condizionata è i bisogni tecnologichi) permette a massima efficienza. Di sicuru, cum'è per altri prughjetti, a cundizione principale hè u sviluppu di u cuncettu currettu è u so studiu di fattibilità.

Un vantaghju supplementu hè l'amichevule ambientale. Utilizendu i gasi di scarico per generà energia utile, riducemu l'emissioni in l'atmosfera. Inoltre, à u cuntrariu di e tecnulugii tradiziunali per a produzzione di friddi, induve i refrigeranti sò ammonia è freoni, ABKhM usa l'acqua com'è refrigerante, chì riduce ancu a carica ambientale à u minimu.

Source: www.habr.com

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