Sammenlignet med europæiske lande, hvor distribuerede produktionsanlæg i dag tegner sig for næsten 30% af al produktion, er andelen af distribueret energi i dag i Rusland ifølge forskellige skøn ikke mere end 5-10%. Lad os tale om, hvorvidt den russiske indhente de globale tendenser, og forbrugerne motiveres til at bevæge sig mod en uafhængig energiforsyning.
Udover tallene. Find forskelle
Forskellene mellem det distribuerede elproduktionssystem i Rusland og Europa i dag er ikke begrænset til antal - faktisk er der tale om helt forskellige modeller både i struktur og fra et økonomisk synspunkt. Udviklingen af distribueret produktion i vores land havde motiver, der var noget anderledes end dem, der blev den vigtigste drivkraft for en lignende proces i Europa, som søgte at kompensere for manglen på traditionelle brændstoffer ved at inddrage alternative energikilder (herunder sekundære energiressourcer) i energibalance. I Rusland var spørgsmålet om at reducere omkostningerne ved at købe energiressourcer for forbrugere i en planøkonomi og centraliseret tarifering i lang tid af meget mindre relevans, derfor tænkte folk på deres egen elproduktion hovedsageligt i tilfælde, hvor virksomheden var en særligt storforbruger af energi og havde på grund af sin afsides beliggenhed vanskeligheder med tilslutning til netværk.
Efter standarderne for distribueret energi havde selvproduktionsanlæg en ret høj kapacitet - fra 10 til 500 MW (og endnu højere) - afhængigt af produktionens behov og for at forsyne nærliggende bebyggelser med elektricitet og varme. Da varmeoverførsel over afstande altid er forbundet med betydelige tab, var der en aktiv konstruktion af varmtvandskedelhuse til virksomheders og byers egne behov. Derudover er vores egne energikilder, hvad enten det er termiske kraftværker eller kedelhuse, bygget på gas, brændselsolie eller kul, og vedvarende energikilder (vedvarende energikilder) teknologier, med undtagelse af vandkraftværker og sekundære energiressourcer (sekundære energiressourcer) blev brugt i isolerede tilfælde. Nu er billedet ved at ændre sig: småskala elproduktionsanlæg dukker gradvist op, og alternative energikilder inddrages i energibalancen, om end i mindre omfang.
I Vesten bliver der gjort meget for at udvikle småproduktion, og for nylig er konceptet med et virtuelt kraftværk (WPP) blevet udbredt. Dette er et system, der forener de fleste af aktørerne på elproduktionsmarkedet - producenter (fra små private generatorer til kraftvarmeværker) og forbrugere (fra boliger til store industrivirksomheder). Vindmølleparken regulerer energiforbruget, udjævner spidsbelastninger og omfordeler belastninger i realtid ved at bruge al den tilgængelige systemstrøm til dette. Men en sådan udvikling er umulig uden stimulering af det distribuerede produktionsmarked af staten og uden tilsvarende ændringer i lovgivningen.
I Rusland, under forhold med hård konkurrence og monopol på centraliseret strømforsyning, forbliver salget af overskydende elektricitet produceret til det eksterne netværk, selvom det kan løses, en opgave, der er langt fra enkel ud fra et synspunkt med hensyn til organisation og omkostninger ved processen . Derfor er chancerne på nuværende tidspunkt ekstremt små for, at distribuerede energianlæg bliver en fuldgyldig markedsdeltager blandt store leverandører.
Ikke desto mindre er udviklingen af in-house generation bestemt i trend i dag. Den vigtigste faktor i dens vækst er pålideligheden af energiforsyningen. Afhængighed af produktions- og netværksselskaber øger producenternes risici. De fleste af de store generationsanlæg i Rusland blev bygget under sovjettiden, og deres betydelige alder gør sig gældende. For en industriel forbruger betyder et tab af strømforsyning på grund af en ulykke risiko for produktionsstop og åbenlyse tab. Hvis ønsket om at reducere risici er ledsaget af økonomiske motiver (hovedsageligt bestemt af den regionale leverandørs tarifpolitik) og investeringsmuligheder, så er intern produktion 100% berettiget, og flere og flere industrivirksomheder er i dag klar (eller overvejer) sådan en mulighed) for at følge denne vej.
Derfor er udviklingsmulighederne for distribueret elproduktion "til egne behov" i Rusland ret høje.
Egen generation. Hvem har gavn af det?
Økonomien i hvert projekt er strengt individuel og bestemt af mange faktorer. Hvis vi forsøger at generalisere så meget som muligt, så i regioner med en større koncentration af produktionskapacitet og industrivirksomheder, højere tariffer for elektricitet og varme, er egen elproduktion en objektiv chance for betydeligt at reducere omkostningerne ved at købe energiressourcer.
Dette omfatter også svært tilgængelige og tyndt befolkede regioner med dårligt udviklet eller ikke-eksisterende elnetinfrastruktur, hvor el-taksterne naturligvis er de højeste.
I regioner, hvor der er færre forbrugere og leverandører af elektricitet, og en større del af den producerede elektricitet kommer fra vandkraftværker, er tarifferne mærkbart lavere, og økonomien ved sådanne projekter i industrien er ikke altid fordelagtige. Men for virksomheder i visse brancher, der har mulighed for at bruge alternativt brændstof, for eksempel industriaffald, kan deres egen produktion være en glimrende løsning. Så i figuren nedenfor er der et termisk kraftværk, der bruger affald fra en træforarbejdningsvirksomhed.
Hvis vi taler om produktion til brugsbehov, offentlige bygninger og kommerciel og social infrastruktur, så var økonomien i sådanne projekter indtil for nylig i vid udstrækning bestemt af udviklingsniveauet for regionens energiinfrastruktur og i ikke mindre grad af omkostningerne af teknologisk tilslutning af elforbrugere. Med udviklingen af trigenerationsteknologier ophørte sådanne restriktioner faktisk med at være afgørende, og biprodukt eller genereret varme om sommeren blev muligt at bruge til airconditionbehov, hvilket i høj grad øgede effektiviteten af energicentre.
Trigeneration: elektricitet, varme og kulde til objektet
Trigeneration er en ret uafhængig retning i udviklingen af småskala energi. Det er kendetegnet ved individualisme, da det er fokuseret på at imødekomme et specifikt objekts behov for energiressourcer.
Det allerførste projekt med trigenereringskonceptet blev udviklet i 1998 af en fælles indsats fra det amerikanske energiministerium, det nationale laboratorium ORNL og lithiumbromid-absorptionskølemaskineproducenten BROAD og implementeret i USA i 2001. Trigenerering er baseret på brugen af absorptionskølemaskiner, som bruger varme som den primære energikilde og tillader produktion af kulde og varme afhængigt af anlæggets behov. Samtidig er brugen af konventionelle kedler, som i kraftvarmeproduktion, ikke en forudsætning i en sådan ordning.
Ud over traditionel varme og elektricitet sikrer trigenerering produktion af kulde i ABCM (i form af kølet vand) til teknologiske behov eller til aircondition. Processen med at producere elektricitet på en eller anden måde sker med store tab af termisk energi (for eksempel med udstødningsgasser fra generatormaskiner).
Inddragelse af denne varme i processen med at producere kulde minimerer for det første tab, øger cyklussens endelige effektivitet, og for det andet giver det dig mulighed for at reducere anlæggets energiforbrug sammenlignet med traditionelle koldproduktionsteknologier ved hjælp af dampkompressionskølemaskiner.
Evnen til at arbejde på forskellige varmekilder (varmt vand, damp, røggasser fra generatorsæt, kedler og ovne, samt brændstof (naturgas, dieselbrændstof osv.) tillader brugen af ABHM på helt andre anlæg, ved at bruge nøjagtigt den ressource, som virksomheden har til rådighed.
Spildvarme kan således bruges i industrien:
Og ved kommunale anlæg, kommercielle og offentlige bygninger er forskellige kombinationer af varmekilder mulige:
Et trigenerationsenergicenter kan beregnes og bygges ud fra elbehovet, eller det kan baseres på anlæggets køleforbrug. Det afhænger af, hvilket af ovenstående der er det afgørende kriterium for forbrugeren. I det første tilfælde er genvindingen af spildvarme i ABHM muligvis ikke fuldstændig, og i det andet tilfælde kan der være en begrænsning på dens egen producerede elektricitet (genopfyldning foretages ved at købe elektricitet fra det eksterne netværk).
Hvor er trigeneration gavnlig?
Teknologiens anvendelsesområde er meget bredt: trigenerering kan integreres lige så godt i konceptet for et offentligt rum (f.eks. et stort indkøbscenter eller en lufthavnsbygning) og i en industrivirksomheds energiinfrastruktur. Gennemførligheden af at gennemføre sådanne projekter og deres produktivitet afhænger i høj grad af lokale forhold, både økonomiske og klimatiske, og for industrivirksomheder også af omkostningerne ved produkter.
Det første og vigtigste kriterium er behovet for kulde. Dens mest almindelige anvendelse i dag er aircondition i offentlige bygninger. Det kan være erhvervscentre, administrative bygninger, hospitals- og hotelkomplekser, sportsfaciliteter, indkøbs- og underholdningscentre og vandlande, museer og udstillingspavilloner, lufthavnsbygninger – kort sagt alle genstande, hvor mange mennesker er til stede på samme tid, hvor at skabe et behageligt mikroklima kræver et centralt klimaanlæg.
Den mest berettigede brug af ABHM er til sådanne genstande med et areal på 20-30 tusinde kvadratmeter. m (mellemstort businesscenter) og slutter med gigantiske objekter på flere hundrede tusinde kvadratmeter og endnu mere (shopping- og underholdningskomplekser og lufthavne).
Men ved sådanne anlæg skal der ikke kun være efterspørgsel efter kulde og elektricitet, men også efter varmeforsyning. Desuden er varmeforsyning ikke kun opvarmning af lokaler om vinteren, men også året rundt forsyning af varmt vand til anlægget til brugsvandsbehov. Jo mere kapaciteten i et trigenerationsenergicenter udnyttes, jo højere er effektiviteten.
Over hele verden er der mange eksempler på brugen af trigenerering i hotelbranchen, konstruktion og modernisering af lufthavne, uddannelsesinstitutioner, forretnings- og administrative komplekser, datacentre og mange eksempler i industrien - tekstil, metallurgisk, fødevarer, kemikalier, papirmasse og papir, teknik osv. .P.
Som et eksempel vil jeg give et af de objekter, som virksomheden "» udviklet konceptet om et trigenerationsenergicenter.
Hvis det elektriske energibehov i en industrivirksomhed er omkring 4 MW (genereret af to gasstempelenheder (GPU)), kræves der en køleforsyning på 2,1 MW.
Kulden genereres af en absorptionslithiumbromid-kølemaskine, der kører på gasturbineenhedens udstødningsgasser. Samtidig dækker én GPU fuldstændigt 100 % af ABHM'ens varmebehov. Selv når én GPU er i drift, er anlægget således altid forsynet med den nødvendige mængde kulde. Når begge gasstempelenheder tages ud af drift, bevarer ABKhM desuden evnen til at generere varme og kulde, da den har en backup varmekilde - naturgas.
Trigeneration Energy Center
Afhængigt af forbrugerens behov, dens kategori og krav til redundans kan trigenereringsordningen (vist i figuren nedenfor) være meget kompleks og kan omfatte energi- og varmtvandskedler, spildvarmekedler, damp- eller gasturbiner, fuld vandbehandling, etc.
Men for relativt små anlæg er hovedgeneratorenheden normalt en gasturbine- eller stempelenhed (gas eller diesel) med relativt lav elektrisk effekt (1-6 MW). De producerer elektricitet og spildvarme fra udstødning og varmt vand, som genbruges i ABHM. Dette er et minimalt og tilstrækkeligt sæt grundlæggende udstyr.
Ja, du kan ikke undvære hjælpesystemer: et køletårn, pumper, en reagensbehandlingsstation til cirkulerende vand for at stabilisere det, et automatiseringssystem og elektrisk udstyr, der giver dig mulighed for at bruge elektricitet genereret til dine egne behov.
I de fleste tilfælde er et trigenereringscenter en separat bygning eller containere eller en kombination af disse løsninger, da kravene til placering af elektrisk og varmegenererende udstyr er noget anderledes.
Elproduktionsudstyr er ret standardiseret, i modsætning til ABHM, selvom det teknisk set er mere komplekst. Dens produktionstid kan variere fra 6 til 12 måneder eller endnu mere.
Den gennemsnitlige produktionstid for ABHM er 3-6 måneder (afhængig af kølekapacitet, antal og typer af varmekilder).
Som regel vil produktionen af hjælpeudstyr ikke overstige den samme tidsramme, så den samlede varighed af projektet for opførelse af et trigenerationsenergicenter er i gennemsnit 1,5 år.
Outcome
For det første vil trigenerationscentret reducere antallet af energileverandører til én - gasleverandøren. Ved at fjerne køb af el og varme kan du først og fremmest eliminere eventuelle risici forbundet med afbrydelser i energiforsyningen.
Varmefyret drift ved hjælp af relativt billig "overskudsenergi" reducerer omkostningerne til produceret elektricitet og varme i forhold til at købe det. Og belastning af varmekapacitet året rundt (om vinteren til opvarmning, om sommeren til aircondition og teknologiske behov) giver mulighed for maksimal effektivitet. Naturligvis, som for andre projekter, er hovedbetingelsen udviklingen af det korrekte koncept og dets forundersøgelse.
En yderligere fordel er miljøvenlighed. Ved at bruge udstødningsgasser til at generere nyttig energi reducerer vi emissionerne til atmosfæren. I modsætning til traditionelle teknologier til fremstilling af kulde, hvor kølemidlerne er ammoniak og freoner, bruger ABKhM desuden vand som kølemiddel, hvilket også reducerer miljøbelastningen til et minimum.
Kilde: www.habr.com