{"id":52714,"date":"2019-11-15T00:00:00","date_gmt":"2019-11-14T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu"},"modified":"2020-02-18T14:00:30","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:30","slug":"trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu","title":{"rendered":"Drei-Generierung: Eine Alternative zur zentralen Energieversorgung","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Im Vergleich zu europ\u00e4ischen L\u00e4ndern, in denen heute fast 30 % der gesamten Energieproduktion auf dezentrale Erzeugungsanlagen entfallen, liegt der Anteil der dezentralen Energieerzeugung in Russland nach verschiedenen Sch\u00e4tzungen bei nicht mehr als 5-10 %. Lassen Sie uns dar\u00fcber sprechen, ob die russische dezentrale Energieerzeugung <\/a><\/noindex>mit den globalen Trends Schritt halten kann und ob die Verbraucher motiviert sind, in Richtung einer unabh\u00e4ngigen Energieversorgung zu gehen.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\"Drei-Generierung:Quelle<\/a><\/noindex>
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Mehr als nur Zahlen. Finde die Unterschiede<\/h2>\n

\nDie Unterschiede zwischen dem System der dezentralen Stromerzeugung in Russland und Europa beschr\u00e4nken sich heute nicht nur auf Zahlen \u2013 es handelt sich tats\u00e4chlich um v\u00f6llig unterschiedliche Modelle, sowohl in ihrer Struktur als auch aus wirtschaftlicher Sicht. Die Entwicklung der dezentralen Energieerzeugung in unserem Land hatte Motivationen, die sich erheblich von denen unterschieden, die in Europa zur Haupttriebkraft eines solchen Prozesses wurden. Europa wollte den Mangel an traditionellen Brennstoffen durch die Einbeziehung alternativer Energiequellen (einschlie\u00dflich sekund\u00e4rer Energieressourcen) in den Energiemix ausgleichen. In Russland hingegen war die Frage der Senkung der Kosten f\u00fcr den Kauf von Energieressourcen f\u00fcr die Verbraucher in einem geplanten Wirtschaftssystem und einer zentralisierten Tarifgestaltung lange Zeit deutlich weniger aktuell. Daher wurde \u00fcber die eigene Stromerzeugung haupts\u00e4chlich in den F\u00e4llen nachgedacht, in denen ein Unternehmen ein besonders gro\u00dfer Energieverbraucher war und aufgrund seiner Abgelegenheit Schwierigkeiten bei der Anbindung an die Netze hatte.<\/p>\n

Im Hinblick auf die dezentrale Energieerzeugung hatten die eigenen Erzeugungsanlagen eine ziemlich hohe Leistung \u2013 von 10 bis 500 MW (und sogar mehr) \u2013 abh\u00e4ngig von den Produktionsbed\u00fcrfnissen und mit dem Ziel, die n\u00e4chstgelegenen Siedlungen mit Strom und W\u00e4rme zu versorgen. Da die W\u00e4rme\u00fcbertragung \u00fcber Distanzen immer mit erheblichen Verlusten verbunden ist, gab es einen aktiven Bau von Wasserheizkraftwerken f\u00fcr die eigenen Bed\u00fcrfnisse von Unternehmen und St\u00e4dten. Dar\u00fcber hinaus wurden eigene Energiequellen \u2013 sei es KWK oder Heizwerke \u2013 auf Gas, Heiz\u00f6l oder Kohle gefertigt, wobei Technologien der Erneuerbaren Energien (EE) \u2013 abgesehen von Wasserkraftwerken \u2013 und der sekund\u00e4ren Energieressourcen (SE) nur in Einzelf\u00e4llen Anwendung fanden. Nun \u00e4ndert sich das Bild: Allm\u00e4hlich entstehen kleine Erzeugungsanlagen, und alternative Energiequellen werden, wenn auch in geringerem Ma\u00dfe, in den Energiemix einbezogen.<\/p>\n

Im Westen wird viel f\u00fcr die Entwicklung der kleinen Erzeugung getan, und in letzter Zeit hat das Konzept des virtuellen Kraftwerks (VK) gro\u00dfe Verbreitung gefunden. Dies ist ein System, das einen Gro\u00dfteil der Marktakteure in der Stromerzeugung \u2013 von kleinen Erzeugern privater Haushalte bis hin zu KWK-Anlagen \u2013 sowie Verbraucher (von Wohnh\u00e4usern bis hin zu gro\u00dfen Industriebetrieben) vereint. Das VK reguliert den Energieverbrauch, nivelliert Spitzenlasten und verteilt Lasten in Echtzeit, indem es alle verf\u00fcgbaren Kapazit\u00e4ten des Systems nutzt. Eine solche Evolution ist jedoch ohne staatliche Anreize f\u00fcr den Markt der dezentralen Energieerzeugung und ohne entsprechende \u00c4nderungen in der Gesetzgebung nicht m\u00f6glich.\u00a0<\/p>\n

In Russland bleibt die Realisierung von \u00dcbersch\u00fcssen an erzeugtem Strom an das externe Netz, trotz bestehender Herausforderungen, eine schwierige organisatorische und kostenm\u00e4\u00dfige Aufgabe, selbst unter Bedingungen starker Konkurrenz und Monopole der zentralisierten Energieversorgung. Daher sind die Chancen f\u00fcr dezentralisierte Energieerzeugungsanlangen, sich als vollwertige Marktteilnehmer unter gro\u00dfen Lieferanten zu etablieren, gegenw\u00e4rtig \u00e4u\u00dferst gering.<\/p>\n

Dennoch ist die Entwicklung der eigenen Energieerzeugung heute ohne Zweifel im Trend. Der Hauptfaktor f\u00fcr ihr Wachstum ist die Zuverl\u00e4ssigkeit der Energieversorgung. Die Abh\u00e4ngigkeit von Erzeugungs- und Netzgesellschaften erh\u00f6ht die Risiken f\u00fcr die Produzenten. Die meisten gro\u00dfen Erzeugungsanlagen in Russland wurden noch zu Zeiten der Sowjetunion gebaut, und ihr hohes Alter ist sp\u00fcrbar. F\u00fcr industrielle Verbraucher bedeutet eine Unterbrechung der Energieversorgung durch einen Ausfall ein Risiko f\u00fcr die Produktionsstilllegung und offensichtliche Verluste. Wenn der Wunsch, die Risiken zu senken, von wirtschaftlichen Motiven (haupts\u00e4chlich bestimmt durch die Tarifpolitik des regionalen Anbieters) und Investitionsm\u00f6glichkeiten begleitet wird, rechtfertigt sich die eigene Erzeugung zu 100 %, und immer mehr Industrieunternehmen sind heute bereit oder ziehen in Erw\u00e4gung, diesen Weg zu gehen.<\/p>\n

Daher sind die Aussichten f\u00fcr die dezentrale Stromerzeugung \"f\u00fcr den eigenen Bedarf\" in Russland recht hoch.<\/p>\n

Eigene Erzeugung. Wer profitiert davon?<\/h2>\n

\nDie Wirtschaftlichkeit jedes Projekts ist streng individuell und h\u00e4ngt von zahlreichen Faktoren ab. Wenn man m\u00f6glichst allgemein zusammenfassen m\u00f6chte, dann hat in Regionen mit einer h\u00f6heren Konzentration von Erzeugungskapazit\u00e4ten und Industrieanlagen, h\u00f6heren Strom- und Heizkosten, die eigene Elektrizit\u00e4tsproduktion \u2013 eine objektive Chance, die Kosten f\u00fcr den Erwerb von Energieressourcen erheblich zu senken.<\/p>\n

Dazu z\u00e4hlen auch schwer zug\u00e4ngliche und d\u00fcnn besiedelte Regionen mit einer schwach entwickelten oder gar nicht vorhandenen Infrastruktur von Stromnetzen, wo die Strompreise zweifellos am h\u00f6chsten sind.<\/p>\n

In Regionen, in denen es weniger Verbraucher und Stromanbieter gibt und in denen ein gr\u00f6\u00dferer Anteil des erzeugten Stroms aus Wasserkraftwerken stammt, sind die Tarife deutlich niedriger, und die Wirtschaftlichkeit solcher Projekte in der Industrie ist nicht immer vorteilhaft. F\u00fcr Unternehmen einzelner Branchen, die die M\u00f6glichkeit haben, alternative Brennstoffe zu nutzen, beispielsweise Produktionsabf\u00e4lle, kann die eigene Stromerzeugung jedoch eine hervorragende L\u00f6sung darstellen. So zeigt die Abbildung unten ein W\u00e4rme-Kraft-Kopplungswerk, das Abf\u00e4lle einer Holzverarbeitung nutzt.<\/p>\n

\"Drei-Generierung:
\nWenn wir von der Erzeugung f\u00fcr kommunale Bed\u00fcrfnisse, \u00f6ffentliche Geb\u00e4ude und Einrichtungen der kommerziellen und sozialen Infrastruktur sprechen, dann wurde die Wirtschaftlichkeit solcher Projekte bis vor kurzem ma\u00dfgeblich durch den Entwicklungsstand der Energienetzinfrastruktur der Region und nicht zuletzt durch die Kosten f\u00fcr die technische Anbindung der Stromverbraucher bestimmt. Mit der Entwicklung der Kraft-W\u00e4rme-Kopplungstechnologien sind solche Einschr\u00e4nkungen faktisch nicht mehr entscheidend, und die Neben- oder erzeugte W\u00e4rme kann in den Sommermonaten f\u00fcr K\u00fchlungsbed\u00fcrfnisse genutzt werden, was die Effizienz der Energiezentren erheblich erh\u00f6ht hat.<\/p>\n

Kraft-W\u00e4rme-Kopplung: Strom, W\u00e4rme und K\u00e4lte f\u00fcr das Objekt<\/h2>\n

\nKraft-W\u00e4rme-Kopplung ist ein vergleichsweise eigenst\u00e4ndiges Entwicklungsfeld der Kleinstromerzeugung. Sie zeichnet sich durch Individualismus aus, da sie darauf abzielt, die spezifischen Bed\u00fcrfnisse eines bestimmten Objekts an Energieressourcen zu befriedigen.<\/p>\n

Das allererste Projekt mit dem Konzept der Kraft-W\u00e4rme-Kopplung wurde 1998 gemeinsam von dem US-Energieministerium, dem nationalen Labor ORNL und dem Hersteller von Absorptions-K\u00e4ltemaschinen BROAD entwickelt und 2001 in den USA umgesetzt. Die Kraft-W\u00e4rme-Kopplung basiert auf dem Einsatz von Absorptionsk\u00e4ltemaschinen, die W\u00e4rme als Hauptenergiequelle nutzen und je nach Bedarf des Objekts W\u00e4rme und K\u00e4lte erzeugen. Dabei ist die Verwendung herk\u00f6mmlicher Kessel, wie in der Kraft-W\u00e4rme-Kopplung, in einem solchen Schema keine zwingende Voraussetzung.<\/p>\n

Neben der herk\u00f6mmlichen W\u00e4rme- und Stromerzeugung erm\u00f6glicht die Kraft-W\u00e4rme-Kopplung auch die Herstellung von K\u00e4lte in Absorptionsk\u00e4ltemaschinen (in Form von gek\u00fchltem Wasser) f\u00fcr technologische Bed\u00fcrfnisse oder f\u00fcr Klimaanlagen. Der Prozess der Stromerzeugung geht in der Regel mit hohen Verlusten an thermischer Energie einher (zum Beispiel durch Abgase von Generatoren).<\/p>\n

Die Einbeziehung dieser W\u00e4rme in den K\u00e4lteerzeugungsprozess minimiert zun\u00e4chst die Verluste und steigert die Gesamteffizienz des Zyklus, und zweitens erm\u00f6glicht sie eine Senkung des Stromverbrauchs des Objekts im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Technologien zur K\u00e4lteerzeugung mit Dampfk\u00e4ltekompressionsmaschinen.<\/p>\n

Die M\u00f6glichkeit, mit verschiedenen W\u00e4rmequellen (Warmwasser, Dampf, Abgase von Generatoranlagen, Kesseln und \u00d6fen sowie Brennstoffen (Erdgas, Diesel und anderen) zu arbeiten, erm\u00f6glicht den Einsatz von Absorptionsk\u00e4ltemaschinen in ganz unterschiedlichen Objekten, wobei genau die Ressourcen genutzt werden, die dem Unternehmen zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>\n

So kann in der Industrie Abw\u00e4rme genutzt werden:<\/p>\n

\"Drei-Generierung:
\nIn st\u00e4dtischen Einrichtungen, in kommerziellen und \u00f6ffentlichen Geb\u00e4uden sind verschiedene Kombinationen von W\u00e4rmequellen m\u00f6glich:<\/p>\n

\"Drei-Generierung:
\n\"Drei-Generierung:
\n\"Drei-Generierung:
\nEin Kraft-W\u00e4rme-Kopplungszentrum kann entweder auf dem Bedarf an Elektrizit\u00e4t oder auf dem K\u00e4lterequirement des Objekts basieren. Je nach dem, was das entscheidende Kriterium f\u00fcr den Verbraucher ist. Im ersten Fall kann die Nutzung von Abw\u00e4rme in Absorptionsk\u00e4ltemaschinen unvollst\u00e4ndig sein, w\u00e4hrend im zweiten Fall eine Begrenzung der eigenen, erzeugten Elektrizit\u00e4t bestehen kann (die Konsumtion wird durch den Bezug von Elektrizit\u00e4t aus dem externen Netz erg\u00e4nzt).<\/p>\n

Wo ist Kraft-W\u00e4rme-Kopplung vorteilhaft?<\/h2>\n

\nDer Anwendungsbereich der Technologie ist sehr breit: Die Trigenerierung kann sowohl in das Konzept eines \u00f6ffentlichen Raums (z. B. eines gro\u00dfen Einkaufszentrums oder eines Flughafengeb\u00e4udes) als auch in die Energieinfrastruktur eines Industrieunternehmens integriert werden. Die Wirtschaftlichkeit der Implementierung solcher Projekte und deren Leistung h\u00e4ngen stark von den lokalen Bedingungen, sowohl wirtschaftlichen als auch klimatischen, und f\u00fcr Industrieunternehmen zus\u00e4tzlich von den Produktionskosten ab.<\/p>\n

Das erste und wichtigste Kriterium ist der K\u00e4ltebedarf. Die h\u00e4ufigste Anwendung heute ist die Klimatisierung \u00f6ffentlicher Geb\u00e4ude. Dazu geh\u00f6ren Gesch\u00e4fts-, Verwaltungs- und Krankenhausgeb\u00e4ude, Hotelanlagen, Sportst\u00e4tten, Einkaufs- und Freizeitcenter sowie Aquaparks, Museen und Ausstellungsr\u00e4ume, Flughafenanlagen \u2013 kurz gesagt, alle Objekte, in denen viele Menschen gleichzeitig anwesend sind und zur Schaffung eines komfortablen Klimas ein zentrales Klimatisierungssystem erforderlich ist.<\/p>\n

Der Einsatz von ABHM ist am sinnvollsten f\u00fcr solche Objekte mit einer Fl\u00e4che von 20-30.000 m\u00b2 (Mittelgro\u00dfes B\u00fcrogeb\u00e4ude) bis hin zu riesigen Objekten von mehreren Hunderttausend Quadratmetern und mehr (Einkaufs- und Freizeitkomplexe sowie Flugh\u00e4fen).<\/p>\n

Aber an solchen Orten muss nicht nur Bedarf an K\u00e4lte und Elektrizit\u00e4t vorhanden sein, sondern auch an W\u00e4rmeversorgung. Und W\u00e4rmeversorgung bedeutet nicht nur die Beheizung von R\u00e4umen im Winter, sondern auch die ganzj\u00e4hrige Bereitstellung von warmem Wasser f\u00fcr den Bedarf der Warmwasserversorgung. Je umfassender die M\u00f6glichkeiten des trigenerativen Energiezentrums genutzt werden, desto h\u00f6her ist seine Effizienz.<\/p>\n

Weltweit gibt es zahlreiche Beispiele f\u00fcr die Anwendung von Trigenerierung im Hotelgewerbe, beim Bau und der Modernisierung von Flugh\u00e4fen, in Bildungseinrichtungen, in Gesch\u00e4fts- und Verwaltungszentren, in Rechenzentren sowie viele Beispiele aus der Industrie \u2013 der Textil-, Metallurgie-, Lebensmittel-, Chemie-, Zellstoff- und Papier- sowie Maschinenbauindustrie usw.<\/p>\n

Als Beispiel nenne ich eines der Objekte, f\u00fcr das in der Firma \u201cErster Ingenieur<\/a><\/noindex>\u201d das Konzept eines trigenerativen Energiezentrums entwickelt wurde.<\/p>\n

Mit einem Bedarf an elektrischer Energie von etwa 4 MW (erzeugt von zwei Gasturbinenanlagen (GTA)) ist eine K\u00e4lteversorgung von 2,1 MW erforderlich.<\/p>\n

Die K\u00e4lte wird mit einer einzigen absorptiven Bromlithium-K\u00e4ltemaschine erzeugt, die mit den Abgasen der GTA betrieben wird. Dabei deckt eine GTA den gesamten W\u00e4rmebedarf der ABHM vollst\u00e4ndig ab. So ist die Fabrik auch bei Betrieb einer einzigen GTA stets mit der erforderlichen K\u00e4lte versorgt. Dar\u00fcber hinaus bleibt die ABHM auch bei Stilllegung beider Gasturbinenanlagen in der Lage, W\u00e4rme und K\u00e4lte zu erzeugen, da sie eine alternative W\u00e4rmequelle \u2013 Erdgas \u2013 hat.<\/p>\n

Trigeneratives Energiezentrum<\/h2>\n

\nJe nach den Bed\u00fcrfnissen des Verbrauchers, dessen Kategorie und Anforderungen an die Redundanz kann das Trigenerierungsschema (siehe Abbildung unten) sehr komplex sein und Energiekessel sowie Wasserheizkessel, Abgasboiler, Dampfturbinen oder Gasturbinen, umfassende Wasseraufbereitung usw. umfassen.<\/p>\n

\"Drei-Generierung:<\/a><\/noindex>
\nAber f\u00fcr relativ kleine Objekte ist in der Regel eine Gasturbine oder eine Kolbenanlage (auf Gas oder Diesel) mit vergleichsweise geringerer elektrischer Leistung (1-6 MW) die Hauptgeneratoranordnung. Diese erzeugen Elektrizit\u00e4t und Abw\u00e4rme aus den Abgasen sowie hei\u00dfes Wasser, welches in der ABHM genutzt wird. Dies ist die minimale und ausreichende Grundausstattung.<\/p>\n

\"Drei-Generierung:
\nJa, hier kommen Hilfssysteme ins Spiel: K\u00fchlt\u00fcrme, Pumpen, eine Reagenzbehandlungsanlage f\u00fcr das Umlaufwasser zur Stabilisierung, ein Automatisierungssystem und eine Elektroversorgung, die es erm\u00f6glicht, die erzeugte Elektrizit\u00e4t f\u00fcr die eigenen Bed\u00fcrfnisse zu nutzen.<\/p>\n

In den meisten F\u00e4llen ist das trigenerative Zentrum ein freistehendes Geb\u00e4ude, entweder Containeranlagen oder eine Kombination aus diesen L\u00f6sungen, da die Anforderungen an die Anordnung der Elektro- und W\u00e4rmeerzeugungsanlagen etwas variieren.<\/p>\n

Die elektrischen Erzeugungsanlagen sind recht standardisiert, im Gegensatz zur ABHM, obwohl sie technisch komplexer sind. Die Herstellungszeiten k\u00f6nnen zwischen 6 und 12 Monaten oder sogar l\u00e4nger liegen.<\/p>\n

Die durchschnittliche Fertigungszeit f\u00fcr ABHM betr\u00e4gt 3-6 Monate (je nach K\u00e4lteleistung, Anzahl und Typ der Heizquellen).<\/p>\n

In der Regel wird die Herstellung von Hilfsausr\u00fcstungen nicht l\u00e4nger dauern, daher betr\u00e4gt die durchschnittliche Gesamtdauer f\u00fcr die Umsetzung des Projekts zur Errichtung eines Kraft-W\u00e4rme-Kopplungszentrums etwa 1,5 Jahre.<\/p>\n

Ergebnis<\/h2>\n

\nErstens erm\u00f6glicht das Kraft-W\u00e4rme-Kopplungszentrum, die Anzahl der Energieanbieter auf einen einzigen zu reduzieren \u2013 den Gasanbieter. Durch den Ausschluss des Kaufs von Strom und W\u00e4rme k\u00f6nnen in erster Linie alle Risiken, die mit Unterbrechungen in der Energieversorgung verbunden sind, ausgeschlossen werden.<\/p>\n

Der Einsatz von W\u00e4rme unter Verwendung relativ g\u00fcnstiger \"\u00fcbersch\u00fcssiger Energie\" senkt die Kosten f\u00fcr die erzeugte Elektrizit\u00e4t und W\u00e4rme im Vergleich zu deren Einkauf. Die ganzj\u00e4hrige Auslastung der W\u00e4rmeerzeugungskapazit\u00e4ten (im Winter zur Heizung, im Sommer zur K\u00fchlung und f\u00fcr technische Bed\u00fcrfnisse) sorgt f\u00fcr maximale Effizienz. Wie bei anderen Projekten ist das Hauptkriterium die Entwicklung eines richtig konzipierten Konzepts sowie seine wirtschaftlich-technische Begr\u00fcndung.<\/p>\n

Zu den zus\u00e4tzlichen Vorteilen geh\u00f6rt die Umweltfreundlichkeit. Durch die Nutzung der Abgase zur Erzeugung n\u00fctzlicher Energie reduzieren wir die Emissionen in die Atmosph\u00e4re. Zudem verwendet ABKM im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen K\u00e4ltetechnologien, bei denen Ammoniak und FCKW als K\u00e4ltemittel eingesetzt werden, Wasser als K\u00e4ltemittel, was ebenfalls die \u00f6kologische Belastung minimiert.
\n
Quelle: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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