Kuna Euroopa riikides moodustab hajutatud genereerimine tänavu peaaegu 30% kogu toodangust, siis Venemaal on selle osakaal erinevate hinnangute kohaselt praegu mitte rohkem kui 5-10%. Räägime sellest, kas Venemaa hajutatud energial on võimalusi maailmatrendidega sammu pidada, ning kas tarbijatel on motivatsiooni liikuda sõltumatute energiavarude suunas. jõuda maailmas trendidega sammu pidama, ja tarbijatel on motivatsioon liikuda sõltumatu energiavarustuse suunas.
Lisaks numbritele. Leia erinevused
Venemajanduse ja Euroopa jagatud energia genereerimise süsteemide erinevused ei piirdu numbritega – need on põhimõtteliselt täiesti erinevad mudelid nii struktuuri kui ka majandusliku vaatepunkti järgi. Venemajanduse arengu motiivid jagatud genereerimise valdkonnas erinesid oluliselt Euroopa omadest, kus peamine tõukejõud oli traditsiooniliste kütuste nappuse kompenseerimine alternatiivsete energiaallikate (sealhulgas sekundaarsete energiaressursside) kaasamise kaudu energiabilanssi. Venemajanduses oli seevastu energiakallite ostude vähendamise küsimus plaanimajanduses ja tsentraliseeritud tariifide oludes pikka aega oluliselt vähem aktuaalne, mistõttu hakati elektri genereerimisele mõtlema peamiselt siis, kui ettevõte oli eriti suur energiakasutaja ning nende kaugusvõrgustikega liitumine tekitas raskusi.
Jaotatud energia valdkonnas oli iseseisva tootmise objektide võimsus üsna kõrge - vahemikus 10 kuni 500 MWh (ja isegi kõrgem) - sõltuvalt tootmisvajadustest ning kohalike elanike varustamisest elektri ja sooja veega. Kuna sooja edasiviimine suurele kaugusele põhjustab alati märkimisväärseid kadu, ehitati aktiivselt soojustootmisjaamu ettevõtete ja linnade vajadusteks. Lisaks, iseseisvad energiallikad - olgu need siis TEP või katlamajad, kasutati gaasi, diislikütust või kivisütt, samas rohelise energia tehnoloogiaid (RE) rakendati, välja arvatud hüdroelektrijaamad, vaid üksikutel juhtudel. Nüüd muutub olukord: järk-järgult tekivad väikese elektrigeneratsiooni objektid ning energiatootmise tasakaalu kaasatakse, kuigi väiksemas ulatuses, alternatiivsed energiaallikad.
Läänes tehakse palju väikese generaatori arendamise nimel ning viimasel ajal on laialdaselt levinud virtuaalse elektrijaama (VЭС) kontseptsioon. See on süsteem, mis ühendab enamikku elektrigeneratsiooni turul tegutsejatest — tootjatest (alates väikestest kodu generaatoritest kuni kogenereerimisjaamadeni) ja tarbijatest (alates elumajadest kuni suurte tööstusettevõteteni). VЭС reguleerib energiatarbimist, tasandades tippe ja jaotades koormusi reaalajas, kasutades selleks kõiki süsteemi saadaval olevaid võimsusi. Kuid sarnane evolutsioon ei ole võimalik ilma riigi poolt jaotatud genereerimise turu stimuleerimise ja vastavate muudatusteta seadusandluses.
Venema konkurentsi ja monopoliseeritud keskse elektrivarustuse tingimustes on toodetud elektri ülejääkide müük välisvõrku küll võimalik, kuid see on keeruline ülesanne, mis hõlmab organiseerimise ja kulude läbimõtlemist. Seega on praegu jaotatud energiaobjektide jaoks peamised võimalused turul osaleda väga piiratud.
Siiski, enda elektrienergia tootmise arendamine on praegu kindlasti trend. Selle kasvu peamine tegur on usaldusväärne energiahankimine. Sõltuvus välistest tootmis- ja võrgufirmadest suurendab tootjate riske. Suur osa Venemaa generatsioonivõimekustest on rajatud veel Nõukogude Liidu aegadel, mille tõttu on nende vanus tunda. Tootmises osalevale tarbijale tähendab elektri katkemine avarii tõttu tootmise seiskumise ja ilmselged kahjud. Kui riski vähendamise soovile lisanduvad majanduslikud motiivid (mida määrab peamiselt piirkondliku tarnija tariifipoliitika) ja investeerimisvõimalused, siis enda elektrienergia tootmine tasub end 100% ja järjest rohkem tööstusettevõtteid on valmis (või kaalub selle võimaluse) seda teed minema.
Seetõttu on Venemaal jaotatud elektrienergia tootmisel „enda vajadusteks“ arengu perspektiivid üsna head.
Enda energiatootmine. Kellele see on tulus?
Iga projekti majandus on rangelt individuaalne ja määratakse paljude tegurite poolt. Kui püüda seda maksimaalselt üldistada, siis piirkondades, kus on suurem kontsentratsioon energiatootmisvõimsusest ja tööstusettevõtetest, kõrgemad elektri- ja kütusetariffid, on oma elektrigeneratsioon objektiivne võimalus oluliselt vähendada energiakulusid.
Siia kuuluvad ka raskesti ligipääsetavad ja hõredalt asustatud piirkonnad, kus elektrivõrkude infrastruktuur on halvasti arenenud või ei eksisteeri, kus kindlasti on kõige kõrgemad elektritariffid.
Piirkondades, kus tarbijaid ja elektri tootjaid on vähem ning suurem osa toodetud elektrist tuleb hüdroelektrijaamadest, on tarifid märgatavalt madalamad ja selliste projektide majandus ei ole tööstuses alati kasumlik. Siiski võib eraldi sektorite ettevõtetele, kellel on võimalus kasutada alternatiivset kütust, näiteks jäätmeid, oma genereerimine olla suurepärane lahendus. Alloleval joonisel on näidatud puidutööstuse jäätmetest töötav soojusenergia keskus.
Kui rääkida kommunaalteenuste generaatoritest, avalikest hoonetest ja kaubanduslikest ja sotsiaalsetest infrastruktuuri objektest, siis kuni viimase ajani määras selliste projektide majandus suuresti piirkonna energiatootmisvõimekuse ja mitte vähem oluliselt elektritarbijate tehnilise ühendamise maksumus. Kolme generaatori tehnoloogiate arengu tõttu on need piirangud praktiliselt lõpetanud oma määramise rolli, ning suvisel ajal tootev või jäätme soe on nüüd võimalik kasutada konditsioneerimise vajaduste rahuldamiseks, mis on oluliselt tõstnud energiajaamade efektiivsust.
Kolme generaator: elekter, soe ja külm objekti jaoks
Kolme generaator on üsna iseseisev suund väikeses energiatootmises. See eristub individuaalsuse poolest, kuna keskendub ühe konkreetse objekti energiatoodete vajaduste rahuldamisele.
Esimene projekt kolmeenergiaga, mis põhines kolmemõõtmelisel generatsioonil, viidi ellu 1998. aastal USA energiaministeeriumi, ORNLi riikliku laboratooriumi ja BHACM (absorptsiooniline broomiliitiumhügieenikülm masin) tootja BROAD koostöös ning rakendati USA-s 2001. aastal. Kolmeenergiageneratsioon põhineb absorptsioonikülm masinate kasutamisel, mis kasutavad peamise energiaallikana soojust ja võimaldavad sõltuvalt objekti vajadustest toota nii külma kui soojust. Sellega ei ole ette nähtud tavaliste katelde kasutamine, nagu kogenereerimise korral, sellises skeemis kohustuslikuks tingimuseks.
Lisaks traditsioonilisele soojusele ja elektrile võimaldab kolmeenergiageneratsioon valmistada külma AХМК-st (külmutatud vee kujul) tehnoloogiliste vajaduste jaoks või ruumide konditsioneerimiseks. Elektri tootmisprotsessiga kaasnevad paratamatult suured soojusenergia kaotused (näiteks generaatorite heitgaaside tõttu).
Selle sooja kaasamine jahutusprotsessi vähendab esmalt kaotusi, tõstes tsükli toimekindlust, ja teiseks võimaldab see vähendada objekti elektritarbimist võrreldes traditsiooniliste jahutusmeetoditega, mis kasutavad auru kompressiooniga külmmasinaid.
Võime töötada erinevatest soojusallikatest (kuum vesi, aur, heitgaasid generaatoritest, katlatest ja ahjudest, samuti kütused (maagaas, diisel ja muud) võimaldab ABHKM-i kasutamist täiesti erinevates objektides, kasutades täpselt seda ressurssi, mis on ettevõtte käsutuses.
Nii saab tööstuses kasutada ära heitsoojust:
Ja linnainfrastruktuurides, kaubandus- ja avalikes hoonetes on võimalikud erinevad soojusallikate kombinatsioonid:
Kolmeenergeetsentri saab planeerida ja ehitada, lähtudes elektrienergia vajadustest või toetudes objekti külma tarbimisele. Olenevalt sellest, kumb neist on tarbija jaoks määravam kriteerium. Esimesel juhul ei pruugi kõrvalsoojuse utiliseerimine olla täielik, samas kui teisel juhul võib esineda piiranguid ettevõtte enda genereeritud elektrienergiale (kompenseerimine toimub elektri ostmisega välisest võrgust).
Kus on kolmainergia kasulik
Tehnoloogia rakendusala on üsna lai: kolmainergia sobib nii mõnegi avaliku ruumi (näiteks suure kaubanduskeskuse või lennujaama hoone) kontsepti kui ka tööstusettevõtte energiatootmisse. Selliste projektide elluviimise otstarbekus ja tõhusus sõltuvad tugevalt kohalikele tingimustele, nii majanduslikele kui ka kliimatingimustele, ja tööstusettevõtete puhul ka tootehinnale.
Esimene ja kõige olulisem kriteerium on vajadus jahutamise järele. Praegu kasutatakse seda kõige sagedamini avalike hoonete jahutamiseks. Need võivad olla nii ärikeskused, administratiivhooned, haiglad ja hotellikompleksid, spordiasutused, kaubanduse ja meelelahutuse keskused ja veekeskused, muuseumid ja näitusepaviljonid, lennujaamade hooned – üldiselt kõik objektid, kus viibib korraga palju inimesi ja kus mugava mikrokliima loomiseks on vajalik keskne jahutussüsteem.
AHVM-i rakendamine on kõige põhjendatum selliste objektide puhul, mille suurus on alates 20–30 tuhandest ruutmeetrist (keskmise suurusega ärikeskus) ja ulatudes hiiglaslike objektideni, mille pindala on mitu sada tuhat ruutmeetrit või isegi rohkem (kaubanduse ja meelelahutuse kompleksid ning lennujaamad).
Kuid selliste objektide puhul peab olema nõudlust mitte ainult külma ja elektrienergia, vaid ka sooja vee järele. Soojavarustus tähendab mitte ainult ruumide kütmist talvel, vaid ka objekti aastaringset varustamist sooja veega tarbevee jaoks. Mida täielikumalt kasutatakse trigeeneratsiooni energiatootmisjaama võimalusi, seda kõrgem on selle efektiivsus.
Kogu maailmas on mitmeid näiteid trigeeneratsiooni rakendamisest hotellinduses, lennujaamade ehituses ja moderniseerimises, haridusasutustes, äri- ja halduskeskustes, andmekeskustes; mitmeid näiteid on ka tööstuses – tekstiili-, metallurgia-, toidu-, keemia-, tselluloosi-paberitööstuses, masinatootmises jne.
Ühe näitena toon esile objekti, mille jaoks töötas ettevõte "" välja trigeeneratsiooni energiatootmisjaama kontseptsiooni.
Kui tööstusettevõtte elektrienergia vajadus on umbes 4 MW (mille toovad kaks gaasipurseinstallatsiooni (GPI)), on külma varustamise tase 2,1 MW.
Külm genereeritakse ühe adsorptsioonilise broomliitiumja külmachine töö käigus, kasutades GPÜ heitgaase. Sellisel juhul katab üks GPÜ 100% AБХM soojusvajadusest. Seega on isegi ühe GPÜ töö korral tehas alati tagatud piisava külmaga. Lisaks, kui mõlemad gaasipõhimõttelised installatsioonid on välja lülitatud, säilitab AБХM võime genereerida soojust ja külma, kuna tal on varu soojuse allikas - looduslik gaas.
Trigenereerimise energia keskus
Sõltuvalt tarbija vajadustest, tema kategooriast ja varustamisnõuetest võib trigenereerimise skeem (esitatud alloleval joonisel) olla väga keeruline ja hõlmata energiatootmis- ja veesoojenduse kateld, taastootmiskateld, auru- või gaasiturbine, täielikku veetöötlust jne.
Kuid suhteliselt väikeste objektide puhul on peamiseks genereerivaks seadmiseks tavaliselt gaasiturbina või väikese elektrivõimsusega sisepõlemismootor (gaasi või diisli kasutamine) vahemikus 1-6 MW. Need toodavad elektrit ja kõrvalsoojuse jääke, mis kasutatakse ABHM-is. See on minimaalne ja piisav põhivarustuse kogum.
Jah, siin ei saa ilma abisüsteemideta hakkama: jahutus torn, pumbad, reaktiivse töötlemise jaama tsirkuleeriva vee stabiliseerimiseks, automatiseerimissüsteem ja elektri luksus, mis võimaldab genereeritud elektrit oma vajaduste jaoks kasutada.
Enamasti on kolmikgeneratsioonikeskus iseseisev hoone, kas konteineriplokid või nende lahenduste kombinatsioon, kuna nõuded elektri- ja soojusgeneraatorite paigaldamiseks erinevad märkimisväärselt.
Elektrigeneratsiooni seadmed on suhteliselt standardiseeritud, erinevalt ABHM-ist, kuigi need on tehniliselt keerukamad. Nende valmistamise ajad võivad ulatuda 6 kuni 12 kuuni ja isegi pikemaks.
Keskmine AHBM valmistamise aeg on 3–6 kuud (sõltuvalt külmakäivitusvõimest, soojusallikate hulgast ja tüpidest).
Tavaliselt ei ületa abiseadmete valmistamise aeg samu tähtaegu, seega projekti kogukestus trigeneratsiooni energiakeskuse ehitamiseks on keskmiselt 1,5 aastat.
Tulemus
Esiteks võimaldab trigeneratsiooni keskus vähendada energiaga seotud teenusepakkujate arvu ühe – gaasi tarnijani. Elektri ja sooja ostmise välistamine võimaldab enne kõike pikaajalised riskid, mis on seotud energia varustamise katkemisega, välja jätta.
Töötamine soojusel, kasutades suhteliselt odavat 'ülejäägienergiat', alandab toimetatud elektri ja sooja tootmiskulusid võrreldes selle ostmisega. Aasta ringi generaatorite koormamine soojusega (talvel kütmiseks, suvel konditsioneerimiseks ja tehniliste vajaduste jaoks) tagab maksimaalse efektiivsuse. Loomulikult, nagu ka teiste projektide puhul, on peamine tingimus õige kontseptsiooni väljatöötamine ja selle tehnilis-majanduslik õigustamine.
Lisaks täiendavatele plussidele on ökoloogilisus. Kasutades heitgaase kasuliku energia tootmiseks, vähendame atmosfääri saaste. Lisaks, erinevalt traditsioonilistest jahtimistehnoloogiatest, kus jahutusained on ammoniaak ja freoonid, kasutab ABHM jahutusainena vett, mis vähendab ka keskkonnakoormust minimaalselt.
Allikas: habr.com
