{"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\/fr\/blog\/news\/trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu","title":{"rendered":"La trig\u00e9n\u00e9ration : une alternative \u00e0 l'approvisionnement \u00e9nerg\u00e9tique centralis\u00e9","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Compar\u00e9 aux pays europ\u00e9ens, o\u00f9 les installations de production d'\u00e9nergie d\u00e9centralis\u00e9e repr\u00e9sentent aujourd'hui pr\u00e8s de 30% de toute la production, en Russie, la part de l'\u00e9nergie d\u00e9centralis\u00e9e ne d\u00e9passe aujourd'hui, selon diff\u00e9rentes estimations, pas plus de 5 \u00e0 10%. Discutons de savoir si la Russie a des chances de \u00e9nergie d\u00e9centralis\u00e9e <\/a><\/noindex>rattraper les tendances mondiales et si les consommateurs ont la motivation de se diriger vers une alimentation \u00e9nerg\u00e9tique ind\u00e9pendante.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\"LaSource<\/a><\/noindex>
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Au-del\u00e0 des chiffres. Trouvez les diff\u00e9rences<\/h2>\n

\nLes diff\u00e9rences entre le syst\u00e8me de production d'\u00e9lectricit\u00e9 d\u00e9centralis\u00e9e en Russie et en Europe ne se r\u00e9sument pas \u00e0 des chiffres \u2014 ce sont en r\u00e9alit\u00e9 des mod\u00e8les compl\u00e8tement diff\u00e9rents tant en termes de structure que d'un point de vue \u00e9conomique. Le d\u00e9veloppement de la production d\u00e9centralis\u00e9e dans notre pays avait des motivations quelque peu diff\u00e9rentes de celles qui sont devenues la principale force motrice d'un tel processus en Europe, qui cherchait \u00e0 compenser le manque de combustibles traditionnels en int\u00e9grant des sources d'\u00e9nergie alternatives (y compris des ressources \u00e9nerg\u00e9tiques secondaires) dans son bilan \u00e9nerg\u00e9tique. En revanche, en Russie, la question de la r\u00e9duction des co\u00fbts d'achat des ressources \u00e9nerg\u00e9tiques pour les consommateurs dans un contexte d'\u00e9conomie planifi\u00e9e et de fixation centralis\u00e9e des tarifs a longtemps eu une pertinence bien moindre, c'est pourquoi la r\u00e9flexion sur la propre production d'\u00e9lectricit\u00e9 ne se posait principalement que dans les cas o\u00f9 l'entreprise \u00e9tait un consommateur d'\u00e9nergie particuli\u00e8rement important et, en raison de son \u00e9loignement, rencontrait des difficult\u00e9s pour se connecter aux r\u00e9seaux.<\/p>\n

En mati\u00e8re d'\u00e9nergie d\u00e9centralis\u00e9e, les installations de production autonome avaient une puissance relativement \u00e9lev\u00e9e \u2014 de 10 \u00e0 500 MW (voire plus) \u2014 en fonction des besoins de production et de l'objectif d'approvisionnement en \u00e9lectricit\u00e9 et en chaleur des localit\u00e9s environnantes. \u00c9tant donn\u00e9 que la transmission de chaleur sur de longues distances entra\u00eene toujours des pertes significatives, la construction de chaudi\u00e8res \u00e0 eau chaude pour les besoins des entreprises et des villes a \u00e9t\u00e9 activement encourag\u00e9e. De plus, les sources d'\u00e9nergie autonomes \u2014 qu'il s'agisse de centrales thermiques ou de chaudi\u00e8res \u2014 \u00e9taient aliment\u00e9es au gaz, au fioul ou au charbon, tandis que les technologies des \u00e9nergies renouvelables, \u00e0 l'exception des centrales hydro\u00e9lectriques, et des ressources \u00e9nerg\u00e9tiques secondaires n'\u00e9taient utilis\u00e9es que dans des cas isol\u00e9s. Aujourd'hui, la situation \u00e9volue : des installations de petite production d'\u00e9lectricit\u00e9 \u00e9mergent progressivement, et les sources d'\u00e9nergie alternatives sont impliqu\u00e9es, bien que de mani\u00e8re moins significative, dans le bilan \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n

\u00c0 l'Ouest, beaucoup est fait pour d\u00e9velopper la petite production d'\u00e9nergie, et r\u00e9cemment, le concept de centrale \u00e9lectrique virtuelle (CEV) a pris une ampleur consid\u00e9rable. Il s'agit d'un syst\u00e8me qui regroupe la plupart des acteurs du march\u00e9 de la production d'\u00e9lectricit\u00e9 \u2014 des producteurs (des petits g\u00e9n\u00e9rateurs des m\u00e9nages aux centrales de cog\u00e9n\u00e9ration) et des consommateurs (des maisons d'habitation aux grandes entreprises industrielles). La CEV r\u00e9gule la consommation d'\u00e9nergie, en lissant les pics et en redistribuant les charges en temps r\u00e9el, en utilisant toutes les capacit\u00e9s du syst\u00e8me disponibles \u00e0 cet effet. Mais une telle \u00e9volution est impossible sans l'encouragement du march\u00e9 de la production d\u00e9centralis\u00e9e par l'\u00c9tat et sans les modifications l\u00e9gislatives appropri\u00e9es.\u00a0<\/p>\n

En Russie, dans un contexte de forte concurrence et de monopole dans l'approvisionnement \u00e9lectrique centralis\u00e9, la vente des exc\u00e9dents d'\u00e9lectricit\u00e9 produite sur le r\u00e9seau ext\u00e9rieur reste une t\u00e2che assez complexe tant du point de vue de l'organisation que des co\u00fbts. Par cons\u00e9quent, \u00e0 l'heure actuelle, les chances de devenir un acteur \u00e0 part enti\u00e8re du march\u00e9 parmi les grands fournisseurs sont extr\u00eamement faibles pour les installations d'\u00e9nergie d\u00e9centralis\u00e9e.<\/p>\n

Cependant, le d\u00e9veloppement de la production d'\u00e9nergie sur site est aujourd'hui ind\u00e9niablement \u00e0 la mode. Le principal facteur de sa croissance est la fiabilit\u00e9 de l'approvisionnement \u00e9lectrique. La d\u00e9pendance vis-\u00e0-vis des entreprises de production et des r\u00e9seaux augmente les risques pour les producteurs. La plupart des grandes installations de production en Russie ont \u00e9t\u00e9 construites \u00e0 l'\u00e9poque de l'URSS, et leur \u00e2ge avanc\u00e9 se fait sentir. Pour un consommateur industriel, une interruption de l'approvisionnement en \u00e9nergie en raison d'une panne repr\u00e9sente un risque d\u2019arr\u00eat de production et des pertes \u00e9videntes. Si le d\u00e9sir de r\u00e9duire les risques est accompagn\u00e9 de motifs \u00e9conomiques (d\u00e9termin\u00e9s principalement par la politique tarifaire du fournisseur r\u00e9gional) et de possibilit\u00e9s d'investissement, alors la production d'\u00e9nergie sur site se justifie \u00e0 100 %, et de plus en plus d'entreprises industrielles sont aujourd'hui pr\u00eates (ou envisagent cette option) \u00e0 emprunter ce chemin.<\/p>\n

C'est pourquoi les perspectives de la production d'\u00e9lectricit\u00e9 \u00ab pour les besoins propres \u00bb sont assez \u00e9lev\u00e9es en Russie.<\/p>\n

Production d'\u00e9nergie sur site. \u00c0 qui cela profite-t-il ?<\/h2>\n

\nL'\u00e9conomie de chaque projet est strictement individuelle et d\u00e9termin\u00e9e par de nombreux facteurs. Si l'on essaie de g\u00e9n\u00e9raliser au maximum, dans les r\u00e9gions o\u00f9 il y a une plus grande concentration de capacit\u00e9s de production et d'entreprises industrielles, avec des tarifs d'\u00e9lectricit\u00e9 et de chaleur plus \u00e9lev\u00e9s, la production d'\u00e9lectricit\u00e9 sur site repr\u00e9sente une opportunit\u00e9 r\u00e9elle de r\u00e9duire consid\u00e9rablement les co\u00fbts d'achat d'\u00e9nergie.<\/p>\n

Il convient \u00e9galement d'inclure les r\u00e9gions difficilement accessibles et peu peupl\u00e9es, o\u00f9 l'infrastructure des r\u00e9seaux \u00e9lectriques est mal d\u00e9velopp\u00e9e ou compl\u00e8tement absente, o\u00f9, sans aucun doute, les tarifs de l'\u00e9lectricit\u00e9 sont les plus \u00e9lev\u00e9s.<\/p>\n

Dans les r\u00e9gions o\u00f9 il y a moins de consommateurs et de fournisseurs d'\u00e9lectricit\u00e9, et o\u00f9 une plus grande part de l'\u00e9lectricit\u00e9 produite provient des centrales hydro\u00e9lectriques, les tarifs sont nettement plus bas, et la rentabilit\u00e9 de tels projets dans l'industrie n'est pas toujours favorable. Cependant, pour les entreprises de certains secteurs ayant la capacit\u00e9 d'utiliser des combustibles alternatifs, comme les d\u00e9chets de production, la production d'\u00e9nergie sur site peut \u00eatre une excellente solution. Ainsi, dans l'image ci-dessous \u2013 une centrale thermique \u00e0 partir des d\u00e9chets d'une entreprise de transformation du bois.<\/p>\n

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\nLorsque nous parlons de production d'\u00e9nergie pour les besoins publics, les b\u00e2timents commerciaux et les infrastructures sociales, jusqu'\u00e0 r\u00e9cemment, l'\u00e9conomie de tels projets \u00e9tait en grande partie d\u00e9termin\u00e9e par le niveau de d\u00e9veloppement de l'infrastructure \u00e9nerg\u00e9tique de la r\u00e9gion et, dans une moindre mesure, par le co\u00fbt de la connexion technologique des consommateurs d'\u00e9lectricit\u00e9. Avec le d\u00e9veloppement des technologies de tri-g\u00e9n\u00e9ration, de telles restrictions ont effectivement cess\u00e9 d'\u00eatre pr\u00e9pond\u00e9rantes, et la chaleur r\u00e9siduelle ou produite pendant l'\u00e9t\u00e9 peut d\u00e9sormais \u00eatre utilis\u00e9e pour les besoins de climatisation, ce qui a consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9 l'efficacit\u00e9 des centrales \u00e9nerg\u00e9tiques.<\/p>\n

Tri-g\u00e9n\u00e9ration : \u00e9lectricit\u00e9, chaleur et froid pour les installations<\/h2>\n

\nLa tri-g\u00e9n\u00e9ration est un domaine de d\u00e9veloppement relativement autonome dans le secteur de l'\u00e9nergie de petite \u00e9chelle. Elle se distingue par son individualisme, car elle se concentre sur la satisfaction des besoins \u00e9nerg\u00e9tiques sp\u00e9cifiques d'une installation.<\/p>\n

Le tout premier projet avec le concept de tri-g\u00e9n\u00e9ration a \u00e9t\u00e9 \u00e9labor\u00e9 en 1998 gr\u00e2ce \u00e0 la collaboration du minist\u00e8re de l'\u00c9nergie des \u00c9tats-Unis, du laboratoire national ORNL et du fabricant de machines frigorifiques \u00e0 absorption bromure de lithium, BROAD, et a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 aux \u00c9tats-Unis en 2001. La tri-g\u00e9n\u00e9ration repose sur l'utilisation de machines frigorifiques \u00e0 absorption, qui utilisent comme principale source d'\u00e9nergie la chaleur et permettent de produire du froid et de la chaleur en fonction des besoins de l'installation. L'utilisation de chaudi\u00e8res ordinaires, comme dans la cog\u00e9n\u00e9ration, n'est pas une condition obligatoire dans ce sch\u00e9ma.<\/p>\n

En plus de la chaleur et de l'\u00e9lectricit\u00e9 traditionnelles, la tri-g\u00e9n\u00e9ration assure la production de froid dans les machines frigorifiques \u00e0 absorption (sous forme d'eau r\u00e9frig\u00e9r\u00e9e) pour les besoins technologiques ou pour la climatisation des locaux. Le processus de production d'\u00e9lectricit\u00e9 se fait in\u00e9vitablement avec d'importantes pertes d'\u00e9nergie thermique (par exemple, avec les gaz d'\u00e9chappement des machines g\u00e9n\u00e9ratrices).<\/p>\n

L'inclusion de cette chaleur dans le processus de production de froid, d'une part, minimise les pertes, augmentant ainsi le rendement global du cycle, et d'autre part, permet de r\u00e9duire la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de l'installation par rapport aux technologies traditionnelles de production de froid utilisant des machines frigorifiques \u00e0 compression de vapeur.<\/p>\n

La possibilit\u00e9 de travailler avec diff\u00e9rentes sources de chaleur (eau chaude, vapeur d'eau, gaz d'\u00e9chappement des installations g\u00e9n\u00e9ratrices, chaudi\u00e8res et fours, ainsi que des combustibles (gaz naturel, diesel, etc.) permet d'utiliser l'ABKHM sur des sites tr\u00e8s vari\u00e9s, mobilisant exactement la ressource dont dispose l'entreprise.<\/p>\n

Ainsi, dans l'industrie, il est possible d'utiliser la chaleur r\u00e9siduelle:<\/p>\n

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\nDans les infrastructures urbaines, les b\u00e2timents commerciaux et publics, diverses combinaisons de sources de chaleur sont possibles:<\/p>\n

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\nUn centre \u00e9nerg\u00e9tique \u00e0 tr g\u00e9n\u00e9ration peut \u00eatre con\u00e7u et construit en fonction des besoins en \u00e9lectricit\u00e9 ou, alternativement, en se basant sur la demande en froid de l'endroit. Selon ce qui constitue le crit\u00e8re d\u00e9terminant pour le consommateur. Dans le premier cas, la valorisation de la chaleur r\u00e9siduelle dans l'ABKHM peut ne pas \u00eatre compl\u00e8te, tandis que dans le second cas, il peut y avoir une limitation de l'\u00e9lectricit\u00e9 g\u00e9n\u00e9r\u00e9e sur place (la compensation se fait par l'achat d'\u00e9lectricit\u00e9 sur le r\u00e9seau externe).<\/p>\n

O\u00f9 la tri-g\u00e9n\u00e9ration est-elle avantageuse ?<\/h2>\n

\nLe champ d'application de la technologie est tr\u00e8s large : la tri-g\u00e9n\u00e9ration peut s'int\u00e9grer de mani\u00e8re \u00e9gale dans le concept d'un espace public (par exemple, un grand centre commercial ou un b\u00e2timent d'a\u00e9roport) ainsi que dans l'infrastructure \u00e9nerg\u00e9tique d'une entreprise industrielle. La pertinence de mise en \u0153uvre de tels projets et leur performance d\u00e9pendent fortement des conditions locales tant \u00e9conomiques que climatiques, et pour les entreprises industrielles, aussi du co\u00fbt des produits fabriqu\u00e9s.<\/p>\n

Le premier et le plus important crit\u00e8re est le besoin en froid. Son application la plus r\u00e9pandue \u00e0 ce jour est la climatisation des b\u00e2timents publics. Cela peut inclure des centres d'affaires, des b\u00e2timents administratifs, des complexes hospitaliers et h\u00f4teliers, des installations sportives, des centres commerciaux et de loisirs, des mus\u00e9es et des pavillons d'exposition, ainsi que des b\u00e2timents d'a\u00e9roport - en somme, tous les sites o\u00f9 se trouvent simultan\u00e9ment de nombreuses personnes, o\u00f9 un syst\u00e8me de climatisation centralis\u00e9e est n\u00e9cessaire pour cr\u00e9er un microclimat confortable.<\/p>\n

L'application de la trig\u00e9n\u00e9ration est particuli\u00e8rement justifi\u00e9e pour des locaux de 20 \u00e0 30 000 m\u00b2 (centre d'affaires de taille moyenne) jusqu'\u00e0 de gigantesques structures de plusieurs centaines de milliers de m\u00e8tres carr\u00e9s, voire plus (centres commerciaux et complexes a\u00e9roportuaires).<\/p>\n

Cependant, la demande pour ces installations ne se limite pas \u00e0 la climatisation et \u00e0 l'\u00e9lectricit\u00e9, mais inclut \u00e9galement le chauffage. Le chauffage ne concerne pas seulement le r\u00e9chauffement des locaux en hiver, mais aussi la fourniture d'eau chaude tout au long de l'ann\u00e9e pour les besoins de l'eau chaude sanitaire. Plus les capacit\u00e9s du centre \u00e9nerg\u00e9tique de trig\u00e9n\u00e9ration sont pleinement exploit\u00e9es, plus son efficacit\u00e9 est \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n

Dans le monde entier, il existe de nombreux exemples d'application de la trig\u00e9n\u00e9ration dans le secteur h\u00f4telier, la construction et la modernisation d'a\u00e9roports, dans les \u00e9tablissements d'enseignement, les complexes d'affaires et administratifs, les centres de donn\u00e9es, ainsi que plusieurs exemples dans l'industrie \u2013 textile, m\u00e9tallurgique, alimentaire, chimique, de p\u00e2te \u00e0 papier, de fabrication de machines, etc.<\/p>\n

Comme exemple, prenons l'un des objets pour lesquels dans l'entreprise \u00abPremier Ing\u00e9nieur<\/a><\/noindex>\u00bb nous avons d\u00e9velopp\u00e9 le concept d'un centre \u00e9nerg\u00e9tique trig\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n

Lorsqu'une entreprise industrielle n\u00e9cessite environ 4 MW d'\u00e9nergie \u00e9lectrique (produite par deux installations de moteurs \u00e0 gaz), la demande en froid s'\u00e9l\u00e8ve \u00e0 2,1 MW.<\/p>\n

Le froid est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par une machine frigorifique \u00e0 bromure de lithium fonctionnant \u00e0 l'\u00e9chappement des moteurs \u00e0 gaz. Dans ce cadre, une seule installation couvre enti\u00e8rement les besoins en chaleur du syst\u00e8me de trig\u00e9n\u00e9ration. Ainsi, m\u00eame si une seule installation est en fonctionnement, l'usine est toujours assur\u00e9e de disposer des quantit\u00e9s n\u00e9cessaires de froid. De plus, lorsque les deux installations de moteurs \u00e0 gaz sont hors service, le syst\u00e8me de trig\u00e9n\u00e9ration continue de g\u00e9n\u00e9rer chaleur et froid, car il dispose d'une source de chaleur de secours \u2013 le gaz naturel.<\/p>\n

Centre \u00e9nerg\u00e9tique de trig\u00e9n\u00e9ration<\/h2>\n

\nSelon les besoins du consommateur, sa cat\u00e9gorie et les exigences en mati\u00e8re de secours, le sch\u00e9ma de trig\u00e9n\u00e9ration (pr\u00e9sent\u00e9 sur l'image ci-dessous) peut \u00eatre tr\u00e8s complexe et peut inclure des chaudi\u00e8res \u00e9nerg\u00e9tiques et \u00e0 eau chaude, des chaudi\u00e8res de r\u00e9cup\u00e9ration, des turbines \u00e0 vapeur ou \u00e0 gaz, un traitement de l'eau complet, etc.<\/p>\n

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\nPour les installations de petite taille, une turbine \u00e0 gaz ou une centrale \u00e0 piston (fonctionnant au gaz ou au diesel) de faible puissance (1-6 MW) est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9e comme principale source d'\u00e9nergie. Elles produisent de l'\u00e9lectricit\u00e9 ainsi que de la chaleur r\u00e9siduelle sous forme de gaz d'\u00e9chappement et d'eau chaude, qui sont ensuite r\u00e9cup\u00e9r\u00e9es dans le CHP. C'est l'ensemble minimal et suffisant de l'\u00e9quipement principal.<\/p>\n

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\nOui, il est indispensable d'avoir des syst\u00e8mes auxiliaires : une tour de refroidissement, des pompes, une station de traitement des eaux us\u00e9es pour stabiliser leur qualit\u00e9, un syst\u00e8me d'automatisation et des installations \u00e9lectriques permettant d'utiliser l'\u00e9lectricit\u00e9 g\u00e9n\u00e9r\u00e9e pour ses propres besoins.<\/p>\n

Dans la plupart des cas, un centre de trig\u00e9n\u00e9ration est un b\u00e2timent autonome, soit des blocs conteneuris\u00e9s, soit une combinaison de ces solutions, car les exigences relatives \u00e0 l'emplacement de l'\u00e9quipement de production d'\u00e9lectricit\u00e9 et de chaleur varient quelque peu.<\/p>\n

L'\u00e9quipement de production d'\u00e9lectricit\u00e9 est assez standardis\u00e9, contrairement au CHP, bien qu'il soit techniquement plus complexe. Les d\u00e9lais de fabrication peuvent aller de 6 \u00e0 12 mois, voire plus.<\/p>\n

Le d\u00e9lai moyen de fabrication d'un CHP est de 3 \u00e0 6 mois (en fonction de la capacit\u00e9 de froid et du nombre et des types de sources de chaleur).<\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, la fabrication de l'\u00e9quipement auxiliaire ne d\u00e9passera pas ces m\u00eames d\u00e9lais, donc la dur\u00e9e totale de r\u00e9alisation du projet de construction d'un centre \u00e9nerg\u00e9tique trig\u00e9n\u00e9ration est en moyenne d'environ 1,5 an.<\/p>\n

R\u00e9sultat<\/h2>\n

\nTout d'abord, un centre de trig\u00e9n\u00e9ration permettra de r\u00e9duire le nombre de fournisseurs d'\u00e9nergie \u00e0 un seul : le fournisseur de gaz. En \u00e9liminant l'achat d'\u00e9lectricit\u00e9 et de chaleur, on peut surtout exclure les risques associ\u00e9s aux interruptions d'approvisionnement en \u00e9nergie.<\/p>\n

L'exploitation de la chaleur avec l'utilisation d'une \u00ab \u00e9nergie exc\u00e9dentaire \u00bb relativement peu co\u00fbteuse r\u00e9duit le co\u00fbt de l'\u00e9lectricit\u00e9 et de la chaleur produites par rapport \u00e0 leur achat. De plus, une charge maximale des capacit\u00e9s g\u00e9n\u00e9ratrices de chaleur tout au long de l'ann\u00e9e (en hiver pour le chauffage, en \u00e9t\u00e9 pour la climatisation et les besoins technologiques) garantit une efficacit\u00e9 maximale. Bien s\u00fbr, comme pour d'autres projets, la condition essentielle est de d\u00e9velopper le bon concept et de fournir une justification technique et \u00e9conomique.<\/p>\n

Parmi les avantages suppl\u00e9mentaires, on trouve l'\u00e9cologie. En utilisant les gaz d'\u00e9chappement pour produire de l'\u00e9nergie utile, nous r\u00e9duisons les \u00e9missions dans l'atmosph\u00e8re. De plus, contrairement aux technologies traditionnelles de production de froid, o\u00f9 les r\u00e9frig\u00e9rants sont l'ammoniac et les frigidaires, le ABHM utilise de l'eau comme r\u00e9frig\u00e9rant, ce qui r\u00e9duit \u00e9galement au minimum l'impact \u00e9cologique.
\n
Source : habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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