Az európai országokhoz képest, ahol ma az elosztott termelési létesítmények adják az összes kibocsátás közel 30%-át, Oroszországban különböző becslések szerint az elosztott energia aránya ma nem haladja meg az 5-10%-ot. Beszéljünk arról, hogy az orosz felzárkózni a globális trendekhez, és a fogyasztók motiváltak a független energiaellátás felé.
A számokon kívül. Találd meg a különbségeket
Az oroszországi és európai elosztott villamosenergia-termelő rendszer közötti különbségek ma nem korlátozódnak a számokra - valójában ezek teljesen eltérő modellek mind szerkezetükben, mind gazdasági szempontból. Hazánkban az elosztott termelés fejlesztésének okai némileg eltértek azoktól, amelyek egy hasonló folyamat fő mozgatórugójává váltak Európában, amely az alternatív energiaforrások (beleértve a másodlagos energiaforrásokat is) bevonásával kívánta kompenzálni a hagyományos üzemanyagok hiányát. energia egyensúly. Oroszországban a fogyasztók energiaforrások beszerzési költségeinek csökkentése a tervgazdaságban és a központosított tarifaszabályozásban sokáig kevésbé volt releváns, ezért az emberek elsősorban azokban az esetekben gondoltak saját villamosenergia-termelésükre, amikor a vállalkozás különösen nagy energiafogyasztó, és távoli elhelyezkedése miatt nehézségei voltak a hálózatokhoz való csatlakozással.
Az elosztott energia mértéke szerint a saját termelő létesítmények a termelési igények függvényében és a környező települések villamos energiával és hővel való ellátása érdekében meglehetősen nagy kapacitással rendelkeztek - 10-től 500 MW-ig (és még ennél is magasabb). Mivel a távolsági hőátadás mindig jelentős veszteséggel jár, a vállalkozások és a városok saját igényeire aktívan építettek melegvizes kazánházakat. Emellett a saját energiaforrásaink, legyen szó hőerőművekről vagy kazánházakról, gáz, fűtőolaj vagy szén, valamint RES (megújuló energiaforrás) technológiákra épültek, kivéve a vízerőműveket, és a SER (szekunder energiaforrás) ) elszigetelt esetekben alkalmazták. Mostanra változik a kép: fokozatosan megjelennek a kisüzemi áramtermelő létesítmények, az energiamérlegbe – igaz, kisebb mértékben – bekapcsolódnak az alternatív energiaforrások.
Nyugaton sokat tesznek a kisüzemi termelés fejlesztéséért, az utóbbi időben pedig elterjedt a virtuális erőmű (WPP) koncepciója. Ez egy olyan rendszer, amely egyesíti a villamosenergia-termelési piac legtöbb szereplőjét - a termelőket (a kis magántermelőktől a kapcsolt energiatermelőkig) és a fogyasztókat (a lakóépületektől a nagy ipari vállalkozásokig). A szélpark az ehhez rendelkezésre álló összes rendszerteljesítményt felhasználva szabályozza az energiafogyasztást, kiegyenlíti a csúcsokat és valós időben újraelosztja a terheléseket. De egy ilyen fejlődés lehetetlen az elosztott termelési piac állami ösztönzése és a megfelelő jogszabályi változtatások nélkül.
Oroszországban az éles verseny és a központosított áramellátás monopóliuma mellett a megtermelt többlet villamos energia külső hálózatba történő értékesítése továbbra is megoldható, de a folyamat szervezése és költsége szempontjából korántsem egyszerű feladat. . Ezért jelenleg rendkívül kicsi az esélye annak, hogy az elosztott energetikai létesítmények a nagy beszállítók körében teljes értékű piaci szereplővé váljanak.
Mindazonáltal a házon belüli termelés fejlesztése minden bizonnyal manapság trendi. Növekedésének fő tényezője az energiaellátás megbízhatósága. A termelő és hálózati társaságoktól való függés növeli a termelők kockázatait. Az oroszországi nagy termelési létesítmények többsége a szovjet korszakban épült, és jelentős koruk érezhető. Az ipari fogyasztó számára a baleset miatti áramkimaradás a termelés leállásának és nyilvánvaló veszteségeknek a kockázatát jelenti. Ha a kockázatcsökkentési vágyhoz gazdasági indíttatások társulnak (melyet elsősorban a regionális beszállító tarifapolitikája határoz meg) és befektetési lehetőségek, akkor a házon belüli termelés 100%-ban indokolt, és ma már egyre több ipari vállalkozás áll készen (vagy fontolgat). ilyen lehetőség) követni ezt az utat.
Ezért az oroszországi „saját szükségletekre” elosztott energiatermelés fejlesztési kilátásai meglehetősen magasak.
Saját generáció. Kinek van haszna belőle?
Az egyes projektek gazdaságossága szigorúan egyedi, és számos tényező határozza meg. Ha a lehető legtöbbet próbáljuk általánosítani, akkor azokban a régiókban, ahol nagyobb a termelő kapacitások és az ipari vállalkozások koncentrációja, magasabb a villamosenergia- és hődíj, a saját villamosenergia-termelés objektív esély az energiaforrások beszerzési költségeinek jelentős csökkentésére.
Ide tartoznak a nehezen megközelíthető és gyéren lakott, gyengén fejlett vagy nem létező hálózati infrastruktúrával rendelkező régiók is, ahol természetesen a legmagasabbak az áramdíjak.
Azokban a régiókban, ahol kevesebb az áramfogyasztó és -szolgáltató, és a megtermelt villamos energia nagyobb hányada vízerőművekből származik, a tarifák érezhetően alacsonyabbak, és az ipari projektek gazdaságossága sem mindig előnyös. Azonban bizonyos iparágakban működő vállalkozások számára, amelyeknek lehetőségük van alternatív tüzelőanyag, például ipari hulladék felhasználására, a saját előállításuk kiváló megoldás lehet. Tehát az alábbi ábrán egy hőerőmű látható, amely egy fafeldolgozó vállalkozás hulladékát használja fel.
Ha a közművek, középületek, kereskedelmi és szociális infrastruktúra termeléséről beszélünk, akkor az ilyen projektek gazdaságosságát egészen a közelmúltig nagymértékben meghatározta a régió energetikai infrastruktúrájának fejlettségi szintje és nem kisebb mértékben a költségek. villamosenergia-fogyasztók technológiai csatlakoztatása. A trigenerációs technológiák fejlődésével az ilyen megszorítások tulajdonképpen megszűntek meghatározóak, és lehetővé vált a nyári melléktermékek, illetve a keletkező hő légkondicionálási igények kielégítésére, ami nagymértékben növelte az energiaközpontok hatékonyságát.
Trigeneráció: villany, hő és hideg az objektum számára
A trigeneráció meglehetősen önálló irány a kisüzemi energiafejlesztésben. Az individualizmus jellemzi, mivel egy adott tárgy energiaforrás-szükségleteinek kielégítésére összpontosít.
A legelső háromgenerációs koncepciót tartalmazó projektet 1998-ban fejlesztették ki az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma, az ORNL nemzeti laboratórium és a lítium-bromid abszorpciós hűtőgépeket gyártó BROAD közös erőfeszítésével, és 2001-ben valósították meg az Egyesült Államokban. A trigeneráció az abszorpciós hűtőgépek használatán alapul, amelyek fő energiaforrásként a hőt használják fel, és lehetővé teszik a létesítmény igényeitől függően hideg és hő előállítását. Ugyanakkor a hagyományos kazánok használata, mint a kapcsolt energiatermelésben, nem előfeltétele egy ilyen rendszernek.
A hagyományos hő- és villamosenergia mellett a trigeneráció biztosítja a hideg előállítását az ABCM-ben (hűtött víz formájában) technológiai igényekre vagy légkondicionálásra. A villamos energia ilyen vagy olyan módon történő előállításának folyamata nagy hőenergia-veszteséggel (például generátorgépek kipufogógázaival) történik.
Ennek a hőnek a hideg előállítási folyamatába való bevonása egyrészt minimalizálja a veszteségeket, növeli a ciklus végső hatásfokát, másrészt lehetővé teszi a létesítmény energiafogyasztásának csökkentését a hagyományos, gőzkompressziós hűtőgépeket alkalmazó hideggyártási technológiákhoz képest.
A különféle hőforrásokon (meleg víz, gőz, generátoregységek, kazánok és kemencék füstgázai, valamint tüzelőanyag (földgáz, gázolaj stb.) való munkavégzés lehetővé teszi az ABHM használatát teljesen különböző létesítményekben, pontosan felhasználva a vállalkozás rendelkezésére álló erőforrás.
Így a hulladékhő felhasználható az iparban:
Az önkormányzati létesítményekben, kereskedelmi és középületekben a hőforrások különféle kombinációi lehetségesek:
Egy trigenerációs energiaközpont számítható és építhető a villamosenergia-igény alapján, vagy a létesítmény hűtési fogyasztása alapján. Attól függ, hogy a fentiek közül melyik a meghatározó kritérium a fogyasztó számára. Az első esetben előfordulhat, hogy az ABHM-ben a hulladékhő hasznosítása nem teljes, a második esetben pedig a saját termelésű villamos energia korlátozása lehet (a pótlás külső hálózatról történő villamos energia vásárlásával történik).
Hol hasznos a trigeneráció?
A technológia alkalmazási köre igen széles: a trigeneráció egyformán jól beilleszthető egyes közterületek (például egy nagy bevásárlóközpont vagy repülőtéri épület) koncepciójába és egy ipari vállalkozás energetikai infrastruktúrájába. Az ilyen projektek megvalósításának megvalósíthatósága és termelékenysége erősen függ a helyi – gazdasági és éghajlati – adottságoktól, valamint az ipari vállalkozások esetében a termékek költségétől is.
Az első és legfontosabb kritérium a hideg szükségessége. Leggyakoribb alkalmazása manapság a középületek légkondicionálása. Ezek lehetnek üzleti központok, adminisztratív épületek, kórház- és szállodakomplexumok, sportlétesítmények, bevásárló- és szórakoztató központok és vízi parkok, múzeumok és kiállítási pavilonok, repülőtéri épületek - egyszóval minden olyan objektum, ahol egyszerre sok ember tartózkodik, ahol a kényelmes mikroklíma megteremtéséhez központi légkondicionáló rendszerre van szükség.
Az ABHM legindokoltabb felhasználása az ilyen, 20-30 ezer négyzetméteres objektumokra vonatkozik. m (közepes méretű üzleti központ) és több százezer négyzetméteres gigantikus objektumokkal és még ennél is többel (bevásárló- és szórakoztató komplexumok és repülőterek) végződve.
De az ilyen létesítményeknél nem csak a hidegre és az áramra, hanem a hőszolgáltatásra is szükség van. Sőt, a hőszolgáltatás nemcsak a helyiségek téli fűtését jelenti, hanem a létesítmény egész éves melegvízellátását is használati melegvíz-szükségletre. Minél teljesebben használják ki a trigenerációs energiaközpont képességeit, annál nagyobb a hatásfoka.
Világszerte számos példa található a trigeneráció alkalmazására a szállodaiparban, repülőterek, oktatási intézmények, üzleti és adminisztratív komplexumok, adatközpontok építésében és korszerűsítésében, valamint számos példa az iparban - textil-, kohászati, élelmiszeripari, vegyipari, cellulóz. és papír, gépészet stb. .P.
Példaként felhozom az egyik objektumot, amelyre a cég „» kidolgozta a trigenerációs energiaközpont koncepcióját.
Ha egy ipari vállalkozás villamosenergia-igénye körülbelül 4 MW (két gázdugattyús egység (GPU)) állítja elő, akkor 2,1 MW hűtési teljesítmény szükséges.
A hideget egy abszorpciós lítium-bromid hűtőgép állítja elő, amely a gázturbina egység kipufogógázain működik. Ugyanakkor egy GPU 100%-ban fedezi az ABHM hőigényét. Így egy GPU üzemelése esetén is mindig biztosított a szükséges mennyiségű hideg az üzem számára. Ezen túlmenően, amikor mindkét gázdugattyús egységet üzemen kívül helyezik, az ABKhM megtartja hő- és hidegtermelési képességét, mivel rendelkezik egy tartalék hőforrással - földgázzal.
Trigenerációs Energia Központ
A fogyasztó igényeitől, kategóriájától és redundancia-igényétől függően a trigenerációs séma (az alábbi ábrán látható) nagyon összetett lehet, és tartalmazhat energia- és melegvíz kazánokat, hulladékhő kazánokat, gőz- vagy gázturbinákat, teljes vízkezelést, stb.
De viszonylag kis létesítményeknél a fő termelőegység általában egy gázturbina vagy dugattyús egység (gáz vagy dízel), viszonylag kis elektromos teljesítménnyel (1-6 MW). A kipufogógázból és a meleg vízből villamos energiát és hulladékhőt állítanak elő, amelyet az ABHM-ben újrahasznosítanak. Ez egy minimális és elegendő alapfelszerelés.
Igen, nem nélkülözheti a segédrendszereket: hűtőtorony, szivattyúk, reagenskezelő állomás a keringető víz stabilizálására, automatizálási rendszer és elektromos berendezések, amelyek lehetővé teszik a megtermelt villamos energia saját igényeinek felhasználását.
A legtöbb esetben a trigenerációs központ egy különálló épület, vagy konténeres egységek, vagy ezek kombinációja, mivel a villamos- és hőtermelő berendezések elhelyezésére vonatkozó követelmények némileg eltérőek.
A villamosenergia-termelő berendezések az ABHM-mel ellentétben meglehetősen szabványosak, bár műszakilag bonyolultabbak. Gyártási ideje 6-12 hónap, vagy még több is lehet.
Az ABHM átlagos gyártási ideje 3-6 hónap (a hűtőteljesítménytől, a fűtési források számától és típusától függően).
A segédberendezések gyártása általában nem haladja meg ugyanazt az időkeretet, így a trigenerációs energiaközpont építési projektjének teljes időtartama átlagosan 1,5 év.
Eredmény
Először is, a trigenerációs központ az energiaszolgáltatók számát egyre – a gázszolgáltatóra – csökkenti. A villamos energia és a hő vásárlásának kiiktatásával mindenekelőtt az energiaellátás megszakadásával járó kockázatokat küszöbölheti ki.
A viszonylag olcsó „többletenergiát” használó hőtüzelésű üzem csökkenti a megtermelt villamos energia és hő költségét a vásárláshoz képest. Az egész éves fűtőteljesítmény-terhelés (télen fűtés, nyáron klíma és technológiai igények miatt) pedig maximális hatékonyságot tesz lehetővé. Természetesen más projektekhez hasonlóan a fő feltétel a megfelelő koncepció kidolgozása és annak megvalósíthatósági tanulmánya.
További előnye a környezetbarátság. A kipufogógázok hasznos energia előállítására való felhasználásával csökkentjük a légkörbe történő kibocsátást. Ezen túlmenően, ellentétben a hagyományos hideggyártási technológiákkal, ahol a hűtőközeg az ammónia és a freon, az ABKhM vizet használ hűtőközegként, ami a környezetterhelést is minimálisra csökkenti.
Forrás: will.com