{"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\/it\/blog\/novosti-interneta\/trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu","title":{"rendered":"Trigenerazione: un'alternativa all'approvvigionamento energetico centralizzato","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Rispetto ai paesi europei, dove oggi quasi il 30% della produzione energetica proviene da impianti di generazione distribuita, in Russia la quota di energia distribuita non supera, secondo varie stime, il 5-10%. Discutiamo se ci siano possibilit\u00e0 per la Russia energia distribuita <\/a><\/noindex>di recuperare i trend globali e se i consumatori abbiano motivazioni per spostarsi verso un approvvigionamento energetico indipendente.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\"Trigenerazione:Fonte<\/a><\/noindex>
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Oltre ai numeri. Trova le differenze<\/h2>\n

\nLe differenze tra i sistemi di generazione distribuita di energia elettrica in Russia e in Europa non si riducono ai numeri: si tratta sostanzialmente di modelli completamente diversi sia nella struttura che dal punto di vista economico. Lo sviluppo della generazione distribuita nel nostro Paese ha avuto motivazioni leggermente diverse rispetto a quelle che hanno guidato questo processo in Europa, dove si cercava di compensare la mancanza di fonti di combustibile tradizionali coinvolgendo nel bilancio energetico fonti di energia alternative (inclusi i risorsi energetici secondari). In Russia, invece, la questione della riduzione dei costi per l'acquisto di risorse energetiche per i consumatori, in un contesto di economia pianificata e di formazione centralizzata delle tariffe, ha avuto per lungo tempo una rilevanza significativamente minore; pertanto, si \u00e8 pensato alla generazione elettrica autonoma principalmente nei casi in cui l'azienda fosse un consumatore particolarmente grande di energia e, a causa della sua posizione remota, avesse difficolt\u00e0 a collegarsi alle reti.<\/p>\n

Nel settore dell'energia distribuita, gli impianti di generazione propria avevano una potenza piuttosto elevata, compresa tra 10 e 500 MW (e anche oltre), a seconda delle esigenze produttive e per fornire elettricit\u00e0 e calore alle localit\u00e0 vicine. Poich\u00e9 il trasferimento di calore su lunghe distanze comporta sempre significative perdite, sono state attivamente costruite caldaie a acqua calda per le esigenze aziendali e delle citt\u00e0. Inoltre, le fonti di energia proprie, che fossero centrali elettriche o caldaie, venivano realizzate utilizzando gas, olio combustibile o carbone, mentre le tecnologie delle fonti rinnovabili di energia (VIE), ad eccezione delle centrali idroelettriche, e delle risorse energetiche secondarie (VER) venivano utilizzate in casi isolati. Oggi la situazione sta cambiando: stanno progressivamente emergendo impianti di piccola generazione elettrica e, sebbene in misura minore, si stanno integrando fonti di energia alternative nel bilancio energetico.<\/p>\n

In Occidente, molto si sta facendo per promuovere la piccola generazione, e recentemente ha guadagnato popolarit\u00e0 il concetto di centrale elettrica virtuale (V\u042d\u0421). Si tratta di un sistema che riunisce la maggior parte degli attori del mercato della generazione elettrica \u2014 i produttori (da piccoli generatori domestici a centrali di cogenerazione) e i consumatori (da abitazioni a grandi imprese industriali). La V\u042d\u0421 regola il consumo di energia, livellando i picchi e ridistribuendo i carichi in tempo reale, utilizzando tutte le capacit\u00e0 disponibili del sistema. Tuttavia, tale evoluzione non \u00e8 possibile senza uno stimolo da parte del governo per il mercato della generazione distribuita e senza le necessarie modifiche legislative.\u00a0<\/p>\n

In Russia, amid fierce competition and the monopoly of centralized power supply, the sale of surplus electricity to the external network remains a challenging task in terms of organization and cost, although it is solvable. Therefore, currently, the chances for distributed energy facilities to become full-fledged market participants among large suppliers are extremely low.<\/p>\n

Tuttavia, lo sviluppo della generazione autonoma \u00e8 sicuramente in voga oggi. Il principale fattore della sua crescita \u00e8 l'affidabilit\u00e0 dell'approvvigionamento energetico. La dipendenza dalle aziende di generazione e dalle reti aumenta i rischi per i produttori. La maggior parte dei grandi impianti di generazione in Russia \u00e8 stata costruita ancora ai tempi dell'URSS, e la loro considerevole et\u00e0 si fa sentire. Per il consumatore industriale, l'interruzione dell'approvvigionamento energetico a causa di un guasto rappresenta un rischio di fermo produzione e perdite evidenti. Quando al desiderio di ridurre i rischi si uniscono motivazioni economiche (definite principalmente dalla politica tariffaria del fornitore regionale) e possibilit\u00e0 d'investimento, la generazione autonoma si giustifica al 100%, e sempre pi\u00f9 aziende industriali oggi sono pronte (o considerano questa possibilit\u00e0) a intraprendere questo percorso.<\/p>\n

Pertanto, le prospettive di sviluppo della generazione elettrica distribuita \"per uso proprio\" in Russia sono piuttosto alte.<\/p>\n

Generazione autonoma. A chi conviene<\/h2>\n

\nL'economia di ciascun progetto \u00e8 strettamente individuale e determinate da molti fattori. Se si cerca di generalizzare al massimo, nelle regioni con una maggiore concentrazione di capacit\u00e0 generativa e stabilimenti industriali, dove le tariffe per l'elettricit\u00e0 e il riscaldamento sono pi\u00f9 alte, la generazione elettrica autonoma rappresenta un'opportunit\u00e0 oggettiva per ridurre significativamente i costi di acquisto delle risorse energetiche.<\/p>\n

A questo si aggiungono le regioni difficili da raggiungere e poco popolate, con un'infrastruttura di rete elettrica poco sviluppata o addirittura assente, dove senza dubbio si registrano le tariffe pi\u00f9 elevate per l'elettricit\u00e0.<\/p>\n

Nelle regioni con meno consumatori e fornitori di elettricit\u00e0, e in cui una parte significativa dell'elettricit\u00e0 prodotta proviene da centrali idroelettriche, le tariffe sono notevolmente pi\u00f9 basse, e l'economia di tali progetti industriali non \u00e8 sempre vantaggiosa. Tuttavia, per le aziende di singoli settori che hanno la possibilit\u00e0 di utilizzare combustibili alternativi, come i rifiuti di produzione, la generazione autonoma pu\u00f2 essere una soluzione eccellente. Nella figura sottostante \u2013 una centrale termoelettrica a rifiuti di un'azienda di lavorazione del legno.<\/p>\n

\"Trigenerazione:
\nSe parliamo di generazione per usi pubblici, edifici pubblici e infrastrutture commerciali e sociali, fino a poco tempo fa l'economia di tali progetti era in gran parte determinata dal livello di sviluppo delle infrastrutture energetiche della regione e, non meno importante, dal costo della connessione tecnologica dei consumatori di energia elettrica. Con lo sviluppo delle tecnologie di trigenerazione, tali limitazioni hanno di fatto smesso di essere determinanti, e il calore residuo o generato durante il periodo estivo \u00e8 diventato utilizzabile per scopi di condizionamento, il che ha notevolmente aumentato l'efficienza dei centri energetici.<\/p>\n

Trigenerazione: energia elettrica, calore e freddo per l'impianto<\/h2>\n

\nLa trigenerazione \u00e8 un settore piuttosto autonomo nello sviluppo della piccola energia. Si distingue per l'individualismo, poich\u00e9 si concentra sulla soddisfazione delle esigenze energetiche specifiche di un determinato impianto.<\/p>\n

Il primo progetto con la concezione della trigenerazione \u00e8 stato sviluppato nel 1998 grazie agli sforzi congiunti del Ministero dell'Energia degli Stati Uniti, del laboratorio nazionale ORNL e del produttore di macchine frigorifere ad assorbimento BROAD, e realizzato negli Stati Uniti nel 2001. La trigenerazione si basa sull'uso di macchine frigorifere ad assorbimento, che utilizzano il calore come principale fonte di energia e permettono di produrre freddo e caldo in base alle esigenze dell'oggetto. L'uso di caldaie tradizionali, come nella cogenerazione, non \u00e8 una condizione obbligatoria in questo schema.<\/p>\n

Oltre al tradizionale calore e elettricit\u00e0, la trigenerazione fornisce la produzione di freddo nelle macchine frigorifere ad assorbimento (sotto forma di acqua refrigerata) per esigenze tecnologiche o per la climatizzazione degli ambienti. Il processo di produzione di elettricit\u00e0 si verifica, in un modo o nell'altro, con grandi perdite di energia termica (ad esempio, con i gas di scarico delle macchine generatori).<\/p>\n

Coinvolgere questo calore nel processo di ottenimento del freddo, da un lato, minimizza le perdite, aumentando l'efficienza finale del ciclo, e dall'altro, consente di ridurre il consumo di energia dell'impianto rispetto alle tecnologie tradizionali di produzione di freddo che utilizzano macchine frigorifere a compressione di vapore.<\/p>\n

La possibilit\u00e0 di lavorare su diverse fonti di calore (acqua calda, vapore, gas di scarico da impianti di generazione, caldaie e forni, cos\u00ec come carburanti (gas naturale, gasolio, ecc.) permette di utilizzare le A.B.C.M. su una gamma estremamente ampia di impianti, impiegando precisamente la risorsa disponibile presso l'azienda.<\/p>\n

Ad esempio, nell'industria si pu\u00f2 utilizzare il calore di scarto:<\/p>\n

\"Trigenerazione:
\nE negli impianti di pubblica utilit\u00e0, in edifici commerciali e pubblici, sono possibili varie combinazioni di fonti di calore:<\/p>\n

\"Trigenerazione:
\n\"Trigenerazione:
\n\"Trigenerazione:
\nUn impianto di trigenerazione pu\u00f2 essere progettato sia in base alle esigenze di energia elettrica sia basandosi sul consumo di calore dell'oggetto. Dipende da quale dei due criteri \u00e8 considerato pi\u00f9 rilevante per il consumatore. Nel primo caso, il recupero del calore residuo in un A.B.C.M. potrebbe non essere completo, mentre nel secondo caso potrebbero esserci limitazioni sulla propria energia elettrica generata (il reintegro avviene attraverso l'acquisto di elettricit\u00e0 dalla rete esterna).<\/p>\n

Dove \u00e8 vantaggiosa la trigenerazione<\/h2>\n

\nL'ambito di applicazione della tecnologia \u00e8 molto ampio: la trigenerazione pu\u00f2 integrarsi egualmente bene sia nel concetto di uno spazio pubblico (ad esempio, un grande centro commerciale o un aeroporto), sia nell'infrastruttura energetica di un'azienda industriale. La fattibilit\u00e0 di implementazione di tali progetti e la loro produttivit\u00e0 dipendono fortemente dalle condizioni locali, sia economiche che climatiche, e per le aziende industriali, anche dai costi del prodotto finito.<\/p>\n

Il primo e pi\u00f9 importante criterio \u00e8 la necessit\u00e0 di raffreddamento. Oggi, l'applicazione pi\u00f9 comune \u00e8 il condizionamento degli edifici pubblici. Questi possono essere centri direzionali, edifici amministrativi, complessi ospedalieri e alberghieri, impianti sportivi, centri commerciali e acquapark, musei e padiglioni espositivi, edifici aeroportuali e, in generale, tutte quelle strutture dove si trovano contemporaneamente molte persone e dove \u00e8 necessaria un sistema di condizionamento centralizzato per creare un microclima confortevole.<\/p>\n

L'uso di A\u0411\u0425\u041c \u00e8 particolarmente giustificato per tali strutture con superfici a partire da 20-30 mila mq (centri direzionali di dimensioni medie) fino a giganteschi edifici di diverse centinaia di migliaia di metri quadrati o anche di pi\u00f9 (centri commerciali e aeroporti).<\/p>\n

Ma in tali strutture la domanda non deve riguardare solo il raffreddamento e l'elettricit\u00e0, ma anche il riscaldamento. Inoltre, il riscaldamento non si limita solamente al riscaldamento degli spazi in inverno, ma comprende anche la fornitura continua di acqua calda per il fabbisogno sanitario. Maggiore \u00e8 il sfruttamento delle potenzialit\u00e0 di un centro energetico a trigenerazione, pi\u00f9 alta \u00e8 la sua efficienza.<\/p>\n

In tutto il mondo ci sono numerosi esempi di applicazione della trigenerazione nel settore alberghiero, nella costruzione e modernizzazione di aeroporti, nelle istituzioni educative, nei complessi aziendali e amministrativi, nei centri di elaborazione dati, e molti esempi sono presenti anche nell'industria \u2013 tessile, metallurgica, alimentare, chimica, cartaria, ingegneria meccanica, ecc.<\/p>\n

Come esempio, citer\u00f2 uno degli oggetti per cui in azienda «Primo Ingegnere<\/a><\/noindex>» \u00e8 stata sviluppata la concezione di un impianto di trigenerazione.<\/p>\n

Con una necessit\u00e0 di energia elettrica in un'industria di circa 4 MW (prodotta da due impianti di cogenerazione a gas), \u00e8 richiesto un raffreddamento di livello 2,1 MW.<\/p>\n

Il freddo \u00e8 generato da una macchina frigorifera ad assorbimento a base di bromuro di litio, alimentata dai gas di scarico del generatore di gas naturale. In questo modo, un singolo generatore copre interamente il 100% del fabbisogno termico dell'ABHM. Pertanto, anche con un solo generatore in funzione, l'impianto \u00e8 sempre garantito di ricevere la quantit\u00e0 necessaria di freddo. Inoltre, anche in caso di inattivit\u00e0 di entrambi i motori a gas, l'ABHM mantiene la capacit\u00e0 di generare calore e freddo, grazie alla sua fonte di calore di riserva: il gas naturale.<\/p>\n

Centrale trigenerativa<\/h2>\n

\nA seconda delle esigenze del consumatore, della sua categoria e dei requisiti di riserva, lo schema di trigenerazione (presentato nell'immagine sottostante) pu\u00f2 essere molto complesso e pu\u00f2 includere caldaie energetiche e per il riscaldamento dell'acqua, caldaie di recupero, turbine a vapore o a gas, un sistema completo di trattamento dell'acqua, ecc.<\/p>\n

\"Trigenerazione:<\/a><\/noindex>
\nPer oggetti relativamente piccoli, una turbina a gas o un'installazione a pistoni (a gas o diesel) di potenza elettrica relativamente bassa (1-6 MW) \u00e8 solitamente la principale fonte di generazione. Queste producono energia elettrica e calore di scarto e acqua calda, riutilizzati nell'ABHM. Questo \u00e8 l'insieme minimo e sufficiente di attrezzature principali.<\/p>\n

\"Trigenerazione:
\nS\u00ec, non si pu\u00f2 fare a meno dei sistemi ausiliari: torre di raffreddamento, pompe, impianto di trattamento chimico dell'acqua di riciclo per la sua stabilizzazione, sistema di automazione e gestione dell'energia elettrica, che consente di utilizzare l'elettricit\u00e0 generata per i propri fabbisogni.<\/p>\n

Nella maggior parte dei casi, un centro di trigenerazione \u00e8 un edificio a s\u00e9 stante, oppure blocchi in formato container, o una combinazione di queste soluzioni, poich\u00e9 i requisiti per il posizionamento dell'attrezzatura per la generazione di energia elettrica e termica differiscono in parte.<\/p>\n

Le attrezzature di generazione elettrica sono abbastanza standardizzate, a differenza dell'ABHM, sebbene tecnicamente pi\u00f9 complesse. I tempi di produzione possono variare da 6 a 12 mesi e anche oltre.<\/p>\n

Il tempo medio di produzione del sistema ABBM \u00e8 di 3-6 mesi (a seconda della potenza frigorifera, del numero e dei tipi di fonti di calore).<\/p>\n

In generale, la produzione di attrezzature ausiliarie non supera questi tempi, quindi la durata totale per la realizzazione del progetto di costruzione di un centro di cogenerazione \u00e8 in media di 1,5 anni.<\/p>\n

Risultato<\/h2>\n

\nIn primo luogo, il centro di cogenerazione ridurr\u00e0 il numero di fornitori di energia a uno solo \u2013 il fornitore di gas. Escludendo l'acquisto di energia elettrica e calore, si possono, in primo luogo, eliminare i rischi legati alle interruzioni dell'approvvigionamento energetico.<\/p>\n

L'uso del calore con l'energia 'in eccesso' relativamente economica riduce il costo dell'elettricit\u00e0 e del calore prodotti rispetto al loro acquisto. Inoltre, il caricamento continuo delle capacit\u00e0 generative per il calore (in inverno per il riscaldamento, in estate per il condizionamento e le esigenze tecnologiche) consente di garantire la massima efficienza. Naturalmente, come per altri progetti, la condizione principale \u00e8 lo sviluppo di un concetto adeguato e la sua giustificazione tecnico-economica.<\/p>\n

Tra i vantaggi aggiuntivi c'\u00e8 l'ecologicit\u00e0. Utilizzando i fumi di scarico per generare energia utile, riduciamo le emissioni nell'atmosfera. Inoltre, a differenza delle tecnologie tradizionali di produzione di freddo, dove si utilizzano ammoniaca e freon come fluidi refrigeranti, l'ABHM utilizza l'acqua come refrigerante, il che riduce ulteriormente l'impatto ambientale.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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