Еуропа елдерімен салыстырғанда, бүгінде бөлінген генерация объектілері барлық өнімнің 30% дерлік құрайды, Ресейде, әртүрлі бағалаулар бойынша, бүгінде бөлінген энергияның үлесі 5-10% -дан аспайды. Орыс па, соны айтайық жаһандық тенденцияларды қуып жетіп, тұтынушылар тәуелсіз энергиямен қамтамасыз етуге ұмтылады.
Сандардан басқа. Айырмашылықтарды табыңыз
Бүгінгі таңда Ресей мен Еуропадағы бөлінген электр энергиясын өндіру жүйесінің арасындағы айырмашылықтар сандармен шектелмейді - шын мәнінде, бұл құрылымда да, экономикалық тұрғыдан да мүлдем басқа модельдер. Біздің елімізде бөлінген ұрпақтың дамуы Еуропадағы ұқсас процестің негізгі қозғаушы күшіне айналған себептерден біршама өзгеше себептерге ие болды, олар дәстүрлі отынның жетіспеушілігін баламалы энергия көздерін (оның ішінде қайталама энергия ресурстарын) тарту арқылы өтеуге тырысты. энергия балансы. Ресейде жоспарлы экономикада және орталықтандырылған тарифтерді белгілеу жағдайында тұтынушылар үшін энергия ресурстарын сатып алу құнын төмендету мәселесі ұзақ уақыт бойы маңызды емес болды, сондықтан адамдар электр энергиясын жеке өндіру туралы негізінен кәсіпорын болған жағдайда ойлады. энергияны әсіресе үлкен тұтынушы болып табылады және оның қашықтығына байланысты желілерге қосылуда қиындықтар болды.
Бөлінген энергия нормалары бойынша өздігінен өндірілетін қондырғылар өндіріс қажеттіліктеріне байланысты және жақын маңдағы елді мекендерді электр және жылу энергиясымен қамтамасыз ету үшін айтарлықтай жоғары қуаттылыққа ие болды - 10-нан 500 МВт-қа дейін (және одан да жоғары). Қашықтықта жылу беру әрқашан айтарлықтай шығындармен байланысты болғандықтан, кәсіпорындар мен қалалардың жеке қажеттіліктері үшін ыстық су қазандықтарын салу белсенді жүргізілді. Сонымен қатар, біздің меншікті энергия көздері, мейлі ол жылу электр станциялары немесе қазандықтар болсын, су электр станцияларын және қайталама энергия ресурстарын қоспағанда, газ, мазут немесе көмір және жаңартылатын энергия көздері (жаңартылатын энергия көздері) технологияларына салынған. (қайталама энергетикалық ресурстар) жекелеген жағдайларда пайдаланылды. Қазір көрініс өзгеруде: шағын көлемдегі электр қуатын өндіретін қондырғылар бірте-бірте пайда болып, энергия балансына аз да болса баламалы қуат көздері тартылуда.
Батыста шағын генерацияны дамыту үшін көп жұмыстар атқарылуда, соңғы кезде виртуалды электр станциясы (ВЭС) ұғымы кең тарады. Бұл электр энергиясын өндіру нарығындағы ойыншылардың көпшілігін - өндірушілерді (шағын жеке генераторлардан когенерация станцияларына дейін) және тұтынушыларды (тұрғын үйлерден ірі өнеркәсіптік кәсіпорындарға дейін) біріктіретін жүйе. Жел электр станциясы энергияны тұтынуды реттейді, шыңдарды тегістейді және нақты уақыт режимінде жүктемелерді қайта бөледі, бұл үшін қол жетімді барлық жүйе қуатын пайдаланады. Бірақ мұндай эволюция мемлекет тарапынан бөлінген ұрпақ нарығын ынталандырусыз және заңнамаға сәйкес өзгерістерсіз мүмкін емес.
Ресейде қатаң бәсекелестік және орталықтандырылған электрмен жабдықтау монополиясы жағдайында өндірілген артық электр энергиясын сыртқы желіге сату шешілетін болса да, процесті ұйымдастыру және құны тұрғысынан қарапайым емес міндет болып қала береді. . Сондықтан қазіргі уақытта ірі жеткізушілер арасында бөлінген энергетикалық нысандардың нарықтың толыққанды қатысушысы болу мүмкіндігі өте аз.
Дегенмен, ішкі ұрпақты дамыту бүгінгі таңда трендте екені сөзсіз. Оның өсуінің негізгі факторы энергиямен қамтамасыз етудің сенімділігі болып табылады. Генераторлық және желілік компанияларға тәуелділік өндірушілердің тәуекелдерін арттырады. Ресейдегі ірі генерациялау нысандарының көпшілігі Кеңес Одағы кезінде салынған және олардың айтарлықтай жасы өзін сездіреді. Өнеркәсіптік тұтынушы үшін апат салдарынан электрмен жабдықтаудың жоғалуы өндірістің тоқтап қалу қаупін және айқын шығындарды білдіреді. Тәуекелдерді азайтуға деген ұмтылыс экономикалық себептермен (негізінен аймақтық жеткізушінің тарифтік саясатымен анықталады) және инвестициялық мүмкіндіктермен ұштасып жатса, онда ішкі генерация 100% негізделген және бүгінгі күні көбірек өнеркәсіптік кәсіпорындар дайын (немесе қарастыруда) мұндай мүмкіндік) осы жолмен жүру.
Сондықтан Ресейде «өз қажеттіліктері үшін» бөлінген электр энергиясын өндірудің даму перспективалары айтарлықтай жоғары.
Өз ұрпақ. Одан кім пайда?
Әрбір жобаның экономикасы қатаң жеке және көптеген факторлармен анықталады. Егер біз мүмкіндігінше жалпылауға тырысатын болсақ, онда генерациялаушы қуаттар мен өнеркәсіптік кәсіпорындар көп шоғырланған, электр және жылу энергиясына жоғары тарифтер бар өңірлерде электр энергиясын меншікті өндіру энергия ресурстарын сатып алу құнын айтарлықтай төмендетудің объективті мүмкіндігі болып табылады.
Бұған электр желілері инфрақұрылымы нашар дамыған немесе мүлдем жоқ, әрине, электр энергиясының тарифтері ең жоғары болып табылатын жету қиын және халқы аз өңірлер де кіреді.
Электр энергиясын тұтынушылар мен жеткізушілер аз, ал өндірілетін электр энергиясының үлкен үлесі су электр станцияларынан келетін өңірлерде тарифтер айтарлықтай төмен, ал өнеркәсіптегі мұндай жобалардың экономикасы әрқашан тиімді бола бермейді. Дегенмен, балама отынды пайдалану мүмкіндігі бар белгілі бір салалардағы кәсіпорындар үшін, мысалы, өнеркәсіптік қалдықтар, өздерінің генерациясы тамаша шешім бола алады. Сонымен, төмендегі суретте ағаш өңдеу кәсіпорнының қалдықтарын пайдаланатын жылу электр орталығы көрсетілген.
Егер біз коммуналдық қажеттіліктерге, қоғамдық ғимараттарға және коммерциялық және әлеуметтік инфрақұрылымға арналған генерация туралы айтатын болсақ, онда соңғы уақытқа дейін мұндай жобалардың экономикасы көбінесе аймақтың энергетикалық инфрақұрылымының даму деңгейімен және аз емес дәрежеде құнымен айқындалды. электр энергиясын тұтынушылардың технологиялық байланысы. Тригенерация технологияларының дамуымен мұндай шектеулер іс жүзінде шешуші болуды тоқтатты, ал жазда жанама өнім немесе түзілетін жылу ауаны кондиционерлеу қажеттіліктері үшін пайдалану мүмкін болды, бұл энергия орталықтарының тиімділігін айтарлықтай арттырды.
Тригенерация: объект үшін электр, жылу және суық
Тригенерация - шағын көлемді энергетиканы дамытудағы жеткілікті тәуелсіз бағыт. Ол белгілі бір объектінің энергетикалық ресурстарға қажеттілігін қанағаттандыруға бағытталғандықтан, индивидуализммен ерекшеленеді.
Тригенерация концепциясы бар ең алғашқы жоба 1998 жылы АҚШ Энергетика министрлігі, ORNL ұлттық зертханасы және литий бромиді сіңіру тоңазытқыш машина өндірушісі BROAD бірлескен күш-жігерімен әзірленді және 2001 жылы Америка Құрама Штаттарында жүзеге асырылды. Тригенерация энергияның негізгі көзі ретінде жылуды пайдаланатын және нысанның қажеттілігіне байланысты суық пен жылуды өндіруге мүмкіндік беретін сіңіру тоңазытқыш машиналарын қолдануға негізделген. Сонымен қатар, когенерациядағы сияқты әдеттегі қазандықтарды пайдалану мұндай схемада міндетті шарт болып табылмайды.
Дәстүрлі жылу мен электр энергиясынан басқа, тригенерация технологиялық қажеттіліктер үшін немесе ауаны баптау үшін ABCM-де (салқындатылған су түрінде) суық өндіруді қамтамасыз етеді. Электр энергиясын өндіру процесі жылу энергиясының үлкен шығындарымен (мысалы, генераторлық машиналардың пайдаланылған газдарымен) бір жолмен жүреді.
Бұл жылуды суықты өндіру процесіне тарту, біріншіден, шығындарды барынша азайтады, циклдің соңғы тиімділігін арттырады, екіншіден, бу-компрессиялық тоңазытқыш машиналарын қолданатын дәстүрлі суық өндіріс технологияларымен салыстырғанда объектінің энергия шығынын азайтуға мүмкіндік береді.
Әртүрлі жылу көздерінде (ыстық су, бу, генераторлық қондырғылардан, қазандықтар мен пештерден шығатын түтін газдары, сондай-ақ отын (табиғи газ, дизельдік отын және т.б.)) жұмыс істеу мүмкіндігі ABHM-ді дәл пайдалана отырып, мүлдем басқа объектілерде пайдалануға мүмкіндік береді. кәсіпорынға қолжетімді ресурс.
Осылайша, қалдық жылуды өнеркәсіпте пайдалануға болады:
Ал коммуналдық нысандарда, коммерциялық және қоғамдық ғимараттарда жылу көздерінің әртүрлі комбинациясы мүмкін:
Тригенерациялық энергия орталығын электр энергиясына қажеттілік негізінде есептеуге және салуға болады немесе ол нысанның салқындату тұтынуына негізделуі мүмкін. Бұл жоғарыда аталғандардың қайсысы тұтынушы үшін анықтаушы критерий екеніне байланысты. Бірінші жағдайда, АБХМ-де қалдық жылуды қалпына келтіру аяқталмауы мүмкін, ал екінші жағдайда өздігінен өндірілген электр энергиясына шектеу болуы мүмкін (толықтыру сыртқы желіден электр энергиясын сатып алу арқылы жүзеге асырылады).
Тригенерация қай жерде пайдалы?
Технологияны қолдану аясы өте кең: тригенерацияны кейбір қоғамдық кеңістіктің тұжырымдамасына (мысалы, ірі сауда орталығы немесе әуежай ғимараты) және өнеркәсіптік кәсіпорынның энергетикалық инфрақұрылымына бірдей жақсы біріктіруге болады. Мұндай жобаларды жүзеге асырудың орындылығы мен олардың өнімділігі жергілікті жағдайларға, экономикалық және климаттық жағдайларға, ал өнеркәсіптік кәсіпорындар үшін өнімнің өзіндік құнына қатты байланысты.
Бірінші және ең маңызды критерий - суықтың қажеттілігі. Оның ең көп тараған қолданылуы бүгінгі күні қоғамдық ғимараттарды кондиционерлеу болып табылады. Бұл бизнес орталықтары, әкімшілік ғимараттар, ауруханалар мен қонақ үй кешендері, спорттық ғимараттар, сауда және ойын-сауық орталықтары мен аквапарктер, мұражайлар мен көрме павильондары, әуежай ғимараттары, бір сөзбен айтқанда, бір уақытта көп адамдар қатысатын барлық нысандар болуы мүмкін. ыңғайлы микроклиматты жасау үшін орталық ауаны баптау жүйесі қажет.
ABHM ең негізделген пайдалану ауданы 20-30 мың шаршы метр болатын осындай объектілер үшін. м (орта бизнес орталығы) және бірнеше жүз мың шаршы метр және одан да көп алып объектілермен аяқталады (сауда-ойын-сауық кешендері мен әуежайлар).
Бірақ мұндай нысандарда тек суық пен электр энергиясына ғана емес, жылумен қамтуға да сұраныс болуы керек. Сонымен қатар, жылумен қамтамасыз ету - бұл қыста үй-жайларды жылыту ғана емес, сонымен қатар тұрмыстық ыстық су қажеттіліктері үшін нысанды жыл бойы ыстық сумен қамтамасыз ету. Тригенерациялық энергия орталығының мүмкіндіктері неғұрлым толық пайдаланылса, оның тиімділігі соғұрлым жоғары болады.
Бүкіл әлемде қонақ үй индустриясында тригенерацияны қолданудың көптеген мысалдары бар, әуежайларды, оқу орындарын, іскерлік және әкімшілік кешендерді, дата орталықтарын салу және жаңғырту, ал өнеркәсіпте - тоқыма, металлургия, тамақ, химия, целлюлоза өндірісінде көптеген мысалдар бар. және қағаз, инженерия және т.б. .П.
Мысал ретінде мен компанияның бір нысанын беремін.» тригенерация энергия орталығының тұжырымдамасын әзірледі.
Өнеркәсіптік кәсіпорында электр энергиясына сұраныс шамамен 4 МВт болса (екі газ поршенді қондырғысымен (GPU) өндірілген), 2,1 МВт салқындату керек.
Суық газ турбиналық қондырғының пайдаланылған газдарында жұмыс істейтін бір абсорбциялық литий бромиді тоңазытқыш машинасы арқылы жасалады. Сонымен қатар, бір GPU ABHM жылу сұранысының 100% толығымен жабады. Осылайша, бір GPU жұмыс істеп тұрғанның өзінде, зауыт әрқашан қажетті мөлшердегі суықпен қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар, газ поршеньді қондырғылардың екеуі де жұмыстан шығарылған кезде, ABKhM жылу мен суықты өндіру мүмкіндігін сақтайды, өйткені оның резервтік жылу көзі - табиғи газ бар.
Тригенерация энергия орталығы
Тұтынушының қажеттіліктеріне, оның санатына және резервтік талаптарға байланысты тригенерация схемасы (төмендегі суретте көрсетілген) өте күрделі болуы мүмкін және энергетикалық және ыстық су қазандықтарын, қалдық жылу қазандықтарын, бу немесе газ турбинасын, суды толық тазартуды, т.б.
Бірақ салыстырмалы түрде кішігірім қондырғылар үшін негізгі генераторлық қондырғы әдетте салыстырмалы түрде төмен электр қуатымен (1-6 МВт) газ турбинасы немесе поршеньді қондырғы (газ немесе дизель) болып табылады. Олар ABHM-де қайта өңделетін пайдаланылған және ыстық судан электр энергиясын және қалдық жылуды шығарады. Бұл негізгі жабдықтың минималды және жеткілікті жиынтығы.
Иә, сіз қосалқы жүйелерсіз жасай алмайсыз: салқындату мұнарасы, сорғылар, оны тұрақтандыру үшін айналымдағы суға арналған реагентті тазарту станциясы, автоматтандыру жүйесі және өндірілген электр энергиясын өз қажеттіліктеріңіз үшін пайдалануға мүмкіндік беретін электр жабдықтары.
Көп жағдайда тригенерация орталығы жеке ғимарат немесе контейнерлік қондырғылар немесе осы шешімдердің комбинациясы болып табылады, өйткені электр және жылу өндіруші жабдықты орналастыруға қойылатын талаптар біршама ерекшеленеді.
Электр энергиясын өндіруші жабдық ABHM-ге қарағанда біршама стандартталған, бірақ техникалық жағынан күрделірек. Оны өндіру уақыты 6 айдан 12 айға дейін немесе одан да көп болуы мүмкін.
ABHM үшін орташа өндіру уақыты 3-6 айды құрайды (салқындату қуатына, жылыту көздерінің саны мен түрлеріне байланысты).
Ережеге сәйкес, қосалқы жабдықты өндіру сол мерзімнен аспайды, сондықтан тригенерациялық энергия орталығын салу жобасының жалпы ұзақтығы орта есеппен 1,5 жылды құрайды.
нәтиже
Біріншіден, тригенерация орталығы энергиямен қамтамасыз етушілердің санын бір – газбен жабдықтаушыға дейін қысқартады. Электр және жылу энергиясын сатып алуды жою арқылы сіз, ең алдымен, энергиямен жабдықтаудағы үзілістерге байланысты кез келген тәуекелдерді жоя аласыз.
Салыстырмалы түрде қымбат емес «артық энергияны» пайдаланатын жылумен жұмыс істеу, оны сатып алумен салыстырғанда өндірілген электр және жылу энергиясының құнын төмендетеді. Ал жылыту қуатын жыл бойына жүктеу (қыста жылыту үшін, жазда ауаны баптау және технологиялық қажеттіліктер үшін) максималды тиімділікке мүмкіндік береді. Әрине, басқа жобаларға келетін болсақ, оның дұрыс тұжырымдамасын әзірлеу және оның техникалық-экономикалық негіздемесі басты шарт болып табылады.
Қосымша артықшылығы - экологиялық тазалық. Пайдалы энергия өндіру үшін пайдаланылған газдарды пайдалану арқылы біз атмосфераға шығарындыларды азайтамыз. Сонымен қатар, салқындатқыштар аммиак пен фреондар болып табылатын суықты өндірудің дәстүрлі технологияларынан айырмашылығы, ABKhM суды салқындатқыш ретінде пайдаланады, бұл сонымен қатар экологиялық жүктемені минимумға дейін төмендетеді.
Ақпарат көзі: www.habr.com