ProHoster > Blogs > interneta ziņas > Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei

SalÄ«dzinot ar Eiropas valstÄ«m, kur dalÄ«tās ražoÅ”anas iekārtas Å”odien veido gandrÄ«z 30% no visas produkcijas, Krievijā saskaņā ar dažādām aplēsēm Å”obrÄ«d sadalÄ«tās enerÄ£ijas Ä«patsvars nepārsniedz 5-10%. Parunāsim par to, vai krievu sadalÄ«tā enerÄ£ija sasniegt globālās tendences, un patērētāji ir motivēti virzÄ«ties uz neatkarÄ«gu energoapgādi.  

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādeiAvots

Papildus cipariem. Atrodi atŔķirības

AtŔķirÄ«bas starp dalÄ«tās elektroenerÄ£ijas ražoÅ”anas sistēmu Krievijā un Eiropā mÅ«sdienās neaprobežojas tikai ar skaitļiem - patiesÄ«bā tie ir pilnÄ«gi atŔķirÄ«gi modeļi gan pēc struktÅ«ras, gan no ekonomiskā viedokļa. Izkliedētās ražoÅ”anas attÄ«stÄ«bai mÅ«su valstÄ« bija motÄ«vi, kas nedaudz atŔķīrās no tiem, kas kļuva par galveno virzÄ«tājspēku lÄ«dzÄ«gam procesam Eiropā, kura mērÄ·is bija kompensēt tradicionālās degvielas trÅ«kumu, iesaistot alternatÄ«vos enerÄ£ijas avotus (tostarp sekundāros energoresursus). enerÄ£ijas bilance. Krievijā jautājums par energoresursu iegādes izmaksu samazināŔanu patērētājiem plānveida ekonomikā un centralizētā tarifu noteikÅ”anā ilgu laiku bija daudz mazāks, tāpēc par savu elektroenerÄ£ijas ražoÅ”anu cilvēki domāja galvenokārt gadÄ«jumos, kad uzņēmums bija Ä«paÅ”i liels enerÄ£ijas patērētājs, un tā attāluma dēļ viņam bija grÅ«tÄ«bas ar pieslēgumu tÄ«kliem.

Pēc sadales enerÄ£ijas standartiem paŔģenerācijas iekārtām bija diezgan liela jauda - no 10 lÄ«dz 500 MW (un pat lielāka) atkarÄ«bā no ražoÅ”anas vajadzÄ«bām un lai nodroÅ”inātu tuvējās apdzÄ«votās vietas ar elektrÄ«bu un siltumu. Tā kā siltuma pārnese attālumos vienmēr ir saistÄ«ta ar ievērojamiem zaudējumiem, notika aktÄ«va karstā Å«dens katlu māju bÅ«vniecÄ«ba uzņēmumu un pilsētu vajadzÄ«bām. Turklāt mÅ«su paÅ”u enerÄ£ijas avoti, neatkarÄ«gi no tā, vai tās bÅ«tu termoelektrostacijas vai katlu mājas, tika bÅ«vētas uz gāzes, mazuta vai akmeņoglēm un atjaunojamo energoresursu (atjaunojamo enerÄ£ijas avotu) tehnoloÄ£ijām, izņemot hidroelektrostacijas, un sekundāros energoresursus. (sekundārie energoresursi) tika izmantoti atseviŔķos gadÄ«jumos. Tagad aina mainās: pamazām parādās maza mēroga elektroenerÄ£ijas ražoÅ”anas iekārtas, un alternatÄ«vie enerÄ£ijas avoti tiek iesaistÄ«ti enerÄ£ijas bilancē, lai gan mazākā mērā.

Rietumos daudz tiek darÄ«ts, lai attÄ«stÄ«tu mazo ražoÅ”anu, un pēdējā laikā plaÅ”i izplatÄ«jies virtuālās spēkstacijas (VES) koncepcija. Å Ä« ir sistēma, kas apvieno lielāko daļu elektroenerÄ£ijas ražoÅ”anas tirgus spēlētāju - ražotājus (no mazajiem privātajiem ražotājiem lÄ«dz koÄ£enerācijas stacijām) un patērētājus (no dzÄ«vojamām ēkām lÄ«dz lieliem rÅ«pniecÄ«bas uzņēmumiem). Vēja parks regulē enerÄ£ijas patēriņu, izlÄ«dzinot maksimumus un pārdalot slodzes reāllaikā, izmantojot visu pieejamo sistēmas jaudu. Taču Ŕāda evolÅ«cija nav iespējama bez valsts stimulÄ“Å”anas dalÄ«tās ražoÅ”anas tirgÅ« un bez atbilstoŔām izmaiņām likumdoÅ”anā. 

Krievijā sÄ«vas konkurences un centralizētas elektroapgādes monopola apstākļos saražotās elektroenerÄ£ijas pārpalikuma pārdoÅ”ana ārējam tÄ«klam joprojām ir, kaut arÄ« atrisināms, uzdevums, kas nebÅ«t nav vienkārÅ”s no procesa organizācijas un izmaksu viedokļa. . LÄ«dz ar to Å”obrÄ«d izredzes, ka izkliedētās energoiekārtas kļūs par pilntiesÄ«gu tirgus dalÄ«bnieku lielo piegādātāju vidÅ«, ir ārkārtÄ«gi mazas.

Tomēr iekŔējās paaudzes attÄ«stÄ«ba Å”odien noteikti ir tendence. Galvenais faktors tās izaugsmē ir energoapgādes uzticamÄ«ba. AtkarÄ«ba no ražoÅ”anas un tÄ«kla uzņēmumiem palielina ražotāju riskus. Lielākā daļa Krievijas lielo ražoÅ”anas iekārtu celtas padomju laikā, un to ievērojamais vecums liek par sevi manÄ«t. RÅ«pnieciskajam patērētājam elektroenerÄ£ijas padeves zudums avārijas dēļ nozÄ«mē ražoÅ”anas pārtraukÅ”anas un acÄ«mredzamu zudumu risku. Ja vēlmi samazināt riskus pavada ekonomiski motÄ«vi (ko galvenokārt nosaka reÄ£ionālā piegādātāja tarifu politika) un investÄ«ciju iespējas, tad iekŔēja ražoÅ”ana ir 100% pamatota, un arvien vairāk rÅ«pniecÄ«bas uzņēmumu Å”odien ir gatavi (vai apsver iespēju). Ŕāda iespēja) iet Å”o ceļu.

Tāpēc dalÄ«tās elektroenerÄ£ijas ražoÅ”anas ā€œsavām vajadzÄ«bāmā€ attÄ«stÄ«bas perspektÄ«vas Krievijā ir diezgan augstas.

PaŔa paaudze. Kam tas ir izdevīgi?

Katra projekta ekonomika ir stingri individuāla un to nosaka daudzi faktori. Ja cenÅ”amies pēc iespējas vispārināt, tad reÄ£ionos ar lielāku ražoÅ”anas jaudu un rÅ«pniecÄ«bas uzņēmumu koncentrāciju, augstākiem elektroenerÄ£ijas un siltuma tarifiem, paÅ”u elektroenerÄ£ijas ražoÅ”ana ir objektÄ«va iespēja bÅ«tiski samazināt energoresursu iegādes izmaksas.

Tas ietver arī grūti sasniedzamos un mazapdzīvotos reģionus ar vāji attīstītu vai neesoŔu elektrotīkla infrastruktūru, kur, protams, elektroenerģijas tarifi ir visaugstākie.

ReÄ£ionos, kur ir mazāk elektroenerÄ£ijas patērētāju un piegādātāju un lielāka daļa saražotās elektroenerÄ£ijas nāk no hidroelektrostacijām, tarifi ir jÅ«tami zemāki, un Ŕādu projektu ekonomiskums rÅ«pniecÄ«bā ne vienmēr ir izdevÄ«gs. Taču atseviŔķu nozaru uzņēmumiem, kuriem ir iespēja izmantot alternatÄ«vo degvielu, piemēram, rÅ«pnieciskos atkritumus, paÅ”u radÄ«tā Ä£enerÄ“Å”ana var bÅ«t lielisks risinājums. Tātad attēlā zemāk ir termoelektrostacija, kas izmanto kokapstrādes uzņēmuma atkritumus.

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
Ja runājam par ražoÅ”anu komunālajām vajadzÄ«bām, sabiedriskām ēkām un komerciālo un sociālo infrastruktÅ«ru, tad vēl nesen Ŕādu projektu ekonomiku lielā mērā noteica reÄ£iona energoinfrastruktÅ«ras attÄ«stÄ«bas lÄ«menis un ne mazākā mērā arÄ« paÅ”izmaksa. elektroenerÄ£ijas patērētāju tehnoloÄ£iskā pieslēgÅ”ana. AttÄ«stoties triÄ£enerācijas tehnoloÄ£ijām, Ŕādi ierobežojumi faktiski pārstāja bÅ«t noteicoÅ”ie, un blakusproduktu jeb vasarā saražoto siltumu kļuva iespējams izmantot kondicionÄ“Å”anas vajadzÄ«bām, kas ievērojami paaugstināja enerģētikas centru efektivitāti.

Triģenerācija: objektam elektrība, siltums un aukstums

TriÄ£enerācija ir diezgan neatkarÄ«gs virziens maza mēroga enerģētikas attÄ«stÄ«bā. Tas izceļas ar individuālismu, jo tas ir vērsts uz konkrēta objekta vajadzÄ«bu apmierināŔanu pēc enerÄ£ijas resursiem.

Pats pirmais projekts ar triÄ£enerācijas koncepciju tika izstrādāts 1998. gadā, kopÄ«giem spēkiem ASV Enerģētikas departamentam, nacionālās laboratorijas ORNL un litija bromÄ«da absorbcijas saldÄ“Å”anas iekārtu ražotājam BROAD un tika ieviests ASV 2001. gadā. TriÄ£enerācijas pamatā ir absorbcijas saldÄ“Å”anas iekārtu izmantoÅ”ana, kas izmanto siltumu kā galveno enerÄ£ijas avotu un ļauj ražot aukstumu un siltumu atkarÄ«bā no objekta vajadzÄ«bām. Tajā paŔā laikā parasto katlu izmantoÅ”ana, tāpat kā koÄ£enerācijā, nav obligāts nosacÄ«jums Ŕādā shēmā.

Papildus tradicionālajam siltumam un elektrÄ«bai triÄ£enerācija nodroÅ”ina aukstuma ražoÅ”anu ABCM (atdzesēta Å«dens veidā) tehnoloÄ£iskām vajadzÄ«bām vai gaisa kondicionÄ“Å”anai. ElektroenerÄ£ijas ražoÅ”anas process tā vai citādi notiek ar lieliem siltumenerÄ£ijas zudumiem (piemēram, ar Ä£eneratoraparātu izplÅ«des gāzēm).

Å Ä« siltuma iesaistÄ«Å”ana aukstuma ražoÅ”anas procesā, pirmkārt, samazina zudumus, palielinot cikla galÄ«go efektivitāti, un, otrkārt, ļauj samazināt iekārtas enerÄ£ijas patēriņu salÄ«dzinājumā ar tradicionālajām aukstuma ražoÅ”anas tehnoloÄ£ijām, izmantojot tvaika kompresijas saldÄ“Å”anas iekārtas.

Iespēja strādāt pie dažādiem siltuma avotiem (karstais Å«dens, tvaiks, dÅ«mgāzes no Ä£eneratoragregātiem, katliem un krāsnÄ«m, kā arÄ« degviela (dabasgāze, dÄ«zeļdegviela u.c.) ļauj izmantot ABHM pilnÄ«gi atŔķirÄ«gos objektos, precÄ«zi izmantojot resurss, kas ir pieejams uzņēmumam.

Tādējādi atkritumu siltumu var izmantot rūpniecībā:

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
Un paÅ”valdÄ«bas objektos, tirdzniecÄ«bas un sabiedriskās ēkās ir iespējamas dažādas siltuma avotu kombinācijas:

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
TriÄ£enerācijas enerÄ£ijas centru var aprēķināt un bÅ«vēt, pamatojoties uz elektroenerÄ£ijas vajadzÄ«bām, vai arÄ« to var balstÄ«t uz iekārtas dzesÄ“Å”anas patēriņu. Tas ir atkarÄ«gs, kurÅ” no iepriekÅ” minētajiem ir noteicoÅ”ais kritērijs patērētājam. Pirmajā gadÄ«jumā atkritumsiltuma atgÅ«Å”ana ABHM var nebÅ«t pilnÄ«ga, bet otrajā gadÄ«jumā var bÅ«t ierobežojums paÅ”a saražotajai elektroenerÄ£ijai (papildināŔana tiek veikta, pērkot elektroenerÄ£iju no ārējā tÄ«kla).

Kur triģenerācija ir izdevīga?

TehnoloÄ£ijas pielietojuma klāsts ir ļoti plaÅ”s: triÄ£enerāciju var vienlÄ«dz labi integrēt gan kādas publiskas telpas (piemēram, liela tirdzniecÄ«bas centra vai lidostas ēkas) koncepcijā, gan rÅ«pniecÄ«bas uzņēmuma enerģētikas infrastruktÅ«rā. Šādu projektu Ä«stenoÅ”anas iespējamÄ«ba un to produktivitāte lielā mērā ir atkarÄ«ga no vietējiem apstākļiem gan ekonomiskajiem, gan klimatiskajiem, bet rÅ«pniecÄ«bas uzņēmumiem arÄ« no produkcijas izmaksām.

Pirmais un vissvarÄ«gākais kritērijs ir nepiecieÅ”amÄ«ba pēc aukstuma. MÅ«sdienās tās visizplatÄ«tākais pielietojums ir sabiedrisko ēku gaisa kondicionÄ“Å”ana. Tie var bÅ«t biznesa centri, administratÄ«vās ēkas, slimnÄ«cu un viesnÄ«cu kompleksi, sporta objekti, iepirkÅ”anās un izklaides centri un akvaparki, muzeji un izstāžu paviljoni, lidostu ēkas - vārdu sakot, visi objekti, kuros vienlaikus atrodas daudz cilvēku, kur lai izveidotu komfortablu mikroklimatu, nepiecieÅ”ama centrālā gaisa kondicionÄ“Å”anas sistēma.

Vispamatotākā ABHM izmantoÅ”ana ir tādiem objektiem, kuru platÄ«ba ir 20-30 tÅ«kstoÅ”i kvadrātmetru. m (vidēja lieluma biznesa centrs) un beidzot ar gigantiskiem objektiem vairāku simtu tÅ«kstoÅ”u kvadrātmetru un pat vairāk (iepirkÅ”anās un izklaides kompleksi un lidostas).

Bet Ŕādos objektos ir jābÅ«t pieprasÄ«jumam ne tikai pēc aukstuma un elektrÄ«bas, bet arÄ« pēc siltumapgādes. Turklāt siltumapgāde ir ne tikai telpu apkure ziemā, bet arÄ« karstā Å«dens piegāde objektam visu gadu mājas karstā Å«dens vajadzÄ«bām. Jo pilnÄ«gāk tiek izmantotas triÄ£enerācijas enerÄ£ijas centra iespējas, jo augstāka ir tā efektivitāte.

Visā pasaulē ir daudz piemēru triÄ£enerācijas izmantoÅ”anai viesnÄ«cu nozarē, lidostu, izglÄ«tÄ«bas iestāžu, biznesa un administratÄ«vo kompleksu, datu centru celtniecÄ«bā un modernizÄ“Å”anā, un daudzi piemēri rÅ«pniecÄ«bā - tekstilrÅ«pniecÄ«bā, metalurÄ£ijā, pārtikas, Ä·Ä«miskajā, celulozes rÅ«pniecÄ«bā. un papÄ«rs, inženierija utt. .P.

Kā piemēru minÄ“Å”u vienu no objektiem, par kuru uzņēmums ā€œPirmais inženierisĀ» izstrādāja triÄ£enerācijas enerÄ£ijas centra koncepciju.

Ja rÅ«pniecÄ«bas uzņēmuma elektroenerÄ£ijas pieprasÄ«jums ir aptuveni 4 MW (ko rada divi gāzes virzuļu bloki (GPU)), ir nepiecieÅ”ama 2,1 MW dzesÄ“Å”anas padeve.

Aukstumu Ä£enerē viena absorbcijas litija bromÄ«da saldÄ“Å”anas iekārta, kas darbojas uz gāzturbÄ«nas bloka izplÅ«des gāzēm. Tajā paŔā laikā viens GPU pilnÄ«bā sedz 100% no ABHM siltuma pieprasÄ«juma. Tādējādi, pat ja darbojas viens GPU, iekārta vienmēr tiek nodroÅ”ināta ar nepiecieÅ”amo aukstuma daudzumu. Turklāt, kad abi gāzes virzuļu bloki tiek izslēgti no darbÄ«bas, ABKhM saglabā spēju radÄ«t siltumu un aukstumu, jo tam ir rezerves siltuma avots - dabasgāze.

Triģenerācijas enerģijas centrs

AtkarÄ«bā no patērētāja vajadzÄ«bām, tā kategorijas un atlaiÅ”anas prasÄ«bām triÄ£enerācijas shēma (parādÄ«ta attēlā zemāk) var bÅ«t ļoti sarežģīta un var ietvert enerÄ£ijas un karstā Å«dens katlus, atkritumu siltuma katlus, tvaika vai gāzes turbÄ«nas, pilnu Å«dens attÄ«rÄ«Å”anu, utt.

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
Taču salÄ«dzinoÅ”i nelielām iekārtām galvenā Ä£enerējoŔā iekārta parasti ir gāzes turbÄ«na vai virzuļu bloks (gāze vai dÄ«zeļdegviela) ar salÄ«dzinoÅ”i mazu elektrisko jaudu (1ā€“6 MW). Tie ražo elektroenerÄ£iju un siltumenerÄ£iju no izplÅ«des gāzēm un karstā Å«dens, kas tiek pārstrādāts ABHM. Tas ir minimāls un pietiekams pamata aprÄ«kojuma komplekts.

Triģenerācija: alternatīva centralizētai energoapgādei
Jā, neiztikt bez palÄ«gsistēmām: dzesÄ“Å”anas torņa, sÅ«kņiem, reaÄ£entu attÄ«rÄ«Å”anas stacijas Å«dens cirkulācijai tā stabilizÄ“Å”anai, automatizācijas sistēmas un elektroiekārtām, kas ļauj izmantot saražoto elektroenerÄ£iju savām vajadzÄ«bām.

Vairumā gadÄ«jumu triÄ£enerācijas centrs ir atseviŔķa ēka vai konteineru bloki, vai Å”o risinājumu kombinācija, jo prasÄ«bas elektrisko un siltumenerÄ£ijas ražoÅ”anas iekārtu izvietoÅ”anai ir nedaudz atŔķirÄ«gas.

ElektroenerÄ£ijas ražoÅ”anas iekārtas atŔķirÄ«bā no ABHM ir diezgan standartizētas, lai arÄ« tehniski sarežģītākas. Tās ražoÅ”anas laiks var bÅ«t no 6 lÄ«dz 12 mēneÅ”iem vai pat vairāk.

Vidējais ABHM ražoÅ”anas laiks ir 3-6 mēneÅ”i (atkarÄ«bā no dzesÄ“Å”anas jaudas, apkures avotu skaita un veidiem).

Parasti palÄ«giekārtu ražoÅ”ana nepārsniegs vienu un to paÅ”u termiņu, tāpēc kopējais triÄ£enerācijas energocentra bÅ«vniecÄ«bas projekta ilgums ir vidēji 1,5 gadi.

Piedzīvojiet efektīvu rezultātu spēku

Pirmkārt, triģenerācijas centrs samazinās enerģijas piegādātāju skaitu līdz vienam - gāzes piegādātājam. Izslēdzot elektroenerģijas un siltuma iegādi, jūs, pirmkārt, varat novērst visus riskus, kas saistīti ar energoapgādes pārtraukumiem.

DarbÄ«ba ar siltumenerÄ£iju, izmantojot salÄ«dzinoÅ”i lētu "enerÄ£ijas pārpalikumu", samazina saražotās elektroenerÄ£ijas un siltuma izmaksas, salÄ«dzinot ar tās iegādi. Un visu gadu apkures jaudas slodze (ziemā apkurei, vasarā gaisa kondicionÄ“Å”anai un tehnoloÄ£iskajām vajadzÄ«bām) ļauj sasniegt maksimālu efektivitāti. Protams, tāpat kā citiem projektiem, galvenais nosacÄ«jums ir pareizas koncepcijas izstrāde un tās priekÅ”izpēte.

Papildu priekÅ”rocÄ«ba ir videi draudzÄ«gums. Izmantojot izplÅ«des gāzes, lai radÄ«tu lietderÄ«gu enerÄ£iju, mēs samazinām emisijas atmosfērā. Turklāt atŔķirÄ«bā no tradicionālajām aukstuma ražoÅ”anas tehnoloÄ£ijām, kur aukstumnesēji ir amonjaks un freoni, ABKhM kā aukstumaÄ£entu izmanto Å«deni, kas arÄ« samazina vides slodzi lÄ«dz minimumam.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru