Berbanding dengan negara-negara Eropah, di mana kemudahan penjanaan yang diedarkan hari ini menyumbang hampir 30% daripada semua keluaran, di Rusia, menurut pelbagai anggaran, bahagian tenaga yang diagihkan hari ini tidak lebih daripada 5-10%. Mari kita bercakap tentang sama ada Rusia mengejar arah aliran global, dan pengguna bermotivasi untuk bergerak ke arah bekalan tenaga bebas.
Selain nombor. Cari perbezaan
Perbezaan antara sistem penjanaan elektrik teragih di Rusia dan Eropah hari ini tidak terhad kepada nombor - sebenarnya, ini adalah model yang sama sekali berbeza dari segi struktur dan dari sudut pandangan ekonomi. Pembangunan penjanaan teragih di negara kita mempunyai motif yang agak berbeza daripada yang menjadi penggerak utama proses serupa di Eropah, yang berusaha untuk mengimbangi kekurangan bahan api tradisional dengan melibatkan sumber tenaga alternatif (termasuk sumber tenaga sekunder) dalam keseimbangan tenaga. Di Rusia, isu mengurangkan kos pembelian sumber tenaga untuk pengguna dalam ekonomi terancang dan penetapan tarif terpusat untuk masa yang lama adalah kurang relevan, oleh itu, orang ramai memikirkan penjanaan elektrik mereka sendiri terutamanya dalam kes di mana perusahaan itu adalah pengguna tenaga yang besar terutamanya dan, disebabkan keterpencilannya, menghadapi masalah dengan sambungan ke rangkaian.
Mengikut piawaian tenaga yang diagihkan, kemudahan penjanaan sendiri mempunyai kapasiti yang agak tinggi - dari 10 hingga 500 MW (dan lebih tinggi lagi) - bergantung kepada keperluan pengeluaran dan untuk menyediakan penempatan berhampiran dengan elektrik dan haba. Oleh kerana pemindahan haba ke atas jarak sentiasa dikaitkan dengan kerugian yang ketara, terdapat pembinaan aktif rumah dandang air panas untuk keperluan perusahaan dan bandar sendiri. Di samping itu, sumber tenaga kita sendiri, sama ada loji kuasa haba atau rumah dandang, dibina di atas gas, minyak bahan api atau arang batu, dan teknologi sumber tenaga boleh diperbaharui (sumber tenaga boleh diperbaharui), kecuali loji kuasa hidroelektrik dan sumber tenaga sekunder (sumber tenaga sekunder) digunakan dalam kes terpencil. Kini gambarannya berubah: kemudahan penjanaan kuasa berskala kecil secara beransur-ansur muncul, dan sumber tenaga alternatif terlibat dalam keseimbangan tenaga, walaupun pada tahap yang lebih rendah.
Di Barat, banyak yang sedang dilakukan untuk membangunkan penjanaan berskala kecil, dan baru-baru ini konsep loji kuasa maya (WPP) telah tersebar luas. Ini adalah sistem yang menyatukan kebanyakan pemain dalam pasaran penjanaan elektrik - pengeluar (daripada penjana swasta kecil kepada stesen penjanaan bersama) dan pengguna (dari bangunan kediaman kepada perusahaan perindustrian besar). Ladang angin mengawal penggunaan tenaga, melancarkan puncak dan mengagihkan semula beban dalam masa nyata, menggunakan semua kuasa sistem yang tersedia untuk ini. Tetapi evolusi sedemikian adalah mustahil tanpa rangsangan pasaran penjanaan yang diedarkan oleh kerajaan dan tanpa perubahan yang sepadan dalam perundangan.
Di Rusia, dalam keadaan persaingan sengit dan monopoli bekalan kuasa berpusat, penjualan lebihan tenaga elektrik yang dijana ke rangkaian luaran kekal, walaupun boleh diselesaikan, tugas yang jauh dari mudah dari sudut pandangan organisasi dan kos proses. . Oleh itu, pada masa ini, peluang kemudahan tenaga teragih menjadi peserta pasaran sepenuhnya di kalangan pembekal besar adalah amat kecil.
Namun begitu, pembangunan penjanaan dalaman sememangnya menjadi trend hari ini. Faktor utama dalam pertumbuhannya ialah kebolehpercayaan bekalan tenaga. Pergantungan kepada syarikat penjanaan dan rangkaian meningkatkan risiko pengeluar. Kebanyakan kemudahan generasi besar di Rusia dibina semasa era Soviet, dan usia mereka yang cukup besar membuatkan dirinya terasa. Bagi pengguna industri, kehilangan bekalan kuasa akibat kemalangan bermakna risiko penutupan pengeluaran dan kerugian yang jelas. Jika keinginan untuk mengurangkan risiko disertai dengan motif ekonomi (ditentukan terutamanya oleh dasar tarif pembekal serantau) dan peluang pelaburan, maka penjanaan dalaman adalah 100% wajar, dan semakin banyak perusahaan perindustrian hari ini bersedia (atau sedang mempertimbangkan peluang sedemikian) untuk mengikuti jalan ini.
Oleh itu, prospek pembangunan untuk penjanaan kuasa teragih "untuk keperluan sendiri" di Rusia agak tinggi.
Generasi sendiri. Siapa yang mendapat manfaat daripadanya?
Ekonomi setiap projek adalah individu dan ditentukan oleh banyak faktor. Jika kita cuba membuat generalisasi sebanyak mungkin, maka di kawasan dengan kepekatan kapasiti penjanaan dan perusahaan perindustrian yang lebih tinggi, tarif yang lebih tinggi untuk elektrik dan haba, penjanaan elektrik sendiri adalah peluang objektif untuk mengurangkan kos pembelian sumber tenaga dengan ketara.
Ini juga termasuk kawasan yang sukar dicapai dan berpenduduk jarang dengan infrastruktur grid kuasa yang kurang maju atau tidak wujud, di mana, sudah tentu, tarif elektrik adalah yang tertinggi.
Di kawasan di mana terdapat lebih sedikit pengguna dan pembekal elektrik, dan sebahagian besar tenaga elektrik yang dijana berasal daripada loji kuasa hidroelektrik, tarif adalah lebih rendah, dan ekonomi projek sedemikian dalam industri tidak selalunya menguntungkan. Walau bagaimanapun, bagi perusahaan dalam industri tertentu yang mempunyai peluang untuk menggunakan bahan api alternatif, sebagai contoh, sisa industri, generasi mereka sendiri boleh menjadi penyelesaian yang sangat baik. Jadi, dalam rajah di bawah terdapat loji janakuasa haba menggunakan sisa daripada perusahaan pemprosesan kayu.
Jika kita bercakap tentang penjanaan untuk keperluan utiliti, bangunan awam dan infrastruktur komersil dan sosial, maka sehingga baru-baru ini, ekonomi projek tersebut sebahagian besarnya ditentukan oleh tahap pembangunan infrastruktur tenaga rantau ini dan, tidak kurang daripadanya, oleh kos. sambungan teknologi pengguna elektrik. Dengan perkembangan teknologi trigenerasi, sekatan sedemikian sebenarnya tidak lagi menjadi penentu, dan hasil sampingan atau haba yang dijana pada musim panas menjadi mungkin untuk digunakan untuk keperluan penyaman udara, yang sangat meningkatkan kecekapan pusat tenaga.
Trigenerasi: elektrik, haba dan sejuk untuk objek
Trigenerasi adalah hala tuju yang agak bebas dalam pembangunan tenaga berskala kecil. Ia dibezakan oleh individualisme, kerana ia memberi tumpuan kepada memenuhi keperluan objek khusus untuk sumber tenaga.
Projek pertama dengan konsep trigenerasi telah dibangunkan pada tahun 1998 oleh usaha bersama Jabatan Tenaga AS, makmal kebangsaan ORNL dan pengeluar mesin penyejukan penyerapan litium bromida BROAD dan dilaksanakan di Amerika Syarikat pada tahun 2001. Trigenerasi adalah berdasarkan penggunaan mesin penyejukan penyerapan, yang menggunakan haba sebagai sumber tenaga utama dan membolehkan pengeluaran sejuk dan haba bergantung kepada keperluan kemudahan. Pada masa yang sama, penggunaan dandang konvensional, seperti dalam penjanaan bersama, bukanlah prasyarat dalam skim sedemikian.
Selain haba dan elektrik tradisional, trigenerasi memastikan pengeluaran sejuk dalam ABCM (dalam bentuk air sejuk) untuk keperluan teknologi atau untuk penyaman udara. Proses menghasilkan elektrik satu cara atau yang lain berlaku dengan kehilangan besar tenaga haba (contohnya, dengan gas ekzos mesin penjana).
Melibatkan haba ini dalam proses menghasilkan sejuk, pertama, meminimumkan kerugian, meningkatkan kecekapan akhir kitaran, dan kedua, ia membolehkan anda mengurangkan penggunaan tenaga kemudahan berbanding dengan teknologi pengeluaran sejuk tradisional menggunakan mesin penyejukan mampatan wap.
Keupayaan untuk bekerja pada pelbagai sumber haba (air panas, wap, gas serombong daripada set penjana, dandang dan relau, serta bahan api (gas asli, bahan api diesel, dll.) membolehkan penggunaan ABHM pada kemudahan yang sama sekali berbeza, menggunakan tepat sumber yang tersedia untuk perusahaan.
Oleh itu, haba sisa boleh digunakan dalam industri:
Dan di kemudahan perbandaran, bangunan komersial dan awam, pelbagai kombinasi sumber haba adalah mungkin:
Pusat tenaga trigenerasi boleh dikira dan dibina berdasarkan keperluan elektrik, atau ia boleh berdasarkan penggunaan penyejukan kemudahan. Ia bergantung yang mana di atas adalah kriteria penentu untuk pengguna. Dalam kes pertama, pemulihan haba buangan dalam ABHM mungkin tidak lengkap, dan dalam kes kedua, mungkin terdapat had ke atas tenaga elektrik yang dijana sendiri (penambahan semula dibuat dengan membeli elektrik daripada rangkaian luaran).
Di manakah trigenerasi bermanfaat?
Julat aplikasi teknologi adalah sangat luas: trigenerasi boleh disepadukan dengan baik ke dalam konsep beberapa ruang awam (contohnya, pusat membeli-belah yang besar atau bangunan lapangan terbang) dan ke dalam infrastruktur tenaga perusahaan perindustrian. Kebolehlaksanaan untuk melaksanakan projek tersebut dan produktivitinya sangat bergantung pada keadaan tempatan, kedua-dua ekonomi dan iklim, dan untuk perusahaan perindustrian juga pada kos produk.
Kriteria pertama dan paling penting ialah keperluan untuk sejuk. Aplikasinya yang paling biasa hari ini ialah penyaman udara bangunan awam. Ini boleh menjadi pusat perniagaan, bangunan pentadbiran, kompleks hospital dan hotel, kemudahan sukan, pusat membeli-belah dan hiburan serta taman air, muzium dan astaka pameran, bangunan lapangan terbang - dalam satu perkataan, semua objek di mana ramai orang hadir pada masa yang sama, di mana untuk mewujudkan iklim mikro yang selesa memerlukan sistem penghawa dingin berpusat.
Penggunaan ABHM yang paling wajar adalah untuk objek sedemikian dengan keluasan 20-30 ribu meter persegi. m (pusat perniagaan bersaiz sederhana) dan berakhir dengan objek gergasi beberapa ratus ribu meter persegi dan lebih banyak lagi (kompleks membeli-belah dan hiburan dan lapangan terbang).
Tetapi di kemudahan sedemikian mesti ada permintaan bukan sahaja untuk sejuk dan elektrik, tetapi juga untuk bekalan haba. Selain itu, bekalan haba bukan sahaja pemanasan premis pada musim sejuk, tetapi juga bekalan air panas sepanjang tahun ke kemudahan untuk keperluan air panas domestik. Lebih banyak keupayaan pusat tenaga trigenerasi digunakan, lebih tinggi kecekapannya.
Di seluruh dunia terdapat banyak contoh penggunaan trigenerasi dalam industri hotel, pembinaan dan pemodenan lapangan terbang, institusi pendidikan, kompleks perniagaan dan pentadbiran, pusat data, dan banyak contoh dalam industri - tekstil, metalurgi, makanan, kimia, pulpa dan kertas, kejuruteraan, dsb. .P.
Sebagai contoh, saya akan memberikan salah satu objek yang syarikat "Β» membangunkan konsep pusat tenaga trigenerasi.
Jika permintaan tenaga elektrik di perusahaan perindustrian adalah kira-kira 4 MW (dijana oleh dua unit omboh gas (GPU)), bekalan penyejukan sebanyak 2,1 MW diperlukan.
Sejuk dijana oleh satu mesin penyejukan litium bromida penyerapan yang berjalan pada gas ekzos unit turbin gas. Pada masa yang sama, satu GPU sepenuhnya meliputi 100% permintaan haba ABHM. Oleh itu, walaupun apabila satu GPU beroperasi, kilang sentiasa disediakan dengan jumlah sejuk yang diperlukan. Di samping itu, apabila kedua-dua unit omboh gas dikeluarkan daripada operasi, ABKhM mengekalkan keupayaan untuk menjana haba dan sejuk, kerana ia mempunyai sumber haba sandaran - gas asli.
Pusat Tenaga Trigenerasi
Bergantung pada keperluan pengguna, kategori dan keperluan redundansinya, skema trigenerasi (ditunjukkan dalam rajah di bawah) boleh menjadi sangat kompleks dan mungkin termasuk tenaga dan dandang air panas, dandang haba sisa, turbin stim atau gas, rawatan air penuh, dan lain-lain.
Tetapi untuk kemudahan yang agak kecil, unit penjana utama biasanya adalah turbin gas atau unit omboh (gas atau diesel) dengan kuasa elektrik yang agak rendah (1-6 MW). Mereka menghasilkan elektrik dan sisa haba daripada ekzos dan air panas, yang dikitar semula di ABHM. Ini adalah set peralatan asas yang minimum dan mencukupi.
Ya, anda tidak boleh melakukannya tanpa sistem tambahan: menara penyejuk, pam, stesen rawatan reagen untuk mengedarkan air untuk menstabilkannya, sistem automasi dan peralatan elektrik yang membolehkan anda menggunakan tenaga elektrik yang dijana untuk keperluan anda sendiri.
Dalam kebanyakan kes, pusat trigenerasi ialah bangunan berasingan, atau unit kontena, atau gabungan penyelesaian ini, memandangkan keperluan untuk penempatan peralatan elektrik dan penjanaan haba adalah agak berbeza.
Peralatan penjanaan elektrik agak standard, tidak seperti ABHM, walaupun secara teknikalnya lebih kompleks. Masa pengeluarannya boleh berkisar antara 6 hingga 12 bulan atau lebih.
Purata masa pengeluaran untuk ABHM ialah 3-6 bulan (bergantung kepada kapasiti penyejukan, bilangan dan jenis sumber pemanasan).
Sebagai peraturan, pengeluaran peralatan tambahan tidak akan melebihi jangka masa yang sama, jadi jumlah tempoh projek untuk pembinaan pusat tenaga trigenerasi adalah secara purata 1,5 tahun.
Keputusan
Pertama, pusat trigenerasi akan mengurangkan bilangan pembekal tenaga kepada satu - pembekal gas. Dengan menghapuskan pembelian elektrik dan haba, anda boleh, pertama sekali, menghapuskan sebarang risiko yang berkaitan dengan gangguan dalam bekalan tenaga.
Operasi menggunakan haba menggunakan "tenaga lebihan" yang agak murah mengurangkan kos tenaga elektrik dan haba yang dijana berbanding dengan membelinya. Dan pemuatan kapasiti pemanasan sepanjang tahun (pada musim sejuk untuk pemanasan, pada musim panas untuk penyaman udara dan keperluan teknologi) membolehkan kecekapan maksimum. Sudah tentu, bagi projek lain, syarat utama adalah pembangunan konsep yang betul dan kajian kemungkinannya.
Kelebihan tambahan ialah mesra alam. Dengan menggunakan gas ekzos untuk menjana tenaga berguna, kami mengurangkan pelepasan ke atmosfera. Di samping itu, tidak seperti teknologi tradisional untuk menghasilkan sejuk, di mana penyejuk adalah ammonia dan freon, ABKhM menggunakan air sebagai penyejuk, yang juga mengurangkan beban alam sekitar ke tahap minimum.
Sumber: www.habr.com