Në krahasim me vendet evropiane, ku objektet e energjisë së shpërndarë përbëjnë sot pothuajse 30% të të gjithë prodhimit, në Rusi, sipas vlerësimeve të ndryshme, pjesa e energjisë së shpërndarë sot nuk kalon 5-10%. Të flasim për mundësitë që ka energjia e shpërndarë ruse për t'u arratisur nga trendet globale, si dhe motivimin e konsumatorëve për të kaluar në një furnizim energjie të pavarur.
Përveç numrave. Gjej dallimet
Dallimet midis sistemit të energjisë së shpërndarë në Rusi dhe Evropë sot nuk përfshijnë vetëm numra — në esencë, ato janë modele krejtësisht të ndryshme si nga struktura ashtu edhe nga pikëpamja ekonomike. Zhvillimi i energjisë së shpërndarë në vendin tonë kishte motive, që dallohej ndjeshëm nga ato që ishin fuqia kryesore lëvizëse e këtij procesi në Evropë, e cila synonte të kompensonin mungesën e llojeve tradicionale të karburanteve duke përfshirë burime alternative energjie (përfshirë burime energjie të dytësore) në balancën energjetike. Ndërsa në Rusi, çështja e uljes së shpenzimeve për blerjen e burimeve energjetike për konsumatorët në kushte të ekonomisë planifikuese dhe formimit të centralizuar të tarifave kishte një rëndësi shumë më të vogël për një periudhë të gjatë, prandaj energjia elektrike u shqyrtua kryesisht në rastet kur një enterprise ishte një konsumator në veçanti i madh i energjisë dhe për shkak të largësisë së saj kishte probleme me lidhjen me rrjetet.
Sipas standardeve të energjisë së shpërndarë, objektet me gjenerim të brendshëm kishin një fuqi të konsiderueshme — nga 10 deri në 500 MW (dhe madje edhe më lart) — varësisht nga nevojat e prodhimit dhe me qëllim që t'u sigurohet energji elektrike dhe ngrohje vendbanimeve më të afërta. Duke qenë se transmetimi i ngrohjes në distanca gjithmonë shoqërohet me humbje të konsiderueshme, u ndërtuan me intensitetbojlerë për ngrohje për nevojat e brendshme të ndërmarrjeve dhe qyteteve. Për më tepër, burimet e brendshme të energjisë — qofshin këto TEC ose bojlerë, u ndërtuan me gaz, naftë për djegie ose qymyr, dhe teknologjitë e energjive të ripërtëritshme (VRE), përveç hidrocentralit, dhe burimet e energjisë sekondare (VER) u aplikuan në rastet e izoluara. Tani panorama po ndryshon: gjithnjë e më shumë po shfaqen objekte të gjenerimit të energjisë elektrike të vogël dhe në bilancin energjetik, ndonëse në mënyrë më të vogël, po përfshihen burimet alternative të energjisë.
Në Perëndim, shumë po bëhet për zhvillimin e gjenerimit të vogël, dhe kohët e fundit ka pasur një përhapje të gjerë të konceptit të centralit elektrik virtual (VE). Ky është një sistem që bashkon shumicën e lojtarëve të tregut të gjenerimit të energjisë — prodhuesit (nga gjeneratorët e vegjël të pronarëve të shtëpive deri te centralet kogjeneruese) dhe konsumatorët (nga shtëpitë deri te kompanitë e mëdha industriale). VE rregullon konsumimin e energjisë, duke zbutur maja dhe shpërndarë ngarkesat në kohë reale, duke përdorur të gjitha kapacitetet e dispozitshme të sistemit. Por një evolucion i tillë është i pamundur pa nxitjen e tregut të gjenerimit të shpërndarë nga ana e shtetit dhe pa ndryshime të përshtatshme në legjislacion.
Në Rusi, në kushte të konkurrencës së ashpër dhe monopolizimit të furnizimit me energji elektrike, realizimi i tepricave të energjisë elektrike të prodhuar në rrjetin e jashtëm mbetet edhe pse një sfidë e zgjidhshme, por shumë e komplikuar nga pikëpamja e organizatës dhe kostos së procesit. Prandaj, aktualisht mundësitë për t'u bërë një pjesëmarrës i plotë në treg midis furnizuesve të mëdhenj për objektet e energjisë së shpërndarë janë jashtëzakonisht të vogla.
Megjithatë, zhvillimi i gjeneratës së vet është padyshim në trend sot. Fakti kryesor për rritjen e saj është qëndrueshmëria e furnizimit me energji. Varësia nga kompanitë prodhuese dhe rrjetet e energjisë rrit rreziqet për prodhuesit. Shumica e objekteve të mëdha të gjeneratës në Rusi janë ndërtuar që në kohët e Bashkimit Sovjetik, dhe mosha e tyre e konsiderueshme bëhet evidente. Për konsumatorët industrialë, ndërprerja e furnizimit me energji për shkak të një aksidenti paraqet rrezik për ndalimin e prodhimit dhe humbje të dukshme. Nëse dëshira për të reduktuar rreziqet shoqërohet me motive ekonomike (të përcaktuara kryesisht nga politika tarifore e ofruesit rajonal) dhe mundësi investimi, atëherë gjenerata e vet justifikohet 100%, dhe gjithnjë e më shumë ndërmarrje industriale sot janë gati (ose po shqyrtojnë një mundësi të tillë) të ndjekin këtë rrugë.
Prandaj, perspektivat e zhvillimit të gjeneratës elektrike të shpërndarë "për nevojat e veta" janë mjaft të larta në Rusi.
Gjenerata e vet. Kujt i leverdis?
Ekonomia e çdo projekti është strikisht individuale dhe përcaktohet nga shumë faktorë. Nëse përpiqemi të përgjithësojmë sa më shumë, atëherë në rajonet me një përqendrim më të madh të kapaciteteve gjeneruese dhe ndërmarrjeve industriale, me tarifa më të larta për energji elektrike dhe ngrohje, gjenerata elektrike e vetme është një mundësi objektive për të ulur ndjeshëm shpenzimet për blerjen e burimeve energjetike.
Këtu duhen përfshirë edhe rajonet e vështira për t'u arritur dhe ato me popullsi të ulët me infrastrukturë të dobët ose të papërshtatshme të rrjeteve elektrike, ku padyshim që tarifat për energjinë elektrike janë më të larta.
Në rajonet ku ka më pak konsumatorë dhe ofrues energjie, si dhe kur një pjesë e madhe e energjisë elektrike të prodhuar është nga HEC-të, tarifat janë dukshëm më të ulta dhe ekonomia e projekteve të tilla në industri nuk është gjithmonë fitimprurëse. Megjithatë, për ndërmarrjet e disa sektorëve, që kanë mundësinë të përdorin karburante alternative, siç janë mbetjet e prodhimit, gjenerata e vet mund të jetë një zgjidhje e shkëlqyer. Kështu, në figurën më poshtë – THER e mbetjeve nga një undertakim të industrisë përpunuese të drurit.
Kur flasim për gjenerimin për nevojat komunale, ndërtimet publike dhe objektet e infrastrukturës commerciale e sociale, deri tani ekonomia e këtyre projekteve përcaktohej në masë të madhe nga niveli i zhvillimit të infrastrukturës energjetike të rajonit dhe, në asnjë mënyrë më pak, kostoja e lidhjes teknologjike të konsumatorëve të elektricitetit. Me zhvillimin e teknologjive të trigjenerimit, kufizimet e tilla kanë pushuar së qeni përcaktues dhe nxehtësia e dytësore ose e prodhuar gjatë periudhës verore është bërë e mundur të përdoret për nevojat e klimatisimit, gjë që e ka rritur ndjeshëm efikasitetin e energjikes.
Trigjenerimi: energji elektrike, ngrohje dhe ftohje për objektin
Trigjenerimi është një drejtim mjaft i pavarur i zhvillimit të energjisë së vogël. Ai karakterizohet nga individalizmi, pasi orienton përmbushjen e nevojave specifike të një objekti për burimet energjetike.
Projekti i parë me konceptin e trigjenerimit u zhvillua në vitin 1998 me përpjekjet e përbashkëta të Ministrisë së Energjisë të SHBA, laboratorit kombëtar ORNL dhe prodhuesit të makinerive të ftohjes ABSHM (makinat e ftohjes me brom litiumi) BROAD dhe u realizua në SHBA në vitin 2001. Trigjenerimi bazohet në përdorimin e makinave të ftohjes absorbues, të cilat përdorin nxehtësinë si burim kryesor energjie dhe lejojnë prodhimin e ftohtësisë dhe ngrohjes në përputhje me nevojat e objektit. Në këtë skemë, përdorimi i bojlerëve të zakonshëm, si në koenergji, nuk është një kusht i domosdoshëm.
Përveç ngrohjes dhe elektricitetit tradicional, trigjenerimi siguron prodhimin e ftohtësisë në ABHM (në formën e ujit të ftohur) për nevoja teknologjike ose për klimatisimin e ambienteve. Procesi i prodhimit të elektricitetit ndodh me humbje të mëdha të energjisë termike (p.sh. me gazrat e shkarkimit të makinave gjeneruese).
Involved në këtë nxehtësi në procesin e marrjes së ftohtësisë minimizon humbjet, duke rritur përfundimisht efikasitetin e ciklit, dhe për më tepër, lejon uljen e konsumit të elektricitetit të objektit krahasuar me teknologjitë tradicionale të prodhimit të ftohtësisë që përdorin makinat e ftohjes me parakompresion.
Mundësia për të punuar me burime të ndryshme nxehtësie (uji i nxehtë, avulli, gazrat e shpenzuara nga centralet, bojlet dhe sobat, si dhe karburantet (gazi natyror, nafta, etj.) lejon përdorimin e ABHM në objekte krejtësisht të ndryshme, duke angazhuar pikërisht burimin që ndodhet në dispozicion të ndërmarrjes.
Kështu, në industri mund të përdoret nxehtësia e shkarkuar:
Dhe në objektet e administratës qytetare, në ndërtimet komerciale dhe publike janë të mundshme kombinime të ndryshme të burimeve të nxehtësisë:
Qendra e energjisë trigjeneruese mund të llogaritet dhe të ndërtohet duke u mbështetur në nevojat për energji elektrike, ose mund të mbështetet në konsumimin e ftohtë të objektit. Varet se cila nga ato është kriteri përcaktues për konsumatorin. Në rastin e parë, riciklimi i nxehtësisë anësore në ABHM mund të mos jetë i plotë, ndërsa në rastin e dytë mund të ketë kufizime për energjinë elektrike të gjeneruar nga vetë (plotësimi bëhet nëpërmjet blerjes së energjisë elektrike nga rrjeti i jashtëm).
Ku është e favorshme trigjenerimi
Gama e përdorimit të teknologjisë është mjaft e gjerë: trigjenerimi mund të integrohet njësoj mirë edhe në konceptin e ndonjë hapësire publike (p.sh. një qendër të madhe tregtare ose një ndërtesë aeroporti), dhe në infrastrukturën energjetike të një ndërmarrjeje industriale. Racionaliteti i zbatimit të këtyre projekteve dhe performanca e tyre varen shumë nga kushtet lokale, si ato ekonomike, ashtu edhe ato klimatike, dhe për ndërmarrjet industriale, gjithashtu nga kostot e prodhimit të produkteve.
Kriteri i parë dhe më i rëndësishëm është nevoja për ftohje. Përdorimi më i zakonshëm i saj sot është klimatisimi i ndërtesave publike. Këtu përfshihen qendrat e biznesit, ndërtesat administrative, komplekset spitalore dhe hoteli, objektet sportive, qendrat tregtare dhe akvariumet, muzetë dhe pavilionet e ekspozitave, ndërtesat e aeroportit – të gjitha objektet ku ndodhen një numër i madh njerëzish, ku për të krijuar një mikroklim të këndshëm kërkohet një sistem i centralizuar i klimatisimit.
Aplikimi i CHP është më i arsyeshëm për objekte të tilla me sipërfaqe nga 20-30 mijë metra katrorë (qendra biznesi me madhësi mesatare) dhe përfshin objekte gjigante që shkojnë deri në disa qindra mijëra metra katrorë e madje edhe më shumë (qendra tregtare dhe argëtuese, si dhe aeroporte).
Por në këto objekte duhet të ketë kërkesë jo vetëm për ftohje dhe energji elektrike, por edhe për ngrohje. Dhe ngrohja nuk është vetëm ngrohja e ambienteve në dimër, por gjithashtu ofrimi i ujit të nxehtë për nevojat e GVS gjatë gjithë vitit. Sa më shumë të shfrytëzohen mundësitë e një qendre energjie trigjeneruese, aq më e lartë është efikasiteti i saj.
Në të gjithë botën ekzistojnë shumë shembuj të aplikimit të trigjeneratës në sektorin e hotelerisë, ndërtimit dhe modernizimit të aeroporteve, institucionet arsimore, komplekset biznesore dhe administrative, qendrat e përpunimit të të dhënave, gjithashtu ka shumë shembuj në industri — tekstile, metalurgji, ushqim, kimike, pulpë dhe letër, inxhinieri mekanike, etj.
Si shembull, do të përmend një nga objektet për të cilin kompania "" zhvilloi konceptin e një qendre energjie trigjeneruese.
Me një kërkesë për energji elektrike në një ndërmarrje industriale në nivelin e rreth 4 MW (të prodhuara nga dy instalacione gaz-piston (GPU)), kërkohet ftohje në nivelin e 2,1 MW.
Ftohja gjenerohet nga një makinë ftohjeje abosorbtive me bromid litiumi, e cila punon me gazrat e shkarkimit të GPU. Në këtë mënyrë, një GPU mbulon plotësisht 100% të nevojave të CHP-së për ngrohje. Prandaj, edhe kur punon vetëm një GPU, fabrika gjithmonë është e siguruar me sasinë e nevojshme të ftohjes. Për më tepër, edhe kur të dy instalacionet gaz-piston janë jashtë funksionit, CHP-ja ruan aftësinë për të gjeneruar ngrohje dhe ftohje, pasi ka një burim rezervë ngrohjeje — gazin natyror.
Qendra energjie trigjeneruese
Në varësi të nevojave të konsumatorëve, kategorisë së tij dhe kërkesave për rezervim, skema e trigjeneratës (e paraqitur në figurën më poshtë) mund të jetë shumë e komplikuar dhe mund të përfshijë bojlerë energjie dhe ngrohje uji, bojlerë riciklimi, turbine avulli ose gazi, trajtimin e plotë të ujit, etj.
Por objekte relativisht të vogla, zakonisht përdoret një turbinë gazi ose një njësisë pistonike (me gaz ose naftë) me kapacitet elektrik relativisht të vogël (1-6 MW). Ato prodhojnë energji elektrike dhe nxehtësi anësore nga tymi dhe uji i ngrohtë, të cilat përdoren në AABM. Ky është një set minimal dhe i mjaftueshëm i pajisjeve kryesore.
Po, këtu nuk mund të shmangim sistemet ndihmëse: torra ftohëse, pompat, stacionin për trajtimin e reagentëve të ujit të rikthyer për stabilizimin e saj, sistemin e automatizimit dhe energjinë elektrike, që e lejon përdorimin e energjisë elektrike të gjeneruar për nevojat e veta.
Në shumicën e rasteve, qendra tri-gjeneruese është një ndërtesë e veçuar, ose blloqe në format containers, ose një kombinim i këtyre zgjidhjeve, pasi kërkesat për vendosjen e pajisjeve të gjenerimit të energjisë elektrike dhe nxehtësisë ndërlikohen pak.
Pajisjet për gjenerimin e energjisë elektrike janë relativisht të standardizuara, në krahasim me AABM, megjithatë ato janë teknikisht më të komplikuara. Kohët e prodhimit të tyre mund të shkojnë nga 6 deri në 12 muaj dhe ndonjëherë edhe më shumë.
Kohëzgjatja mesatare e prodhimit të AABM është 3-6 muaj (varësisht nga prodhimi i ftohtë, nga numri dhe llojet e burimeve ngrohëse).
Si rregull, prodhimi i pajisjeve ndihmëse nuk do të kalojë këto kohë, kështu që kohëzgjatja totale e realizimit të projektit të ndërtimit të qendrës tri-gjeneruese në mesatare është 1.5 vjet.
Rezultati
Së pari, qendra tri-gjeneruese do të lejojë reduktimin e numrit të furnizuesve të energjisë në një – furnizuesin e gazit. Duke eliminuar blerjen e energjisë elektrike dhe nxehtësisë, përjashtohet, mbi të gjitha, çdo rrezik që lidhet me ndërprerjet në furnizimin me energji.
Puna me nxehtësi duke përdorur energjinë 'të tepërt' relativisht të lirë ul kostot e energjisë elektrike dhe nxehtësisë së prodhuar në krahasim me blerjen e saj. Ngarkesa e përvitshme e kapaciteteve gjeneruese me nxehtësi (dimrit për ngrohje, verës për ftohje dhe nevoja teknologjike) siguron efikasitet maksimal. Natyrisht, si për projektet e tjera, kushti kryesor është zhvillimi i konceptit të duhur dhe justifikimi teknik-ekonomik i tij.
Një tjetër avantazh është ekologjia. Duke përdorur gazrat e daljes për të prodhuar energji të dobishme, ne reduktojmë emetimet në atmosferë. Për më tepër, ndryshe nga teknologjitë tradicionale të prodhimit të ftohjes, ku përdoren amoniaku dhe freonët si lëndë ftohëse, ABHM përdor ujë si lëndë ftohëse, që gjithashtu minimizon ngarkesën ekologjike.
Burimi: habr.com
