เมื่อเปรียบเทียบกับประเทศในยุโรป ซึ่งปัจจุบันโรงงานผลิตไฟฟ้าแบบกระจายคิดเป็นเกือบ 30% ของผลผลิตทั้งหมดในรัสเซีย ตามการประมาณการต่างๆ ส่วนแบ่งของพลังงานที่กระจายในปัจจุบันจะไม่เกิน 5-10% เรามาคุยกันว่ารัสเซีย ให้ทันกระแสโลก และผู้บริโภคมีแรงจูงใจที่จะก้าวไปสู่แหล่งพลังงานที่เป็นอิสระ
นอกจากตัวเลขแล้ว ค้นหาความแตกต่าง
ความแตกต่างระหว่างระบบผลิตไฟฟ้าแบบจำหน่ายในรัสเซียและยุโรปในปัจจุบันไม่ จำกัด เพียงตัวเลข - อันที่จริงสิ่งเหล่านี้เป็นรุ่นที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงทั้งในด้านโครงสร้างและจากมุมมองทางเศรษฐกิจ การพัฒนาการผลิตแบบกระจายในประเทศของเรามีแรงจูงใจค่อนข้างแตกต่างจากที่กลายเป็นแรงผลักดันหลักของกระบวนการที่คล้ายกันในยุโรป ซึ่งพยายามชดเชยการขาดแคลนเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมโดยเกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงานทางเลือก (รวมถึงแหล่งพลังงานสำรอง) ใน สมดุลพลังงาน ในรัสเซียปัญหาการลดต้นทุนในการซื้อทรัพยากรพลังงานสำหรับผู้บริโภคในระบบเศรษฐกิจที่วางแผนไว้และการกำหนดอัตราภาษีแบบรวมศูนย์เป็นเวลานานนั้นมีความเกี่ยวข้องน้อยกว่ามากดังนั้นผู้คนจึงคิดถึงการผลิตไฟฟ้าของตนเองเป็นหลักในกรณีที่องค์กรเป็น ผู้ใช้พลังงานจำนวนมากเป็นพิเศษ และเนื่องจากอยู่ห่างไกล จึงมีปัญหาในการเชื่อมต่อกับเครือข่าย
ตามมาตรฐานการกระจายพลังงาน โรงงานผลิตด้วยตนเองมีกำลังการผลิตค่อนข้างสูง - ตั้งแต่ 10 ถึง 500 เมกะวัตต์ (และสูงกว่านั้น) - ขึ้นอยู่กับความต้องการการผลิตและเพื่อให้การตั้งถิ่นฐานในบริเวณใกล้เคียงมีไฟฟ้าและความร้อน เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนในระยะทางมักเกี่ยวข้องกับการสูญเสียที่สำคัญจึงมีการก่อสร้างโรงต้มน้ำร้อนเพื่อตอบสนองความต้องการขององค์กรและเมืองต่างๆ นอกจากนี้ แหล่งพลังงานของเราเอง ไม่ว่าจะเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือโรงต้มน้ำ ถูกสร้างขึ้นจากก๊าซ น้ำมันเตา หรือถ่านหิน และเทคโนโลยี RES (แหล่งพลังงานหมุนเวียน) ยกเว้นโรงไฟฟ้าพลังน้ำ และแหล่งพลังงานทุติยภูมิ (ทุติยภูมิ) แหล่งพลังงาน) ถูกนำมาใช้ในบางกรณี ตอนนี้ภาพกำลังเปลี่ยนไป: โรงงานผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กกำลังค่อยๆ ปรากฏขึ้น และแหล่งพลังงานทางเลือกก็เข้ามาเกี่ยวข้องกับสมดุลพลังงาน แม้ว่าจะมีขอบเขตน้อยกว่าก็ตาม
ในประเทศตะวันตก มีการดำเนินการหลายอย่างเพื่อพัฒนาการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก และเมื่อเร็ว ๆ นี้ แนวคิดของโรงไฟฟ้าเสมือน (WPP) ก็แพร่หลายมากขึ้น นี่คือระบบที่รวมผู้เล่นส่วนใหญ่ในตลาดการผลิตไฟฟ้า - ผู้ผลิต (ตั้งแต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนตัวขนาดเล็กไปจนถึงสถานีผลิตไฟฟ้าร่วม) และผู้บริโภค (ตั้งแต่อาคารที่พักอาศัยไปจนถึงสถานประกอบการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่) ฟาร์มกังหันลมควบคุมการใช้พลังงาน ปรับจุดสูงสุดให้เรียบ และกระจายโหลดแบบเรียลไทม์ โดยใช้กำลังไฟทั้งหมดของระบบที่มีสำหรับสิ่งนี้ แต่วิวัฒนาการดังกล่าวเป็นไปไม่ได้หากปราศจากการกระตุ้นตลาดรุ่นแบบกระจายโดยรัฐ และไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางกฎหมายที่สอดคล้องกัน
ในรัสเซียภายใต้สภาวะของการแข่งขันที่รุนแรงและการผูกขาดแหล่งจ่ายไฟแบบรวมศูนย์ การขายไฟฟ้าที่ผลิตส่วนเกินให้กับเครือข่ายภายนอกยังคงอยู่ แม้ว่าจะสามารถแก้ไขได้ แต่เป็นงานที่ห่างไกลจากความง่ายจากมุมมองขององค์กรและต้นทุนของกระบวนการ . ดังนั้นในปัจจุบัน โอกาสที่โรงงานผลิตพลังงานแบบกระจายจะกลายเป็นผู้เข้าร่วมตลาดอย่างเต็มรูปแบบในหมู่ซัพพลายเออร์รายใหญ่จึงมีน้อยมาก
อย่างไรก็ตาม การพัฒนารุ่นภายในองค์กรกำลังเป็นกระแสในปัจจุบันอย่างแน่นอน ปัจจัยหลักในการเติบโตคือความน่าเชื่อถือของการจัดหาพลังงาน การพึ่งพาผู้ผลิตและบริษัทเครือข่ายเพิ่มความเสี่ยงของผู้ผลิต สิ่งอำนวยความสะดวกรุ่นใหญ่ส่วนใหญ่ในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในยุคโซเวียต และอายุที่มากพอสมควรก็ทำให้ตัวเองรู้สึกได้ สำหรับผู้บริโภคในอุตสาหกรรม การสูญเสียแหล่งจ่ายไฟเนื่องจากอุบัติเหตุหมายถึงความเสี่ยงในการหยุดการผลิตและการสูญเสียที่ชัดเจน หากความปรารถนาที่จะลดความเสี่ยงนั้นมาพร้อมกับแรงจูงใจทางเศรษฐกิจ (กำหนดโดยนโยบายภาษีของซัพพลายเออร์ในภูมิภาคเป็นหลัก) และโอกาสในการลงทุน การสร้างภายในองค์กรก็สมเหตุสมผล 100% และองค์กรอุตสาหกรรมในปัจจุบันก็พร้อมมากขึ้นเรื่อย ๆ (หรือกำลังพิจารณา โอกาสดังกล่าว) ให้เดินตามเส้นทางนี้
ดังนั้นแนวโน้มการพัฒนาสำหรับการผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย "เพื่อความต้องการของตัวเอง" ในรัสเซียจึงค่อนข้างสูง
รุ่นของตัวเอง. ใครได้ประโยชน์จากมัน?
เศรษฐศาสตร์ของแต่ละโครงการนั้นขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคลอย่างเคร่งครัดและถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ หากเราพยายามที่จะสรุปให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในภูมิภาคที่มีกำลังการผลิตและสถานประกอบการอุตสาหกรรมที่มีความเข้มข้นมากขึ้น อัตราภาษีไฟฟ้าและความร้อนที่สูงขึ้น การผลิตไฟฟ้าของตัวเองถือเป็นโอกาสที่จะลดต้นทุนในการซื้อทรัพยากรพลังงานได้อย่างมาก
นอกจากนี้ยังรวมถึงภูมิภาคที่เข้าถึงยากและมีประชากรเบาบางที่มีโครงสร้างพื้นฐานโครงข่ายไฟฟ้าที่มีการพัฒนาไม่ดีหรือไม่มีอยู่จริง ซึ่งแน่นอนว่าอัตราค่าไฟฟ้าจะสูงที่สุด
ในภูมิภาคที่มีผู้บริโภคและซัพพลายเออร์ไฟฟ้าน้อยลง และส่วนแบ่งการผลิตไฟฟ้าที่มากขึ้นมาจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ อัตราภาษีศุลกากรจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด และเศรษฐศาสตร์ของโครงการดังกล่าวในอุตสาหกรรมก็ไม่ได้ได้เปรียบเสมอไป อย่างไรก็ตาม สำหรับองค์กรในอุตสาหกรรมบางประเภทที่มีโอกาสใช้เชื้อเพลิงทดแทน เช่น ขยะอุตสาหกรรม การสร้างของตนเองอาจเป็นทางออกที่ดีเยี่ยม ดังนั้นในรูปด้านล่างคือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ของเสียจากโรงงานแปรรูปไม้
หากเรากำลังพูดถึงการสร้างความต้องการด้านสาธารณูปโภค อาคารสาธารณะ และโครงสร้างพื้นฐานเชิงพาณิชย์และสังคม จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เศรษฐศาสตร์ของโครงการดังกล่าวถูกกำหนดโดยระดับการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานของภูมิภาคเป็นส่วนใหญ่ และต้นทุนของ การเชื่อมต่อทางเทคโนโลยีของผู้ใช้ไฟฟ้า ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีไตรเจนเนอเรชั่น ข้อจำกัดดังกล่าวจึงยุติลงอย่างแท้จริง และผลพลอยได้หรือความร้อนที่เกิดขึ้นในฤดูร้อนก็สามารถนำมาใช้กับความต้องการด้านเครื่องปรับอากาศได้ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของศูนย์พลังงานได้อย่างมาก
ไตรเจนเนอเรชั่น: ไฟฟ้า ความร้อน และความเย็นสำหรับวัตถุ
Triรุ่นเป็นทิศทางที่ค่อนข้างอิสระในการพัฒนาพลังงานขนาดเล็ก มีความโดดเด่นด้วยปัจเจกนิยมเนื่องจากมุ่งเน้นไปที่การตอบสนองความต้องการของวัตถุเฉพาะสำหรับแหล่งพลังงาน
โครงการแรกสุดที่มีแนวคิดไตรเจนเนอเรชั่นได้รับการพัฒนาในปี 1998 โดยความพยายามร่วมกันของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ORNL และผู้ผลิตเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับลิเธียมโบรไมด์ BROAD และดำเนินการในสหรัฐอเมริกาในปี 2001 การผลิตไตรเจนเนอเรชั่นขึ้นอยู่กับการใช้เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับ ซึ่งใช้ความร้อนเป็นแหล่งพลังงานหลัก และทำให้เกิดความเย็นและความร้อนได้ตามความต้องการของโรงงาน ในเวลาเดียวกันการใช้หม้อไอน้ำแบบธรรมดาเช่นเดียวกับในระบบโคเจนเนอเรชั่นนั้นไม่ใช่ข้อกำหนดเบื้องต้นในโครงการดังกล่าว
นอกเหนือจากความร้อนและไฟฟ้าแบบดั้งเดิมแล้ว ไตรเจนเนอเรชั่นยังรับประกันการผลิตความเย็นใน ABCM (ในรูปของน้ำเย็น) สำหรับความต้องการทางเทคโนโลยีหรือการปรับอากาศ กระบวนการผลิตไฟฟ้าไม่ทางใดก็ทางหนึ่งเกิดขึ้นโดยมีการสูญเสียพลังงานความร้อนจำนวนมาก (ตัวอย่างเช่นกับก๊าซไอเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า)
การใช้ความร้อนนี้ในกระบวนการผลิตความเย็น ประการแรก ลดการสูญเสีย เพิ่มประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของวงจร และประการที่สอง ช่วยให้คุณลดการใช้พลังงานของโรงงานได้ เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตความเย็นแบบดั้งเดิมที่ใช้เครื่องทำความเย็นแบบอัดไอ
ความสามารถในการทำงานกับแหล่งความร้อนต่างๆ (น้ำร้อน ไอน้ำ ก๊าซไอเสียจากชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อไอน้ำและเตาเผา รวมถึงเชื้อเพลิง (ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล ฯลฯ) ช่วยให้สามารถใช้ ABHM ในโรงงานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยใช้ ทรัพยากรที่องค์กรมีอยู่
ดังนั้นความร้อนเหลือทิ้งจึงสามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมได้:
และที่สิ่งอำนวยความสะดวกของเทศบาล อาคารพาณิชย์และสาธารณะ แหล่งความร้อนต่างๆ สามารถรวมกันได้:
ศูนย์พลังงานไตรเจนเนอเรชั่นสามารถคำนวณและสร้างได้ตามความต้องการด้านไฟฟ้า หรืออาจขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ความเย็นของโรงงานก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าข้อใดข้างต้นเป็นเกณฑ์กำหนดสำหรับผู้บริโภค ในกรณีแรกการนำความร้อนทิ้งกลับคืนใน ABHM อาจไม่สมบูรณ์ และในกรณีที่สอง อาจมีข้อจำกัดเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้เอง (การเติมทำได้โดยการซื้อไฟฟ้าจากเครือข่ายภายนอก)
ไตรเจนเนอเรชั่นมีประโยชน์ที่ไหน?
ขอบเขตของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนั้นกว้างมาก: ไตรเจนเนอเรชั่นสามารถบูรณาการเข้ากับแนวคิดของพื้นที่สาธารณะบางแห่งได้ดีพอๆ กัน (เช่น ศูนย์การค้าขนาดใหญ่หรืออาคารสนามบิน) และในโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานขององค์กรอุตสาหกรรม ความเป็นไปได้ในการดำเนินโครงการดังกล่าวและผลผลิตขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่นทั้งทางเศรษฐกิจและภูมิอากาศและสำหรับผู้ประกอบการอุตสาหกรรมก็ขึ้นอยู่กับต้นทุนของผลิตภัณฑ์ด้วย
เกณฑ์แรกและสำคัญที่สุดคือความต้องการความเย็น การใช้งานที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันคือการปรับอากาศในอาคารสาธารณะ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นศูนย์ธุรกิจ อาคารบริหาร โรงพยาบาลและโรงแรม ศูนย์กีฬา แหล่งช้อปปิ้งและความบันเทิงและสวนน้ำ พิพิธภัณฑ์และศาลานิทรรศการ อาคารสนามบิน - พูดง่ายๆ ก็คือวัตถุทั้งหมดที่มีคนจำนวนมากอยู่ในเวลาเดียวกัน เพื่อสร้างปากน้ำที่สะดวกสบายต้องใช้ระบบปรับอากาศส่วนกลาง
การใช้ ABHM ที่เหมาะสมที่สุดคือสำหรับวัตถุดังกล่าวที่มีพื้นที่ 20-30 ตารางเมตร ม. ม. (ศูนย์ธุรกิจขนาดกลาง) และปิดท้ายด้วยวัตถุขนาดยักษ์หลายแสนตารางเมตร และมากกว่านั้น (ศูนย์การค้า สถานบันเทิง และสนามบิน)
แต่ที่โรงงานดังกล่าวจะต้องมีความต้องการไม่เพียง แต่สำหรับความเย็นและไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดหาความร้อนด้วย ยิ่งไปกว่านั้น การจ่ายความร้อนไม่เพียงแต่เป็นการทำความร้อนในสถานที่ในฤดูหนาวเท่านั้น แต่ยังเป็นการจ่ายน้ำร้อนตลอดทั้งปีให้กับสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับความต้องการน้ำร้อนในครัวเรือนอีกด้วย ยิ่งใช้ความสามารถของศูนย์พลังงานไตรเจเนอเรชั่นได้เต็มที่มากเท่าใด ประสิทธิภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
มีตัวอย่างมากมายทั่วโลกเกี่ยวกับการใช้ไตรเจนเนอเรชั่นในอุตสาหกรรมโรงแรม การก่อสร้างและการปรับปรุงสนามบิน สถาบันการศึกษา ศูนย์ธุรกิจและการบริหาร ศูนย์ข้อมูล และตัวอย่างมากมายในอุตสาหกรรม - สิ่งทอ โลหะวิทยา อาหาร เคมีภัณฑ์ เยื่อกระดาษ และกระดาษ วิศวกรรม ฯลฯ .P.
ตัวอย่างเช่น ผมจะยกตัวอย่างวัตถุหนึ่งที่บริษัทให้”» พัฒนาแนวคิดศูนย์พลังงานไตรเจนเนอเรชั่น
หากความต้องการพลังงานไฟฟ้าในสถานประกอบการอุตสาหกรรมอยู่ที่ประมาณ 4 MW (สร้างโดยหน่วยลูกสูบก๊าซ (GPU) สองชุด) จำเป็นต้องมีการจ่ายความเย็น 2,1 MW
ความเย็นเกิดขึ้นจากเครื่องทำความเย็นลิเธียมโบรไมด์แบบดูดซับหนึ่งเครื่องที่ทำงานบนก๊าซไอเสียของหน่วยกังหันก๊าซ ในเวลาเดียวกัน GPU หนึ่งตัวจะครอบคลุมความต้องการความร้อนของ ABHM ได้อย่างสมบูรณ์ 100% ดังนั้นแม้ในขณะที่ GPU ตัวหนึ่งทำงาน โรงงานก็จะได้รับความเย็นตามปริมาณที่จำเป็นเสมอ นอกจากนี้ เมื่อหน่วยลูกสูบก๊าซทั้งสองไม่ทำงาน ABKhM จะยังคงความสามารถในการสร้างความร้อนและความเย็นได้ เนื่องจากมีแหล่งความร้อนสำรอง - ก๊าซธรรมชาติ
ศูนย์พลังงานไตรเจนเนอเรชั่น
ประเภทและข้อกำหนดด้านความซ้ำซ้อนขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้บริโภค โครงการไตรเจนเนอเรชั่น (แสดงในรูปด้านล่าง) อาจมีความซับซ้อนมากและอาจรวมถึงหม้อต้มพลังงานและน้ำร้อน หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง กังหันไอน้ำหรือก๊าซ การบำบัดน้ำเต็มรูปแบบ ฯลฯ
แต่สำหรับโรงงานที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก หน่วยผลิตไฟฟ้าหลักมักจะเป็นหน่วยกังหันก๊าซหรือลูกสูบ (ก๊าซหรือดีเซล) ที่มีกำลังไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ (1-6 เมกะวัตต์) พวกเขาผลิตไฟฟ้าและความร้อนเหลือทิ้งจากไอเสียและน้ำร้อน ซึ่งถูกรีไซเคิลใน ABHM นี่เป็นชุดอุปกรณ์พื้นฐานขั้นต่ำและเพียงพอ
ใช่ คุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีระบบเสริม: หอทำความเย็น ปั๊ม สถานีบำบัดรีเอเจนต์สำหรับน้ำหมุนเวียนเพื่อรักษาเสถียรภาพ ระบบอัตโนมัติ และอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ให้คุณใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้ตามความต้องการของคุณเอง
ในกรณีส่วนใหญ่ ศูนย์ไตรเจเนอเรชั่นจะเป็นอาคารแยกต่างหาก หรือหน่วยในตู้คอนเทนเนอร์ หรือเป็นการผสมผสานระหว่างโซลูชันเหล่านี้ เนื่องจากข้อกำหนดสำหรับการจัดวางอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์สร้างความร้อนจะแตกต่างกันบ้าง
อุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าค่อนข้างได้มาตรฐาน ไม่เหมือน ABHM แม้ว่าในทางเทคนิคจะซับซ้อนกว่าก็ตาม เวลาในการผลิตอาจอยู่ในช่วง 6 ถึง 12 เดือนหรือมากกว่านั้น
ระยะเวลาในการผลิตเฉลี่ยของ ABHM คือ 3-6 เดือน (ขึ้นอยู่กับความสามารถในการทำความเย็น จำนวน และประเภทของแหล่งให้ความร้อน)
ตามกฎแล้วการผลิตอุปกรณ์เสริมจะต้องไม่เกินกรอบเวลาเดียวกัน ดังนั้นระยะเวลารวมของโครงการในการก่อสร้างศูนย์พลังงานไตรเจนเนอเรชั่นจึงเฉลี่ยอยู่ที่ 1,5 ปี
ผล
ประการแรก ศูนย์ไตรเจนเนอเรชั่นจะลดจำนวนผู้จัดหาพลังงานให้เหลือเพียงผู้เดียว นั่นคือผู้จัดหาก๊าซ โดยการกำจัดการซื้อไฟฟ้าและความร้อน คุณสามารถลดความเสี่ยงใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหยุดชะงักของการจัดหาพลังงานเป็นอันดับแรก
การดำเนินการโดยใช้ความร้อนโดยใช้ "พลังงานส่วนเกิน" ที่ค่อนข้างถูกจะช่วยลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าและความร้อนเมื่อเทียบกับการซื้อ และการโหลดความจุความร้อนตลอดทั้งปี (ในฤดูหนาวเพื่อให้ความร้อน ในฤดูร้อนสำหรับเครื่องปรับอากาศและความต้องการทางเทคโนโลยี) ช่วยให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด แน่นอนว่าสำหรับโครงการอื่นๆ เงื่อนไขหลักคือการพัฒนาแนวคิดที่ถูกต้องและการศึกษาความเป็นไปได้
ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมคือความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยการใช้ก๊าซไอเสียเพื่อสร้างพลังงานที่มีประโยชน์ เราลดการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ ไม่เหมือนกับเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมสำหรับการผลิตความเย็นที่สารทำความเย็นคือแอมโมเนียและฟรีออน ABKhM ใช้น้ำเป็นสารทำความเย็น ซึ่งยังช่วยลดภาระทางสิ่งแวดล้อมให้เหลือน้อยที่สุดอีกด้วย
ที่มา: will.com