Bugün dağıtılmış üretim tesislerinin tüm üretimin neredeyse %30'unu oluşturduğu Avrupa ülkeleriyle karşılaştırıldığında, çeşitli tahminlere göre Rusya'da dağıtılan enerjinin payı bugün %5-10'dan fazla değildir. Rus olup olmadığı hakkında konuşalım küresel trendleri yakalıyor ve tüketiciler bağımsız bir enerji tedariğine doğru ilerlemeye motive oluyor.
Rakamların yanı sıra. Farklılıkları bulun
Bugün Rusya ve Avrupa'daki dağıtık elektrik üretim sistemi arasındaki farklar sadece rakamlarla sınırlı değil; aslında bunlar hem yapı hem de ekonomik açıdan tamamen farklı modeller. Ülkemizde dağıtılmış üretimin gelişmesi, Avrupa'da alternatif enerji kaynaklarını (ikincil enerji kaynakları dahil) dahil ederek geleneksel yakıt eksikliğini telafi etmeye çalışan benzer bir sürecin ana itici gücü haline gelenlerden biraz farklı güdülere sahipti. enerji dengesi. Rusya'da, planlı bir ekonomide ve merkezi tarife ortamında tüketiciler için enerji kaynaklarının satın alma maliyetinin uzun süre azaltılması konusu çok daha az önem taşıyordu, bu nedenle insanlar, esas olarak işletmenin bir şirket olduğu durumlarda kendi elektrik üretimlerini düşündüler. özellikle büyük enerji tüketicisiydi ve uzaklığı nedeniyle ağlara bağlantıda zorluklar yaşıyordu.
Dağıtılan enerji standartlarına göre, kendi kendine üretim tesisleri, üretim ihtiyaçlarına bağlı olarak ve yakındaki yerleşim yerlerine elektrik ve ısı sağlamak için oldukça yüksek bir kapasiteye - 10 ila 500 MW (ve hatta daha yüksek) - sahipti. Mesafelerdeki ısı transferi her zaman önemli kayıplarla ilişkili olduğundan, işletmelerin ve şehirlerin kendi ihtiyaçları için sıcak su kazan dairelerinin aktif bir inşaatı vardı. Ayrıca, termik santral veya kazan dairesi olsun, kendi enerji kaynaklarımız, hidroelektrik santraller ve ikincil enerji kaynakları hariç, gaz, akaryakıt veya kömür ile yenilenebilir enerji kaynakları (yenilenebilir enerji kaynakları) teknolojileri üzerine inşa edilmiştir. (ikincil enerji kaynakları) izole durumlarda kullanılmıştır. Artık tablo değişiyor: Yavaş yavaş küçük ölçekli enerji üretim tesisleri ortaya çıkıyor ve alternatif enerji kaynakları daha az da olsa enerji dengelerine dahil oluyor.
Batı'da küçük ölçekli üretimi geliştirmek için pek çok şey yapılıyor ve son zamanlarda sanal enerji santrali (RES) kavramı yaygınlaştı. Bu, elektrik üretimi pazarındaki oyuncuların çoğunu - üreticiler (küçük özel jeneratörlerden kojenerasyon istasyonlarına kadar) ve tüketicileri (konut binalarından büyük endüstriyel işletmelere kadar) birleştiren bir sistemdir. Rüzgar çiftliği, bunun için mevcut tüm sistem gücünü kullanarak enerji tüketimini düzenler, zirveleri yumuşatır ve yükleri gerçek zamanlı olarak yeniden dağıtır. Ancak böyle bir evrim, dağıtılmış üretim piyasasını devlet tarafından teşvik etmeden ve mevzuatta buna uygun değişiklikler yapılmadan mümkün değildir.
Rusya'da, şiddetli rekabet ve merkezi güç tedariğinin tekelinde, üretilen fazla elektriğin dış şebekeye satışı, çözülebilir olmasına rağmen, organizasyon ve sürecin maliyeti açısından basit olmaktan uzak bir görev olmaya devam ediyor . Bu nedenle, şu anda dağıtılmış enerji tesislerinin büyük tedarikçiler arasında tam teşekküllü bir pazar katılımcısı olma şansı son derece düşüktür.
Bununla birlikte, şirket içi üretimin gelişimi bugün kesinlikle trenddedir. Büyümesindeki ana faktör enerji arzının güvenilirliğidir. Üretim ve şebeke şirketlerine bağımlılık üreticilerin risklerini artırıyor. Rusya'daki büyük üretim tesislerinin çoğu Sovyet döneminde inşa edilmiş olup, oldukça eski oldukları da kendini hissettirmektedir. Endüstriyel bir tüketici için kaza nedeniyle güç kaynağının kesilmesi, üretimin kapanması ve bariz kayıplar riski anlamına gelir. Riskleri azaltma arzusuna ekonomik nedenler (esas olarak bölgesel tedarikçinin tarife politikası tarafından belirlenir) ve yatırım fırsatları eşlik ediyorsa, o zaman kurum içi üretim %100 haklıdır ve bugün giderek daha fazla sayıda sanayi kuruluşu hazırdır (veya değerlendirmeyi düşünmektedir). böyle bir fırsat) bu yolu takip etmek.
Bu nedenle, Rusya'da "kendi ihtiyaçları için" dağıtılmış enerji üretiminin gelişme beklentileri oldukça yüksektir.
Kendi nesli. Bundan kim yararlanır?
Her projenin ekonomisi kesinlikle bireyseldir ve birçok faktör tarafından belirlenir. Mümkün olduğu kadar genellemeye çalışırsak, üretim kapasitelerinin ve endüstriyel işletmelerin daha yoğun olduğu bölgelerde, elektrik ve ısı için daha yüksek tarifeler, kendi elektrik üretimi, enerji kaynaklarının satın alma maliyetini önemli ölçüde azaltmak için objektif bir şanstır.
Bu aynı zamanda, elektrik tarifelerinin elbette en yüksek olduğu, az gelişmiş veya mevcut olmayan elektrik şebekesi altyapısına sahip, ulaşılması zor ve seyrek nüfuslu bölgeleri de içermektedir.
Elektrik tüketicisi ve tedarikçisinin daha az olduğu ve üretilen elektriğin büyük bir kısmının hidroelektrik santrallerden geldiği bölgelerde tarifeler gözle görülür derecede daha düşüktür ve sanayideki bu tür projelerin ekonomisi her zaman avantajlı değildir. Bununla birlikte, örneğin endüstriyel atıklar gibi alternatif yakıt kullanma fırsatına sahip belirli endüstrilerdeki işletmeler için kendi üretimlerini yapmak mükemmel bir çözüm olabilir. Aşağıdaki şekilde bir ağaç işleme işletmesinin atıklarını kullanan bir termik santral görülmektedir.
Eğer hizmet ihtiyaçları için üretim, kamu binaları ve ticari ve sosyal altyapıdan bahsediyorsak, yakın zamana kadar bu tür projelerin ekonomisi büyük ölçüde bölgenin enerji altyapısının gelişmişlik düzeyine ve daha az olmamak üzere maliyete göre belirleniyordu. Elektrik tüketicilerinin teknolojik bağlantısı. Trijenerasyon teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte bu tür kısıtlamalar artık belirleyici olmaktan çıktı ve yaz aylarında yan ürün veya üretilen ısının iklimlendirme ihtiyaçları için kullanılması mümkün hale geldi ve bu da enerji merkezlerinin verimliliğini büyük ölçüde artırdı.
Trijenerasyon: nesne için elektrik, ısı ve soğuk
Trijenerasyon, küçük ölçekli enerjinin geliştirilmesinde oldukça bağımsız bir yöndür. Enerji kaynakları için belirli bir nesnenin ihtiyaçlarını karşılamaya odaklandığı için bireysellik ile ayırt edilir.
Trijenerasyon konseptine sahip ilk proje, 1998 yılında ABD Enerji Bakanlığı, ulusal laboratuvar ORNL ve lityum bromür absorpsiyonlu soğutma makinesi üreticisi BROAD'un ortak çabasıyla geliştirildi ve 2001 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde uygulamaya konuldu. Trijenerasyon, ana enerji kaynağı olarak ısıyı kullanan ve tesisin ihtiyacına göre soğuk ve ısı üretimine olanak sağlayan absorbsiyonlu soğutma makinelerinin kullanımına dayanmaktadır. Aynı zamanda, kojenerasyonda olduğu gibi geleneksel kazanların kullanılması böyle bir planın ön koşulu değildir.
Geleneksel ısı ve elektriğe ek olarak trijenerasyon, teknolojik ihtiyaçlar veya iklimlendirme için ABCM'de soğuk (soğutulmuş su formunda) üretimini sağlar. Öyle ya da böyle elektrik üretme süreci, büyük termal enerji kayıpları (örneğin, jeneratör makinelerinin egzoz gazları ile) ile gerçekleşir.
Bu ısıyı soğuk üretme sürecine dahil etmek, öncelikle kayıpları en aza indirir, döngünün nihai verimliliğini artırır ve ikinci olarak, buhar sıkıştırmalı soğutma makineleri kullanan geleneksel soğuk üretim teknolojilerine kıyasla tesisin enerji tüketimini azaltmanıza olanak tanır.
Çeşitli ısı kaynakları (sıcak su, buhar, jeneratör setleri, kazanlar ve fırınlardan çıkan baca gazları ve ayrıca yakıt (doğalgaz, dizel yakıt vb.) üzerinde çalışabilme yeteneği, ABHM'nin tamamen farklı tesislerde, tam olarak kullanılarak kullanılmasına olanak tanır. işletmenin kullanabileceği kaynak.
Böylece atık ısı endüstride kullanılabilir:
Belediye tesislerinde, ticari ve kamu binalarında ise çeşitli ısı kaynağı kombinasyonları mümkündür:
Trijenerasyon enerji merkezi elektrik ihtiyacına göre hesaplanıp kurulabileceği gibi tesisin soğutma tüketimine göre de hesaplanıp kurulabilir. Yukarıdakilerden hangisinin tüketici için belirleyici kriter olduğuna bağlıdır. İlk durumda, ABHM'deki atık ısının geri kazanımı tam olmayabilir ve ikinci durumda, kendi ürettiği elektriğinde bir sınırlama olabilir (ikmal, harici ağdan elektrik satın alınarak yapılır).
Trijenerasyon nerede faydalıdır?
Teknolojinin uygulama alanı çok geniştir: Trijenerasyon, bazı kamusal alan konseptlerine (örneğin büyük bir alışveriş merkezi veya havaalanı binası) ve bir endüstriyel işletmenin enerji altyapısına eşit derecede iyi entegre edilebilir. Bu tür projelerin uygulanmasının fizibilitesi ve verimliliği, hem ekonomik hem de iklimsel olarak yerel koşullara ve endüstriyel işletmeler için ayrıca ürünlerin maliyetine büyük ölçüde bağlıdır.
İlk ve en önemli kriter soğuk algınlığı ihtiyacıdır. Günümüzde en yaygın uygulaması kamu binalarının iklimlendirilmesidir. Bunlar iş merkezleri, idari binalar, hastane ve otel kompleksleri, spor tesisleri, alışveriş ve eğlence merkezleri ve su parkları, müzeler ve sergi pavyonları, havaalanı binaları kısacası birçok insanın aynı anda bulunduğu, her yerde bulunabilen tüm nesneler olabilir. Konforlu bir mikro iklim oluşturmak için merkezi bir klima sistemi gerekir.
ABHM'nin en haklı kullanımı 20-30 bin metrekare alana sahip bu tür nesneler içindir. m (orta ölçekli iş merkezi) ve birkaç yüz bin metrekare ve hatta daha büyük devasa nesnelerle (alışveriş ve eğlence kompleksleri ve havaalanları) bitiyor.
Ancak bu tür tesislerde sadece soğuk ve elektriğe değil aynı zamanda ısı tedariğine de talep olması gerekir. Üstelik ısı temini sadece kışın binaların ısıtılması değil, aynı zamanda evsel sıcak su ihtiyaçları için tesise yıl boyunca sıcak su sağlanmasıdır. Bir trijenerasyon enerji merkezinin yetenekleri ne kadar tam olarak kullanılırsa verimliliği de o kadar yüksek olur.
Tüm dünyada trijenerasyonun otel endüstrisinde, havalimanlarının inşaatı ve modernizasyonunda, eğitim kurumlarında, iş ve idari komplekslerde, veri merkezlerinde ve tekstil, metalurji, gıda, kimya, kağıt hamuru gibi endüstrilerde kullanımına ilişkin birçok örnek bulunmaktadır. ve kağıt, mühendislik vb.
Örnek olarak şirketin ilgilendiği nesnelerden birini vereceğim “» trijenerasyon enerji merkezi konseptini geliştirdi.
Bir sanayi kuruluşunun elektrik enerjisi talebi (iki gaz pistonlu ünite (GPU) tarafından üretilen) yaklaşık 4 MW ise, 2,1 MW'lık bir soğutma kaynağına ihtiyaç duyulur.
Soğuk, gaz türbini ünitesinin egzoz gazları üzerinde çalışan bir absorpsiyonlu lityum bromür soğutma makinesi tarafından üretilir. Aynı zamanda bir GPU, ABHM'nin ısı talebinin %100'ünü tamamen karşılar. Böylece bir GPU çalışırken bile tesise her zaman gerekli miktarda soğuk sağlanır. Ek olarak, her iki gaz piston ünitesi de devre dışı bırakıldığında ABKhM, yedek bir ısı kaynağına (doğal gaz) sahip olduğundan ısı ve soğuk üretme yeteneğini korur.
Trijenerasyon Enerji Merkezi
Tüketicinin ihtiyaçlarına, kategorisine ve yedeklilik gereksinimlerine bağlı olarak trijenerasyon şeması (aşağıdaki şekilde gösterilmektedir) çok karmaşık olabilir ve enerji ve sıcak su kazanlarını, atık ısı kazanlarını, buhar veya gaz türbinlerini, tam su arıtmayı, vesaire.
Ancak nispeten küçük tesisler için ana üretim ünitesi genellikle nispeten düşük elektrik gücüne (1-6 MW) sahip bir gaz türbini veya piston ünitesidir (gaz veya dizel). ABHM'de geri dönüştürülen egzoz ve sıcak sudan elektrik ve atık ısı üretiyorlar. Bu minimum ve yeterli bir temel ekipman setidir.
Evet, yardımcı sistemler olmadan yapamazsınız: bir soğutma kulesi, pompalar, suyu stabilize etmek için devridaim yapan bir reaktif arıtma istasyonu, bir otomasyon sistemi ve kendi ihtiyaçlarınız için üretilen elektriği kullanmanıza izin veren elektrikli ekipman.
Çoğu durumda, bir trijenerasyon merkezi ayrı bir bina, konteynerli üniteler veya bu çözümlerin bir kombinasyonudur, çünkü elektrik ve ısı üreten ekipmanların yerleştirilmesine yönelik gereksinimler biraz farklıdır.
Elektrik üreten ekipmanlar, teknik olarak daha karmaşık olmasına rağmen ABHM'den farklı olarak oldukça standartlaştırılmıştır. Üretim süresi 6 ila 12 ay veya daha fazla olabilir.
ABHM'nin ortalama üretim süresi 3-6 aydır (soğutma kapasitesine, ısıtma kaynaklarının sayısına ve türüne bağlı olarak).
Kural olarak yardımcı ekipmanların üretimi aynı zaman dilimini geçmeyeceğinden trijenerasyon enerji merkezi inşaatına yönelik projenin toplam süresi ortalama 1,5 yıldır.
sonuç
İlk olarak, trijenerasyon merkezi enerji tedarikçilerinin sayısını tek bir gaz tedarikçisine indirecek. Elektrik ve ısı alımını ortadan kaldırarak öncelikle enerji tedarikindeki kesintilerden kaynaklanabilecek riskleri ortadan kaldırabilirsiniz.
Nispeten ucuz "fazla enerji" kullanan ısı ateşlemeli işlem, satın alınmasına kıyasla üretilen elektrik ve ısının maliyetini azaltır. Ve yıl boyu ısıtma kapasitesi yüklemesi (kışın ısıtma için, yazın iklimlendirme ve teknolojik ihtiyaçlar için) maksimum verim alınmasına olanak sağlar. Elbette diğer projelerde de olduğu gibi asıl şart doğru konseptin geliştirilmesi ve fizibilite çalışmasının yapılmasıdır.
Ek bir avantaj çevre dostu olmasıdır. Yararlı enerji üretmek için egzoz gazlarını kullanarak atmosfere salınan emisyonları azaltıyoruz. Ayrıca, soğutucu akışkanların amonyak ve freon olduğu geleneksel soğuk üretim teknolojilerinden farklı olarak ABKhM, soğutucu akışkan olarak suyu kullanır ve bu da çevresel yükü minimuma indirir.
Kaynak: habr.com