Альтернатива большой энергетике
Исследования зарубежного опыта и мировых тенденций в области энергетики показывают, что использование автономных источников электроэнергии, которые отвечают требованиям качества, становится настолько популярным, что можно говорить о процессе децентрализации национальных систем электроснабжения. Это объясняется просто: во многих случаях собственный энергоисточник оказывается выгоднее.
Наиболее дешевым и приемлемым видом топлива, отвечающим современным требованиям, является газ (природный, биогаз и т. д.). По этой причине все передовые фирмы ориентируются на разработку экологически чистых и экономически эффективных агрегатов, работающих на газе.
Одним из цивилизованных решений энергетических проблем является строительство малых теплоэлектроцентралей (мини-ТЭЦ) с когенерационными установками - экономически эффективными и экологически безопасными. Мини-ТЭЦ - это автономный, локальный источник энергии, расположенный внутри микрорайона или предприятия. Внедрение таких теплоэлектроцентралей практикуется во всем мире. Мини-ТЭЦ может быть на базе газопоршневой, газотурбинной и микротурбинной установки с мощностью агрегатов от нескольких десятков кВт до десятков МВт.
Обычный (традиционный) способ получения электричества и тепла заключается в их раздельной генерации (электростанция и котельная). При этом значительная часть энергии топлива не используется. Существенно уменьшить общее потребление топлива можно путем когенерации (совместного производства электроэнергии и тепла).
Одновременная выработка энергии
Когенерация - технология, при которой одновременно вырабатывается электрическая и тепловая энергия внутри когенераторной установки (КУ). Она может быть на базе газопоршневой, газотурбинной или микротурбинной установки.
К примеру, газопоршневый двигатель приводит во вращение генератор, который вырабатывает электрическую энергию, но при этом значительное количество тепловой энергии, отводящейся от двигателя при охлаждении системы смазки, системы охлаждения и с теплом выхлопных газов, выбрасывается в атмосферу. В когенераторной установке все это тепло утилизируется. Когенераторы без всяких проблем могут быть интегрированы в систему теплоснабжения. Охлажденная вода в системе теплоснабжения, отдавшая часть своего тепла потребителям, ступенчато догревается до 95 оС или 130 оС за счет прохождения через теплообменник масляного контура, системы охлаждения двигателя и теплообменник (котел-утилизатор) на линии выхлопных газов, где выхлопные газы отдают тепло, охлаждаясь с 500 оС до 120 оС, тем самым повышая температуру сетевой воды до необходимых параметров. При этом при выработке 1 МВт электрической энергии получается 1 МВт тепла (а в газотурбинных установках до 1,7 МВт), которое уже не выбрасывается в атмосферу.
В России пока не налажено серийное производство таких качественных и надежных газопоршневых двигателей. В западных странах выпускают газопоршневые двигатели единичной выходной электрической мощности от десятков кВт. до десятков МВт, они могут быть установлены как в контейнерном исполнении, так и в отдельных зданиях. В России наиболее известны фирмы - производители когенерационных установок на базе газопоршневых двигателей: Deutz (Германия), Tedom (Чехия), Katerpillar (США), Jenbacher (Австрия), Wafrtsila (Финляндия), FG Wilson (Англия), Spark (Италия), Waukesha (США).
Микротурбины - это высокоскоростная газовая турбина (в камере сгорания которой сжигается газ природный, сжиженный, биогаз), выполненная в виде движущейся детали - вращающегося неразрезного вала, на котором расположены электрический генератор, компрессор и турбина. Вал поддерживается воздушными подшипниками, которые не требуют жидкой смазки. В отличие от газопоршневой установки (ГПУ) в микротурбинах утилизируется только тепло выхлопных газов, а отсутствие охлаждающих жидкостей не требует внешних систем охлаждения при отсутствии теплосъема, что значительно упрощает конструкцию. Благодаря преимуществам перед ГПУ малой мощности микротурбины на рынке начинают теснить ГПУ. Единичная мощность машин 30, 60, 80, 100 кВт. Микротурбины позволяют создавать мини-ТЭЦ с глубоким диапазоном регулирования от 10 до 100% электрической нагрузки, что важно для потребителей с цикличными, неравномерными в течение суток нагрузками. Производителями когенерационных установок на базе микротурбин являются: Turbec AB (Швеция), Elliott (США), Kabasaki (Япония), Capstone (США) На базе микротурбин комплектуются мини-ТЭЦ мощностью от 30 до 1500 кВт.
Автономная работа когенератора позволяет обеспечить потребителей электроэнергией со стабильными параметрами по частоте и по напряжению, тепловой энергией со стабильными параметрами по температуре и горячей воде. Приближенность источников к потребителям позволит сократить протяженность сетей, потери при транспортировке энергии и улучшить ее качество, а значит, повысить коэффициент использования энергии природного газа.
Условия для подключения к электрическим и тепловым сетям часто ведут к значительным безвозвратным расходам и даже к пересмотру этих же подключений. Удельная стоимость подключения к энергетическим сетям уже достигла, а на ряде объектов превышает удельную стоимость когенерационной установки с одинаковыми энергетическими параметрами. Капитальные затраты на приобретение когенератора компенсируются за счет низкой себестоимости вырабатываемой энергии в целом. Обычно полное возмещение капитальных и эксплуатационных затрат происходит после эксплуатации когенератора в течение 3-5 лет. При подключении к сетям вкладываются разовые инвестиции и потом покупаем энергоносители по установленным тарифам, а при строительстве мини-ТЭЦ инвестиции возвращаются через 3-5 лет после окупаемости установки и потом приносят прибыль за счет значительной разницы себестоимости каждого киловатта вырабатываемой энергии и тарифов энергоснабжающих организаций. Возможности тригенерации
Но надо знать и ряд нюансов. Газопоршневые установки - это генераторы, вырабатывающие электроэнергию, а утилизация (производство) тепла в них вторична. Выработка тепла зависит от режима работы генератора. Если снижается электрическая мощность установки, то пропорционально снижается и выработка утилизированного тепла. Например, если потребность в электроэнергии и тепле днем может составлять по 1 МВт, а ночью электрическая нагрузка падает до 0,5 МВт, а тепловая по-прежнему составляет 1 МВт, то покрытие дефицита тепла на мини-ТЭЦ решается путем включения котла (называемого пиковым), который работает совместно с когенератором в автоматическом режиме.
Летом, когда тепловые нагрузки значительно ниже, чем количество получаемого от утилизации тепла, появляется избыточное тепло, которое можно при помощи абсорбционных холодильных машин преобразовывать в холод для обеспечения работы систем централизованного кондиционирования, для нужд производственных технологий, получая охлажденный носитель с температурой до 8 оС. Такая технология, где одновременно получают три вида энергии (электроэнергия, тепловая энергия и холод), получила название тригенерация. Технология позволяет эффективно использовать КУ и повысить экономическую эффективность всей системы
Когенераторы в мире получили очень широкое применение в различных отраслях хозяйства и работают в жилом секторе и на объектах соцкульбыта; на городских мусорных свалках от получаемого биогаза и др. В случае уменьшения количества выработанного метана двигатели в автоматическом режиме без остановки в течение 20 минут переходят на режим работы от природного газа. Установки на вырабатываемом метане очистных сооружений обеспечивают потребности до 48% электрической энергии и 30-35% потребности в тепле данных сооружений.
Оптимальный выбор вида оборудования для мини-ТЭЦ определяется не только удельной стоимостью 1 кВт установленной мощности, но и другими факторами: эксплуатационными расходами; требованиями по охране окружающей среды (содержание вредных веществ в выхлопных газах, уровень шума); режимом работы, моторесурсом когенератора; графиком загрузки оборудования в течение года и суток (пики-спады); вариантом конструктивного исполнения.
ГПУ устойчиво работает при нагрузке свыше 50%, оптимальный режим - 80-90%. Исходя из этого, а также из минимальных суточных электрических нагрузок, подбирается единичная мощность установок для их оптимальной загрузки. Она рассчитана на работу 8 700 часов в году. На Западе установки проработали уже и по 23 года, давно многократно окупив вложенные инвестиции.
В связи с крупными авариями целесообразно рассмотреть вопрос установки когенераторов на газовых котельных и других потребителях электрической и тепловой энергии, где не допускаются перебои в обеспечении теплом и электричеством, в качестве аварийных источников или автономного электротеплоснабжения. Тем самым потребители надежно, без каких-либо сбоев, обеспечиваются тепловой и электрической энергией со стабильными параметрами, имея полную независимость и автономность.
Универсальность расположения
В мире широкое применение получило размещение когенераторов в подвальных помещениях зданий различного назначения, на крышах и под землей внутридворовой территории, экономя площадь плотной городской застройки. В Германии даже в подвале музыкальной школы, под музыкальными классами смонтированы газовая котельная и установка когенерации электрической мощности 2 МВт, которая снабжает 3 школы, 2 бассейна и 2 спортивных центра, а на первом этаже дети без всяких помех музицируют. Применение когенераторов в центральной части крупных городов позволяет эффективно дополнять рынок энергоснабжения без реконструкции старых перегруженных сетей. В странах Западной Европы когенераторы в основном работают параллельно с энергосетями. Этим достигается работа когенераторов на оптимальных режимах загрузки, а когда потребление электроэнергии падает, излишки отдаются в распределительные сети.
www.marketelectro.ru
Энергетика и промышленность 08-07-2008
В филиале ОАО «МРСК Центра» – «Орёлэнерго» – новое назначение 07-10-2008 Энергетика и промышленность
Директором по интегрированным системам менеджмента филиала ОАО "МРСК Центра" – "Орёлэнерго" назначен Сергей Сучков. Сергей Викторович родился в 1980 году. В 2002-м окончил Военный Университет Министерства Обороны РФ по специальности «Лингвистика и межкультурная коммуникация». Свободно владеет двумя иностранными языками. С.Сучков работает в компании с сентября 2007 года. До своего нового назначения занимал должность начальника Управления обеспече...
Акционеры ТНК-ВР выгнали Дадли и помирились 02-10-2008 Энергетика и промышленность
Российские менеджеры ТНК-ВР отозвали иск к главе компании Роберту Дадли. Как сообщил в четверг, 2 октября, адвокат истцов Сергей Ахундзянов, после заключения ТНК-ВР и ее российскими менеджерами мирового соглашения, одним из условий которого было прекращение с 1 декабря полномочий Дадли, жалоба была отозвана. Как ранее сообщали REGIONS.RU, российский консорциум AAR и британская компания British Petroleum договорились об урегулировании конфликта ...
Кабмин планирует до конца октября подписать газовое соглашение с РФ 27-09-2008 Энергетика и промышленность
Правительство Украины уже до конца октября планирует подписать долгосрочное соглашение с Российской Федерацией о поставках природного газа. Об этом сообщила премьер-министр Украины Юлия Тимошенко во время общения с представителями зарубежных информагентств, передает управление по связям со СМИ секретариата правительства. Тимошенко отметила, что Украина заинтересована в том, чтобы это соглашение было долгосрочным и носило стратегический характ...
Медведев поручил в недельный срок разобраться с проблемами отопления на Камчатке 25-09-2008 Энергетика и промышленность
Дмитрий Медведев поручил региональным и федеральным чиновникам в недельный срок разобраться с проблемами подготовки к отопительному сезону на Камчатке и завозу топлива. Это поручение президент России дал на совещании по проблемам развития региона, выслушав доклад губернатора Камчатского края, сообщает РИА "Новости". "Я обращаюсь и к руководству Камчатского края, губернатору, остальным должностным лицам и к федеральным государственным служащим, ...
Суд признал незаконными претензии экологов ЯНАО к "Сургутнефтегазу" 24-09-2008 Энергетика и промышленность
Арбитражный суд Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО) отменил постановление департамента природно-ресурсного регулирования и развития нефтегазового комплекса Ямало-Ненецкого автономного округа о привлечении ОАО "Сургутнефтегаз" к административной ответственности. Суд признал незаконным обвинение "Сургутнефтегаза" в нарушении требований лесного законодательства. Согласно материалам дела, в июле 2008 г. департаментом была проведена проверка...
«Белгородэнерго» - городу Губкину 24-09-2008 Энергетика и промышленность
Город Губкин* Белгородской области отметил 69-ю годовщину со дня образования. Сотрудники ПО «Северные электрические сети» филиала ОАО «МРСК Центра» — «Белгородэнерго» приняли активное участие в подготовке к торжественным мероприятиям.Энергетики провели тщательную проверку праздничной иллюминации и завершили оформление подсветки основных объектов города.К празднику успешно реализована программа восстановления наружного освещения (НО). В течение т...
На севере Камчатского края начался отопительный сезон 23-09-2008 Энергетика и промышленность
Во всех муниципальных районах Корякского округа начался отопительный сезон. Об этом сообщили в Министерстве ЖКХ транспорта и энергетики. По данным Министерства, в Палане полностью выполнен план по ремонту жилого фонда, тепловых и водопроводных сетей. Запасы твердого топлива на сегодняшний день составляют 12 тыс. тонн. Уже в ноябре ОАО "Корякуголь" начнет добычу и поставку местного угля для нужд Паланы в объеме 20 тыс. тонн. Вывоз угля будет осу...
|
О проекте 
