Высокотехнологичная эффективность малых размеров
В январе этого года закончился процесс либерализации российского рынка электроэнергии. Теперь производственные предприятия приобретают электроэнергию по свободным ценам. Многие участники рынка восприняли такое изменение как сигнал о дальнейшем росте цен на энергоресурсы.Доля стоимости топлива в тарифах на электроэнергию и тепло составляет 50-60%, и таким образом, в условиях постоянного роста цен на энергоносители повышение энергоэффективности производства становится для бизнеса одной из первоочередных задач.
Идея энергоэффективности далеко не нова. Энергетический кризис 1973 года подтолкнул развитые страны Запада к пересмотру своей энергетической политики, в результате чего развитие энергосберегающих технологий стало одним из ее приоритетных направлений. Так, в западных странах энергоэффективность стала одним из основных принципов ведения бизнеса и поддержания конкурентоспособности собственной продукции за счет снижения затрат на энергоресурсы.
В 2009 году энергоэффективность также стала одним из основных направлений модернизации экономики России: в ноябре был принят новый закон об энергосбережении, а правительством поставлена цель- снизить энергоемкость экономики на 40%. Анализ энергосберегающего опыта развитых стран позволяет выделить пути сниженияэнергоемкости производства.
Полезный эффект масштаба
Очень часто в случае удаленности поселков или производств от линий электропередач или просто в ситуации нехватки энергии для обеспечения нужд бизнеса и населения остро встает вопрос не только об экономии покупной энергии, но и о генерации собственной. Решение данной проблемы находится в сфере малой энергетики.
На 50-70% территории России нет централизованного энергоснабжения. Недостаток энергии восполняют до 50 тысяч малых электростанций суммарной мощностью в 17 млн. кВт, что составляет 8% от общей установленной мощности России. Однако для сравнения в США доля малой энергетики в общем объеме энергомощностей составляет10%, в Испании – 16%, а в Германии целых 25%.
Программы строительства энергоблоков малой мощности активно стимулируются в США, в Великобритании и других странах Евросоюза. В частности, в США по прогнозу до 2020 года планируется ввести 300 млн. кВт установок малой мощности. В 2009 году развитие локальной энергетики получило активную государственную поддержку и в России: государственный проект «Малая комплексная энергетика» является одним из приоритетных в области повышения энергоэффективности экономики страны.
Не требуя сверхвысоких инвестиций,малые генераторы окупаются за 1-4 года, что становится привлекательным для инвесторов. И не только в рентабельности дело.
Малая эффективность
Малые энергетические установки обладают высокой эффективностью работы. В частности, самый большой газовый двигатель J920 производства GEJenbacher, предприятия американского энергетического гиганта General Electric, при мощности 9,5 МВт обладает КПД по выработке электроэнергии на уровне 48,7%. В режиме когенерации (одновременная выработка тепловой и электроэнергии) его КПД возрастает до 90%. Причем тот же двигатель J920 позволяет понизить выбросы углекислого газа на 1 500 тонн в год, что равносильно загрязняющим выбросам 800 автомобилей, а это в свою очередь позволяет снизить компенсацию за выброс вредных веществ в атмосферу.
В качестве примера целесообразности применения установок малой мощности можно привести опыт зарубежных университетов. В частности, в университете города Данди в Шотландии был установлен энергоблок из трех двигателей GE Jenbacher на природном газе. Интеграция установки в энергосеть университета позволила обеспечить более 98% его нужд в электроэнергии и 50% - в тепловой энергии, а суммарный КПД составил до 74%.
Один малый генератор мощностью 9,5 МВт способен удовлетворить потребности в энергии приблизительно 18,500 домохозяйств, что соответствует размерам небольшого города. На сегодняшний день энергетические установки малой мощности устанавливаются в Европе повсеместно.
Решение по науке
Все современные электростанции, в том числе и малой мощности, работают по классическому термодинамическому циклу, предложенному в середине XIX века инженером и физиком Уильямом Ренкиным. Данный цикл подразумевает преобразование тепла в работу с помощью водяного пара.
Можно усердно регулировать процессы работы предприятия, добиваясь сокращения расходов на 1-2%, однако может быть достаточно одного высокотехнологичного решения, которое позволит снизить издержки на все 10%. Одним из наиболее эффективных решений по энерго- и ресурсосбережению на ТЭС всех типов в мировой практике признана оптимизация энергопотребления для собственных нужд электростанции.
Одной из последних разработок в данной сфере является установка на газовых турбинах оборудования для утилизации тепла,уходящего в атмосферу вместе с продуктами сгорания (так называемое сбросовое тепло). Такое оборудование позволяет получать электричество и тепло даже из сбросовых газов. Разработанная инженерами General Electric, концепция данной технологии заключается в интеграции органической рабочей жидкости в классический цикл Ренкина. Это позволяет получать дополнительную электроэнергию и даже ограничить объем выбросов вредных веществ в атмосферу. Например, интеграция подобного цикла на «большой» турбине с мощностью 43,53 МВт и КПД 33,3% позволяет получить15,6 МВт дополнительной мощности, а суммарный КПД составит 45,2%.
Технология органического цикла применяется и на малых двигателях GE Jenbacher, позволяя значительно снизить операционные затраты и выброс загрязняющих веществ. Примером может послужить интеграция новой технологии в Словении в городе Лендава на электростанции, использующей в качестве топлива биомассу. Оборудование трех двигателей GE Jenbacher c органическим циклом установкой утилизации сбросового тепла CO.Ra позволило увеличить эффективность работы на 5%.
Турбина Jenbacher с системой Co.RA – электростанция Биоплинарна (топливо – биомасса), Лендава, Словения
Топливная независимость
Еще одним из преимуществ таких малых станций является их «всеядность» в отношении топлива: в его качестве, помимо природного газа, могут выступать попутный нефтяной газ, получаемый в процессе разработки месторождений, биогазы побочных продуктов сельскогохозяйства, свалочный газ, а также самые различные виды биогазов. Такая топливная «гибкость» позволяет устанавливать малые энергоблоки в труднодоступных регионах и снижать зависимость от общедоступной газовой трубы или других видов энергоресурсов, за доставку которых потребителю приходится платить дополнительно.
К примеру, угольный метан обладает высоким потенциалом по замене природного газа в роли топлива для малых электростанций. По данным специалистов Университета штата Монтана (США), мировые запасы угля составляют 89,9 –259,6 трлн. куб. м. Являясь почти полноценной альтернативой природному газу, метан начал разрабатываться в 90-е года XX века. По оценкам экспертов, при текущем уровне утилизации метана в 75-80 млрд.куб. м в год тенденция к росту утилизации угольного метана сохранится, и к 2020 году мировая добыча метана с угольных пластов достигнет 100-150 млрд. куб. м.
В этом году преобразование угольного метана в электроэнергию началось и в России: в середине февраля в Кемеровской области были запущена первая электростанция, работающая на угольном метане. Генерация электроэнергии из метана осуществляется при помощи газопоршневых технологий, описанных выше.
Запуск ТЭС,работающей на метановом газе – поселок Талда, Кемерово, Россия
Эффективный выбор
Учитывая эффект масштаба, увеличение доли генераторов малых мощностей в общем энергомощностном балансе России позволит значительно снизить потребление энергоресурсов и выбросы вредных веществ. Это в свою очередь позволит и предприятиям снизить себестоимость продукции и направлять больше средств на инновации и развитие.
Есть множество и других способов повысить энергоэффективность российской экономики: от увеличения доли ветряков и других видов альтернативной энергетики в энергомощностом балансе до использования энергосберегающих ламп при промышленном освещении и в быту.Очевидно, что повышение энергоэффективности должно идти по всем направлениям.
Сергей Белов для журнала "Бюджет"
Вам это будет интересно!
Последние новости
Слово
Назови человека свиньей, и он захрюкает. Пословица Проживая данную нам жизнь, мы все время находимся в гуще энергий, как положительных, так и отрицательных. По этическим нормам слово обладает определенной силой, следовательно, когда мы клевещем на человека, судим, обзываем, мы «де...Читать далее »
ЭГРЕГОР
Энергия эгрегора – квантовая структура, которая сформирована мыслями, знаниями и чувствами всего человечества – бывшего, настоящего и будущего. Эгрегор – это квантово лептонная скоррелированная структура, рожденная похожими мы...Читать далее »
Как открыть свои чакры
Открытие чакр увеличивает поток энергии в теле и вокруг него и, следовательно, улучшает наше физическое, ментальное и эмоциональное здоровье. Представьте себе каждую чакру по очереди. Они вращаются и становятся больше в размере. Начинайте с 1 – й чакры (пусть они вращаются в любую сторону, обычно они вращаются в разные). В то же ...Читать далее »
Смерть или новая жизнь
Из разговора двух зародышей в утробе матери: – Как ты думаешь, есть ли жизнь после родов? – Не знаю, оттуда еще никто не возвращался… Сравнительно недавно появились сенсационные сообщения доктора Раймонда А. Моуди о том, что ученые зарегистрировали фа...Читать далее »
Чакры
Чакры являются основными энергетическими органами биополя. Они контролируют нашу деятельность во внешнем мире, а каждая из чакр несет ответственность за определенную сферу деятельности. Основное предназначение их заключается в том, что они несут ответственность за поддержание энергообмена живого организма с окружающей средой через специальные каналы связи. Таким образом, при нарушении процесса энергообмена у нас возникают болезни и проблемы...Читать далее »
Три колонны космоса
Показания: нарушение обменных процессов, снижение иммунитета, обновление сил. Методика исполнения. Средний и сердечный пальцы правой руки кладут на аналогичные пальцы левой руки. Мизинец левой руки кладут возле основания тыльной поверхности среднего и безымянного пальцев правой руки, затем все фиксируется мизинцем правой руки. Кон...Читать далее »
Заключение
Лучше зажечь свечу, чем проклинать сгущающуюся тьму. Дзенское изречение Вот и написана книга. Мне хочется верить, что вам она обязательно поможет в познании себя, утверждении своего «Я», определении своего места во Вселенной. На ум приходит китайская пословица: «Если не менять направление, мы наверняка достигнем того, к чему идем». А мы идем к Свету, Добру и Счастью. Мы ...Читать далее »
