Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Энергетика и промышленность России" - избранные материалы

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 1.155 RSS
←   Июнь 2013   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.eprussia.ru
Открыта: 02-03-2002

Автор
Энергетика и промышленность России

Статистика

1.155 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Большая роль <<малой>> энергетики


 

Большая роль «малой» энергетики

 

 

Значение децентрализованного энергоснабжения в мировых энергетических системах повышается с каждым годом. Причем если раньше, говоря об автономном энергоснабжении, обычно подразумевали снабжение отдельного коттеджа, то сейчас собственные энергоцентры появляются у коммерческих объектов.

 

Процесс получения, преобразования и передачи энергии весьма сложен и трудоемок, а значит, достаточно дорог. Поэтому неудивительно, что некоторые мировые компании стали задумываться о том, что стоимость тепла и электроэнергии от собственных источников может оказаться значительно ниже, чем при покупке у традиционных поставщиков. Это первое преимущество автономных энергетических установок. Вторым является тот факт, что в случае нового строительства их приобретение, монтаж и наладка могут обойтись дешевле сооружения питающих линий, подстанций и платы за подключение к централизованным сетям. Наконец, в некоторых случаях никакой другой возможности, кроме как организация автономной электростанции, просто не существует – обычно это касается труднодоступных районов.



Технические решения

Наиболее распространенными на сегодня автономными электростанциями являются автономные газотурбинные теплоэлектростанции, которые выпускаются в виде модулей полной заводской готовности для стационарного размещения или в блочно-контейнерном исполнении. Они включают в себя все необходимое оборудование (электрическое, водоподготовительное и т. д.) и легко транспортируются. Этот способ автономного энергоснабжения используется уже довольно давно, и современные газотурбинные электростанции представляют собой прекрасный вариант для тех, кому нужен надежный и компактный автономный источник электроэнергии.

В Европе такие установки чаще всего можно встретить в скандинавских странах, где ими оборудованы многие отдаленные северные поселки, а в Норвегии также и буровые.

К недостаткам малых ТЭЦ с газотурбинными двигателями относятся довольно низкий электрический КПД (около 30 процентов) и относительно высокий расход топлива. Дополнительные расходы связаны с необходимостью подавать топливный газ под высоким давлением. Следует учесть и значительные затраты, обусловленные необходимостью приглашать для технического обслуживания ГТД специалистов из сторонних организаций.

К достоинствам данного оборудования следует отнести его способность работать на различном топливе, в том числе на мазуте, относительно небольшой удельный вес, высокий потенциал утилизируемого тепла. Благодаря последнему свойству ГТУ предпочтительнее там, где на выходе требуется пар. В качестве преимущества необходимо отметить также продолжительность периода, на протяжении которого допускается эксплуатация данных машин без остановки. Но все же развитые страны все чаще отказываются от применения газотурбинных теплоэлектростанций в пользу более экономичных источников энергии.

Среди последних – микротурбины. За рубежом микротурбины используются в качестве двигателей компактных модульных генераторов электроэнергии, работающих в диапазоне мощностей от 25 до 200 кВт. Микротурбинные системы имеют множество преимуществ перед автономными электростанциями на базе поршневых двигателей: более высокая плотность мощности (с учетом занимаемой площади и веса), экстремально низкие эмиссии и всего несколько движущихся частей (или даже одна). Преимущество микротурбин также в том, что большая часть выделяемой тепловой энергии сосредоточена в системе выхлопа с относительно высокой температурой, в то время как выделяемое тепло возвратно-поступательных двигателей распределяется между выхлопом и охлаждающей системой.

Все движущиеся части микротурбинного двигателя – воздушный компрессор, генератор и сама турбина – расположены на одном валу, скорость вращения которого находится в диапазоне 45000 96000 оборотов в минуту. Вал закреплен на воздушных подшипниках, что позволяет отказаться от жидкостной смазки и использовать для этого воздух. Воздух также обеспечивает охлаждение двигателя и управляющей электроники. Это позволяет значительно снизить стоимость обслуживания оборудования по сравнению с другими технологиями. Основным видом топлива для микротурбин служит природный газ, но главный их плюс в том, что они могут эффективно работать и на другом коммерческом или условно бесплатном углеводородном топливе, в частности на попутном нефтяном газе, а также на шахтном метане. Именно благодаря этим качествам микротурбинные системы получили широкое распространение на мировых нефтегазовых месторождениях.

Надо сказать, что такие месторождения – традиционная область применения автономной энергетики и в России. Это обусловлено удаленностью большинства районов добычи нефти и газа от необходимой инфраструктуры и наличием собственных энергоносителей. Различие состоит в том, что во многих странах, в частности в США и Норвегии, к утилизации попутного нефтяного газа подходят очень ответственно и экономно, а у нас значительная его часть по прежнему сжигается в факелах. (Впрочем, закон об обязательной утилизации попутного газа должен изменить эту ситуацию.)

Если же газа под рукой нет, то всегда можно использовать давно известные двигатели внутреннего сгорания, которые уже давно применяются для привода автономных электростанций. В наиболее известном случае это дизельные моторы, которые традиционно используются в районах, где отсутствует централизованное энергоснабжение и резервные источники электрической энергии. Они могут быть оснащены теплообменным оборудованием и тогда представлять собой мини-ТЭЦ. При этом находит применение бросовое тепло выхлопных газов (их температура обычно составляет 450 500 °С), а в современных моделях с глубокой утилизацией – и тепло систем охлаждения и смазки двигателя. Тепловая энергия от таких энергоагрегатов идет на отопление и горячее водоснабжение. В Китае именно такие мини-ТЭЦ активно применяются для обеспечения электроэнергией труднодоступных районов.

Кроме дизелей в качестве базы для мини-ТЭЦ используют газовые и газодизельные двигатели внутреннего сгорания. В так называемом газовом режиме газодизели обычно действуют на смеси газа и небольшого количества (от 1 до 10 процентов) дизельного топлива. В большинстве развитых стран (Германия, Австрия, Великобритания и т. д.) автономные когенераторные установки уже нашли широкое применение. На Западе понимают, что это выгодно не только предприятиям, использующим данную технику, но и обществу в целом: снижаются потери энергии, выбросы в атмосферу вредных веществ, себестоимость выпускаемой продукции. А в последние кризисные годы западные компании научились еще больше экономить с помощью автономного энергоснабжения. Теперь они не строят собственные мини-электростанции, а берут их напрокат на время.



Электростанция в аренду

В Европе компании берут мини-электростанции в аренду все чаще. Массовое городское строительство при дефиците генерирующих мощностей повысило интерес к аренде автономных энергоцентров для торгово-досуговых и спортивных комплексов: строить собственную электростанцию зачастую невыгодно, а вот взять в аренду – вполне по карману.

Одним из самых показательных примеров такой практики стали прошедшие Олимпийские игры в Лондоне, где для бесперебойного обеспечения электроэнергией всех олимпийских объектов власти арендовали у компании Aggreko PLC несколько дизельных электростанций.

Но по большей части аренду мобильных энергоцентров используют на крупных строительных площадках, особенно если объект строительства находится за чертой города. Кстати, в Европе мини-электростанции чаще всего берутся в аренду при строительстве больших электростанций. Наиболее распространена такая практика в Великобритании, однако и в других европейских странах это не редкость.

Более того, в последнее время электростанции в аренду берутся даже крупными складскими комплексами. Выгода здесь очевидна – аренда электростанции не требует капитальных затрат, в отличие от ее строительства, а наличие энергоцентра позволяет предприятию бесперебойно получать электроэнергию для собственных нужд при относительно невысокой себестоимости. Обычно это электростанции мощностью от 2 до 5 МВт, чего хватает для полного или почти полного удовлетворения потребностей предприятия-арендатора.



Альтернативное автономное энергоснабжение

Говоря о методах автономного энерго­снабжения, нельзя забывать о новомодных веяниях в этой сфере: применении возобновляемых источников энергии. Европа помешена на ветряках и солнечных батареях, поэтому они встраиваются не только в схемы централизованного энергоснабжения, но и активно применяются автономно. Так, в Германии, Бельгии и Нидерландах уже немало предприятий покрывают часть своих потребностей в электроэнергии с помощью собственных ветропарков. «Дармовая» энергия ветра окупается благодаря государственным субсидиям и, что немаловажно для Европы, позволяет дирекции этих компаний объявлять свои предприятия полностью экологичными.

Обычно доля автономных ВИЭ в энергоснабжении предприятий, использующих этот метод, составляет порядка 40 процентов, остальное добирается из энергосистем центрального энергоснабжения, но и это дает существенную экономию.

Но лучше всего возобновляемые источники энергии в качестве автономных систем работают в частном секторе, и здесь пальма первенства принадлежит США. По данным Американского агентства энергетической информации, на начало 2012 года около 35 процентов всех граждан США, использующих для энерго­снабжения своих домов автономные энергоисточники, применяют именно ВИЭ, и прежде всего ветряную энергию. Кроме того, достаточно большое количество владельцев кондоминиумов на юге США в качестве резервной или дополняющей системы энергоснабжения используют автономные решения на основе солнечных батарей.

В связи с этим неудивительно, что именно в этой стране разработана концепция пассивного дома для полярных условий. Нью-йоркское архитектурное бюро 2 B-2 Architecture предложило проект дома-лаборатории для экстремальных климатических условий Крайнего Севера. Арктический мобильный комплекс с габаритами 2000 1600 2300 миллиметров разработан специально для исследователей Арктики и Антарктики. По замыслу автора проекта дизайнера Андрея Бондаренко, жилой комплекс сможет обеспечивать автономное теплоснабжение и энергоснабжение в течение пятнадцати дней. Электричество вырабатывается с помощью солнечных батарей. Пассивный дом обеспечивает комфортное проживание внутри при температуре –40 – +10°С.

Впрочем, пассивные дома – тема для отдельного разговора, а пока стоит признать, что малая, иначе говоря, распределенная энергетика уже прочно вошла в нашу жизнь. И России с ее огромными расстояниями при невысокой плотности населения стоит присмотреться к мировому опыту в данной области.

 

С вопросами и предложениями обращайтесь по адресу ep@eprussia.ru



Информационный портал Энергетика и промышленность России - это:

Ежедневная новостная лента Новости энергетики.

Уникальная бесплатная электронная библиотека для специалистов.

Электронная версия и архив газеты Энергетика и промышленность России.

Новинки нормативно-технической литературы от издательств в разделе Книжный магазин.

Доска объявлений для предприятий, работающих в промышленно-энергетических отраслях.

Информация об отраслевых выставках, конференциях и семинарах в разделе Выставки.

Каталог сайтов компаний ТЭК и промышленности.

Наш портал может предложить рекламодателям следующие Услуги:
Участие в "Каталоге ЭПР" (в том числе регулярное самостоятельное размещение ваших новостей в ленте Новости компаний);
Размещение рекламных баннеров различных форматов на всех страницах портала;
Размещение рекламных статей.
В избранное