Тенденция ухода от традиционной централизованной системы энергоснабжения продолжает набирать обороты. При этом от автономных источников энергоснабжения стараются добиться повышенной эффективности и экологической безопасности.
В последние годы перспективность развития малой автономной энергетики в России доказывается самой жизнью.
ПовышаЯ КПД
Среди предпосылок для активного развития сегмента автономной энергетики стоит выделить и малый цикл проектно-строительного воплощения проектов, что ведет к быстрой их окупаемости, в среднем составляющей срок 2-3 года (при сроке эксплуатации 25-30 лет). Необходимость снижения техногенной нагрузки на окружающую среду также заставляет искать альтернативу крупным электростанциям. Например, когенерационные установки (станции), предназначенные для комбинированного производства двух видов энергии (электроэнергии переменного тока частотой 50Гц и тепловой энергии в виде горячей воды и пара), позволяют потребителям не зависеть от перебоев в централизованной подаче электроэнергии или ее недостатка.
При этом одновременно обеспечивается автономное теплоснабжение. В итоге достигается более эффективное использование топлива, например, природного газа. Коэффициент его полезного использования в когенерационных установках, в зависимости от конструкции основного и вспомогательного оборудования, может стабильно превышать 90 процентов.
Та энергия, которая в обычных электростанциях выбрасывается в атмосферу через радиатор охлаждения двигателя и с выхлопными газами, в когенерационных установках успешно утилизируется и направляется на нужды потребителя. Кроме этого, с учетом постоянной тенденции ежегодного роста стоимости электрической энергии, применение когенератора весьма выгодно и с экономической точки зрения. По данным специалистов, потребитель с помощью когенерации может снизить свои затраты на тепло- и электроэнергию почти в три раза.
Также применение когенерационных установок в городах позволяет более эффективно решать вопросы энергообеспечения без реконструкции сетей, повышая при этом качество электрической и тепловой энергии. В частности, целесообразно применение когенерационных установок на объектах промышленности различных отраслей, на объектах здравоохранения, жилищно-коммунальной сферы. Малый формат когенерационных источников энергии позволяет максимально приближать их к потребителю, что означает сокращение потерь при передачи энергии. А автономность таких мини-ТЭЦ, производящих электроэнергию и тепло на месте потребления, защищает от перебоев или аварийных отключений, которые неизбежны из-за изношенности централизованных электрических и тепловых сетей.
Двигатель энергии
Сейчас распространены мини-ТЭЦ с газотурбинными и газопоршневыми двигателями. При этом в последнее время специалисты все чаще отдают предпочтение газопоршневым установкам ввиду их более высокой эфективности. Тогда как у газовой турбины электрический КПД колеблется в районе 30 процентов, газопоршневой двигатель показывает 40 процентов (при полной нагрузке).
При снижении же уровня нагрузки мини-ТЭЦ вдвое, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Газопоршневый же двигатель сохраняет свой КПД, который практически не изменяется в диапазоне нагрузки 50-100 процентов. Этим аргументация сторонников газопоршневых двигателей не исчерпывается. Так, при повышении температуры от минус 30 до плюс 30 градусов Цельсия электрический КПД у газовой турбины падает на 15-20 процентов.
Газопоршневый двигатель в тех же интервалах температур демонстрирует стабильность своего электрического КПД. Кроме этого газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, без ущерба для своего моторесурса, тогда как сто пусков газовой турбины уменьшают ее ресурс на 500 часов. Время до принятия нагрузки после запуска составляет у газовой турбины 15-17 минут, а у газопоршневого двигателя — не более 3 минут. По рабочему ресурсу (до капитального ремонта) они также почти в два раза превосходят показатели газовых турбин.
По статистике, в России сейчас около 80 процентов электроэнергии производится на паровых турбинах (без учета ГЭС). КПД большинства таких ТЭЦ колеблется в диапазоне от 50 до 65 процентов. Для получения того же количества полезной энергии, что и на газопоршневых ТЭЦ, имеющих КПД более 90 процентов, им потребуется почти в 2 раза увеличить объемы энергоносителя, что идет вразрез с современным курсом на внедрение энергосберегающих технологий. Оптимальной схемой эксплуатации когенерационных мини-ТЭЦ специалисты считают такую, где наряду с электроэнергией потребитель использует и утилизированную тепловую энергию. Экономически целесообразным в этой связи является применение мини-ТЭЦ на предприятиях, имеющих технологическую потребность в тепловой энергии круглый год, например, на предприятиях легкой, пищевой промышленности или бытового обслуживания, где тепло может быть использовано как для подогрева воды для паровых котлов, так и непосредственно в технологическом процессе.
Также применение современных высокоэффективных мини-ТЭЦ имеет большой потенциал в таких областях народного хозяйства, как нефте-, газо-, угледобыча, на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах; в металлургической промышленности; на животноводческих комплексах; на мусорных свалках; на водоочистных сооружениях и т.д. Кроме этого бесперебойное энергоснабжение является обязательным условием работы ответственных потребителей: узлов связи, больниц, административных зданий, диспетчерских пунктов, банков, страховых компаний, таможенных терминалов, систем жизнеобеспечения и др.
В последние годы перспективность развития малой автономной энергетики в России доказывается самой жизнью.
ПовышаЯ КПД
Среди предпосылок для активного развития сегмента автономной энергетики стоит выделить и малый цикл проектно-строительного воплощения проектов, что ведет к быстрой их окупаемости, в среднем составляющей срок 2-3 года (при сроке эксплуатации 25-30 лет). Необходимость снижения техногенной нагрузки на окружающую среду также заставляет искать альтернативу крупным электростанциям. Например, когенерационные установки (станции), предназначенные для комбинированного производства двух видов энергии (электроэнергии переменного тока частотой 50Гц и тепловой энергии в виде горячей воды и пара), позволяют потребителям не зависеть от перебоев в централизованной подаче электроэнергии или ее недостатка.
При этом одновременно обеспечивается автономное теплоснабжение. В итоге достигается более эффективное использование топлива, например, природного газа. Коэффициент его полезного использования в когенерационных установках, в зависимости от конструкции основного и вспомогательного оборудования, может стабильно превышать 90 процентов.
Та энергия, которая в обычных электростанциях выбрасывается в атмосферу через радиатор охлаждения двигателя и с выхлопными газами, в когенерационных установках успешно утилизируется и направляется на нужды потребителя. Кроме этого, с учетом постоянной тенденции ежегодного роста стоимости электрической энергии, применение когенератора весьма выгодно и с экономической точки зрения. По данным специалистов, потребитель с помощью когенерации может снизить свои затраты на тепло- и электроэнергию почти в три раза.
Также применение когенерационных установок в городах позволяет более эффективно решать вопросы энергообеспечения без реконструкции сетей, повышая при этом качество электрической и тепловой энергии. В частности, целесообразно применение когенерационных установок на объектах промышленности различных отраслей, на объектах здравоохранения, жилищно-коммунальной сферы. Малый формат когенерационных источников энергии позволяет максимально приближать их к потребителю, что означает сокращение потерь при передачи энергии. А автономность таких мини-ТЭЦ, производящих электроэнергию и тепло на месте потребления, защищает от перебоев или аварийных отключений, которые неизбежны из-за изношенности централизованных электрических и тепловых сетей.
Двигатель энергии
Сейчас распространены мини-ТЭЦ с газотурбинными и газопоршневыми двигателями. При этом в последнее время специалисты все чаще отдают предпочтение газопоршневым установкам ввиду их более высокой эфективности. Тогда как у газовой турбины электрический КПД колеблется в районе 30 процентов, газопоршневой двигатель показывает 40 процентов (при полной нагрузке).
При снижении же уровня нагрузки мини-ТЭЦ вдвое, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Газопоршневый же двигатель сохраняет свой КПД, который практически не изменяется в диапазоне нагрузки 50-100 процентов. Этим аргументация сторонников газопоршневых двигателей не исчерпывается. Так, при повышении температуры от минус 30 до плюс 30 градусов Цельсия электрический КПД у газовой турбины падает на 15-20 процентов.
Газопоршневый двигатель в тех же интервалах температур демонстрирует стабильность своего электрического КПД. Кроме этого газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, без ущерба для своего моторесурса, тогда как сто пусков газовой турбины уменьшают ее ресурс на 500 часов. Время до принятия нагрузки после запуска составляет у газовой турбины 15-17 минут, а у газопоршневого двигателя — не более 3 минут. По рабочему ресурсу (до капитального ремонта) они также почти в два раза превосходят показатели газовых турбин.
По статистике, в России сейчас около 80 процентов электроэнергии производится на паровых турбинах (без учета ГЭС). КПД большинства таких ТЭЦ колеблется в диапазоне от 50 до 65 процентов. Для получения того же количества полезной энергии, что и на газопоршневых ТЭЦ, имеющих КПД более 90 процентов, им потребуется почти в 2 раза увеличить объемы энергоносителя, что идет вразрез с современным курсом на внедрение энергосберегающих технологий. Оптимальной схемой эксплуатации когенерационных мини-ТЭЦ специалисты считают такую, где наряду с электроэнергией потребитель использует и утилизированную тепловую энергию. Экономически целесообразным в этой связи является применение мини-ТЭЦ на предприятиях, имеющих технологическую потребность в тепловой энергии круглый год, например, на предприятиях легкой, пищевой промышленности или бытового обслуживания, где тепло может быть использовано как для подогрева воды для паровых котлов, так и непосредственно в технологическом процессе.
Также применение современных высокоэффективных мини-ТЭЦ имеет большой потенциал в таких областях народного хозяйства, как нефте-, газо-, угледобыча, на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах; в металлургической промышленности; на животноводческих комплексах; на мусорных свалках; на водоочистных сооружениях и т.д. Кроме этого бесперебойное энергоснабжение является обязательным условием работы ответственных потребителей: узлов связи, больниц, административных зданий, диспетчерских пунктов, банков, страховых компаний, таможенных терминалов, систем жизнеобеспечения и др.
Источник: