И снова о малой генерации

14.04.11 12:53

Затраты на энергоснабжение являются существенной частью себестоимости конечного продукта многих производственных предприятий. Сегодня цены на энергоносители постоянно растут, доля стоимости топлива в тарифах не электроэнергию и тепло составляет 50-60%. Одной из первоочередных задач для бизнеса становится повышение энергоэффективности производства.

Идея энергоэффективности далеко не нова. Энергетический кризис 1973 г. 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 давно является одним из основных принципов ведения бизнеса и поддержания конкурентоспособности собственной продукции за счет снижения затрат на энергоресурсы.

В 2009 г. энергоэффективность также стала одним из основных направлений модернизации экономики России: в ноябре был принят закон об энергосбережении ФЗ-261, а правительством поставлена цель - снизить энергоемкость экономики на 40%. Анализ энергосберегающего опыта развитых стран позволяет выделить пути снижения энергоемкости производства.

Полезный эффект масштаба

Очень часто в случае удаленности поселков или производств от линий электропередачи 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 ГВт, что составляет 8% от общей установленной мощности России. Для сравнения, в США доля малой энергетики в общем объеме энергомощностей составляет 10%, 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 г. планируется ввести 300 ГВт установок малой мощности. В 2009 г. 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.

Запуск ТЭС, работающей на метановом газе – поселок Талда, Кемерово, Россия

Не требуя сверхвысоких инвестиций, малые генераторы окупаются за 1-4 года, что становится привлекательным для инвесторов. И не только в рентабельности дело. Малые энергетические установки обладают высокой эффективностью работы – их электрический КПД может превышать 48%. В режиме когенерации (одновременная выработка тепловой и электроэнергии) КПД возрастает до 90%.

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.

Утилизация тепла

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.

Турбина Jenbacher с системой Co.RA – электростанция Биоплинарна (топливо – биомасса), Лендава, Словения