1 стр. из 1

Казалось бы, вопрос риторический: есть тарифы, есть полученная энергия — перемножаем и платим… Но стоит только задуматься, откуда берется энергия и за что платим, и вопрос этот уже не кажется столь наивным.

Итак, откуда берется энергия? Основные этапы производства и потребления энергии: добыча и транспортировка топлива (например, самого дешевого — газа) до потребителя — ТЭЦ (потери составляют до 20% энергии топлива), преобразование энергии газа на ТЭЦ в электрическую и тепловую (средний КПД ТЭЦ по РФ — около 50%), доставка энергии непосредственному потребителю — ЖКХ, предприятиям (потери 25%), использование энергии потребителем. Это потери, которых могло бы не быть. Если принять энергию топлива на этапе добычи за 100%, то полезно используется только 9% этой энергии!

Это ответ на вопрос — «за что платим»…

А стоит ли платить за такие потери или хотя бы за часть их?

Выход — производить энергию там, где она необходима, исключив часть транспортных потерь. Идея не новая, и локальные котельные тому подтверждением. С элек-троснабжением сложнее, но в настоящее время и эта проблема имеет решение. И решение это — мини- и микро-ТЭС.
Основным элементом мини-ТЭС, как и в большой энергетике, является газовый (или дизельный) электрогенератор. В качестве двигателей для них могут использоваться микротурбины, дизельные (воспламенение топлива при сжатии) и газопоршневые двигатели (газовые ДВС с искровым зажиганием).

Каждому из видов двигателей свойственны достоинства и недостатки.

Установка газовых турбин наиболее выгодна на крупных промышленных предприятиях, которые имеют значительные электрические нагрузки (> 8–10 МВт).

Недостатков у микротурбин мощностью от 30 кВт до 1 МВт значительно больше: КПД газовых турбин — 25–30%, к тому же он резко падает на частичных нагрузках, у них высокие эксплуатационные затраты, связанные с дорогостоящим (только в заводских условиях) ремонтом ГТД, а также есть необходимость иметь газопровод высокого давления.

Двигатели внутреннего сгорания имеют более высокую стоимость по сравнению с микротурбинами, но это с лихвой компенсируется их достоинствами: КПД поршневых машин составляет 31–40% и почти неизменен в диапазоне нагрузок от 50 до 100%, у них низкие эксплуатационные расходы, простой ремонт, наименьшая удельная стоимость оборудования при единичных мощностях до 3,5 МВт. (Здесь нужно заметить, что стоимость оборудования и стоимость станции — не одно и то же.) Из всего этого следует, что на мини-ТЭС предпочтительнее использовать поршневые машины. При этом стоимость единицы электрической энергии, произведенной газопоршневой установкой, в 7 раз меньше, чем дизельной.

Однако получение только электро-энергии — это КПД 35% (по топливу), что очень мало. Остальные 65% энергии топлива — тепло, и это тепло не должно быть потеряно! Оно и не теряется. Само название — мини-ТЭС (теплоэлектростанция) — говорит об использовании тепла. Такие установки называются когенерационными, т. е. вырабатывающими два вида энергии. При этом КПД мини-ТЭС (по топливу) становится экономически очень привлекательным — до 94%! Следует отметить, что и в большой энергетике используется принцип когенерации, но в силу многих факторов КПД в редких случаях достигает 70%.

С электроэнергией, вырабатываемой мини-ТЭС, все понятно — она необходима круглый год. А вот необходимость в тепловой энергии носит сезонный характер, зимой — на отопление и приготовление горячей воды, летом — только для ГВС. Избыток тепла летом приходится сбрасывать в атмосферу, что приводит к падению среднегодового КПД установки и тепловому загрязнению атмосферы. Это один из основных факторов низкого КПД в большой энергетике.

Применяя мини-ТЭС, изначально ориентированные на энергоснабжение локальных объектов, избыточное тепло и летом можно использовать с пользой. Для этого его надо превратить в холод. Устройства, которые с успехом это делают, широко известны. Это абсорбционные холодильники и абсорбционные кондиционеры. Абсорбционные холодильники были разработаны даже раньше компрессорных, и для их работы используется именно тепловая энергия, что и требуется летом: имея избыточное тепло (фактически, бросовую энергию), получаем холод! Кондиционеры в этом случае работают почти даром. И среднегодовой КПД мини-ТЭС получается весьма высоким, а стоимость энергии, следовательно, низкой. Такие установки носят название тригенерационных.

Сфера применения мини-ТЭС весьма широка:
- промышленные предприятия,
- торговые и административные центры (гостиницы, больницы, офисы),
- индивидуальные и многоквартирные дома,
- склады, магазины, торговые центры,
- плавательные бассейны и центры досуга,
- сельское хозяйство.

Необходимость строительства собственной электростанции, как правило, обусловлена одной из следующих причин или их сочетанием:
- затраты на подвод электроэнергии и тепла сопоставимы с расходами на строительство собственной электростанции (новое строительство);
- есть проблемы с региональными энергосетями либо со стоимостью дополнительной электроэнергии (расширение мощностей);
- наличие и качество электроэнергии критично с точки зрения непрерывности технологического процесса или нарушения технологии;
- возможность использования «бесплатного» биогаза;
- ожидание роста платы за технологическое подключение и повышения тарифов на электроэнергию (плата за технологическое подключение в Санкт-Петербурге уже сопоставима с удельной стоимостью мини-ТЭС, а стоимость электроэнергии мини-ТЭС в 2–2,5 раза ниже ее стоимости у электросетей).

Экономическая эффективность использования мини-ТЭС:
- относительно быстрый возврат инвестированного капитала;
- отсутствие платы за технологическое подключение;
- минимум тепловых потерь и утечек в теплотрассах;
- возможность установки в помещениях действующих котельных;
- отсутствие необходимости строительства ЛЭП, ТЭП, протяженной кабельной сети.

Следует заметить, что качественная реализация проекта требует наличия специфических знаний и опыта, иначе значительная часть преимуществ наверняка будет потеряна.Но самое главное — мини-ТЭС позволяет почувствовать себя независимым от состояния централизованных электрических и тепловых сетей, надежность которых стремительно падает, что подтвердили события последних лет в России.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!