понедельник, 4 ноября 2024 г.
САМ СЕБЕ ГЕНЕРАТОР. ВИЭ.
Сам себе генератор. Удаленным территориям поможет распределенная генерация
Подготовила
Славяна Румянцева
Распределенная генерация
Сам себе генератор. Удаленным территориям поможет распределенная генерация
«Распределенная генерация как решение проблем энергодефицитных регионов» — Круглый стол с таким названием провели газета «Энергетика и промышленность России» и АО «Корпорация развития Дальнего Востока и Арктики» в рамках деловой программы Петербургского международного газового форума (ПМГФ-2024). Модераторы мероприятия: Валерий ПРЕСНЯКОВ, главный редактор газеты «Энергетика и промышленность России» и Максим ГУБАНОВ, руководитель направления по энергетике и ЖКХ Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики.
Решить вопрос энергодефицита
Максим ГУБАНОВ«Для территории Дальнего Востока и Арктики вопросы энергодефицита особенно актуальны», — открыл тему Максим ГУБАНОВ, руководитель направления по энергетике и ЖКХ Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики.
«Строительство больших электростанций и развитие сетевой инфраструктуры не успевает за ростом экономики и является ограничивающим фактором. Новые инвестиционные проекты, в первую очередь, в удаленных и изолированных районах, нуждаются в решениях по энергоснабжению уже сейчас, и распределенная генерация может прийти на помощь».
«Новые инвестиционные проекты, в первую очередь, в удаленных и изолированных районах, нуждаются в решениях по энергоснабжению уже сейчас, и распределенная генерация может прийти на помощь».
Вопрос экономики
Евгений СИРОТЕНКОВыбор типа генерации определяется экономикой, констатировал заместитель генерального директора Филиала АО «СО ЕЭС» ОДУ Северо-Запада Евгений СИРОТЕНКО. Соответственно, и развитие генерирующих мощностей на различных источниках энергии на определенной территории зависит в том числе от наличия или отсутствия того или иного вида топлива.
«В Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2042 года Дальний Восток рассматривается как регион с растущим спросом на электроэнергию, который планируется покрывать созданием новых генерирующих мощностей.
В целом установленная мощность ОЭС Востока увеличится с 17,5 до 34 ГВт, что позволит обеспечить растущие потребности региона.
Сегодня в ДФО преобладает тепловая и гидрогенерация (63,3% и 34,9% соответственно) и минимально присутствуют возобновляемые источники энергии и атомные станции (1,2% и 0,6% соответственно). К 2042 году структура генерации существенно изменится: сохранится превалирование ТЭС (45,4%), но вырастет доля атомных (7,3%) и ветростанций (17,6%).
Прирост возобновляемой генерации связан прежде всего с экономическими аспектами: она более дешевая и позволяет сократить использование угля, газа, логистических затрат, которых требует тепловая генерация.
Все-таки с топливом, как энергоресурсом, на Дальнем Востоке не так хорошо, как хотелось бы. Было бы больше газа и угля — классическая генерация продолжила бы рост. Однако в сегодняшних реалиях ГЭС, АЭС и ВИЭ — более востребованные и дешевые виды генерации на изолированных территориях.
Но объясняется это большей частью экономикой. Просто потому, что транспортная логистика и доставка топлива для дизель-генераторов, газификация изолированных территорий для тепловых станций экономически не оправданны. Если есть на месте газ, то, конечно, его можно использовать. Если нет ни газа, ни нефти, то надо искать другие варианты.
В части арктических регионов нельзя обойти вниманием крупный проект Новатэка в Мурманске который уже к 2030 году увеличит потребление электрической мощности в Кольской энергосистеме на 900 МВт. Компания дала мощный толчок для развития этих территорий, и сегодня мы видим, насколько оправданным является развитие генерирующих мощностей в регионе, в том числе на Кольской атомной станции.
Как при формировании Генеральный схемы размещения объектов электроэнергетики, так и Схемы и программы развития электроэнергетических систем Системный оператор руководствуется конкретными планами развития территорий и принципами обеспечения надежности энергосистемы.
Распределенная генерация, безусловно, нужна, поскольку на данный момент позволяет развивать энергетику и обеспечивать электроэнергией предприятия на удаленных территориях.
«К 2042 году структура генерации существенно изменится: сохранится превалирование ТЭС (45,4%), но вырастет доля атомных (7,3%) и ветростанций (17,6%)».
Требуется поддержка
Валерий ЖИХАРЕВИсторически большая энергетика началась с распределенной. Первые электростанции строились для энергоснабжения конкретных крупных потребителей и располагались непосредственно на их территории. В дальнейшем на основе потребительской электроэнергетики была построена современная энергосистема.
В текущих условиях потребительская энергетика также очень важна для экономики страны и функционирования ЕЭС. Для увеличения положительного эффекта от ее функционирования необходимо снять ряд барьеров и ограничений, уверен Валерий ЖИХАРЕВ, вице-президент Ассоциации малой энергетики, заместитель директора Группы компании «МКС».
Основными факторами развития распределенной энергетики являются ухудшение качества и надежности энергоснабжения промышленных потребителей из централизованной энергосистемы. Потребители делают ставку на более надежную распределенную генерацию. Следующий фактор — потеря эффекта масштаба ЕЭС. Стоимость электроэнергии, произведенной на собственном источнике энергии, ниже стоимости электроэнергии, полученной из централизованной энергосистемы.
Также растет недоступность энергоинфраструктуры. Размер платы за технологическое присоединение с июля 2024 года для заявителей с максимальной мощностью от 150 кВт увеличился в 2–4 раза. При этом срок технологического присоединения потребителей максимальной мощностью менее 670 кВт составляет 1 год и максимальной мощностью не менее 670 кВт — 2 года. Распределенная генерация возводится в более короткие сроки, чем осуществляется технологическое присоединение к электросетям.
В сегодняшних условиях санкций, ограничений, препятствий монополистов, отсутствии прямой поддержки из госбюджета, в отсутствие использования механизмов перекладывания расходов на тарифы (практикуемых на оптовом рынке электроэнергии) распределенная энергетика продолжает активно развиваться.
Бизнес сам ищет деньги, сам вкладывается в развитие промышленного производства без дополнительных бюджетных вливаний и роста тарифов на электроэнергию», — отмечает Валерий Жихарев.
Для повышения положительных эффектов для экономики от развития распределенной энергетики, по мнению эксперта, в регулировании электроэнергетики необходимо принять следующие основные меры. В первую очередь, учесть распределенную энергетику в документах планирования. Пока в генеральной схеме развития энергетики про распределенную генерацию нет ничего.
«В сегодняшних сложных условиях распределенная энергетика продолжает активно развиваться.
Бизнес сам ищет деньги, сам вкладывается в развитие промышленного производства».
Между тем, по разным оценкам, в энергосистеме РФ сейчас порядка 15–24 ГВт распределенной генерации. Нужно обозначить ее в документе, чтобы участники рынка, потребители электроэнергии знали о территориях ее развития и местах высокой потребности в использовании такого эффективного механизма энергообеспечения.
Второй вопрос касается технологического присоединения в целом, и объектов распределенной энергетики в частности. Потребительская энергетика в состоянии решить вопросы локальных дефицитов электроэнергии, но необходимо расшить «узкие места» в процедурах технологического присоединения, исключить избыточные мероприятия со стороны сетей и привести сроки технологического присоединение в эквивалентные сроки строительства объектов распределенной энергетики потребителей.
Третий вопрос — либерализация торговли электроэнергией от объектов распределенной энергетики. Нужно снять ограничения для промышленных потребителей по прямой продаже электроэнергии потребителям и дать возможность вводить больше энергетических мощностей, создавая арбитраж как с оптовой генерацией, так и с сетями. Это в целом положительно скажется на стоимости расходов экономики на инфраструктуру и генерацию.
Также для исключения ограничений нужно выполнить следующее: расширить использование побочных продуктов основного производства как видов топлива и увеличить минимальный порог мощности потребительских электростанций, которые могут работать на розничном рынке электроэнергии».
Обеспечить энергобезопасность
Евгений ЕРОШЕВИЧРешения по распределенной генерации возможность обеспечить энергобезопасность, надежность энергоснабжения новых и существующих производств. И их нужно поддерживать. В этом уверен Евгений ЕРОШЕВИЧ, советник генерального директора по энергетике МХК «ЕвроХим»:
«ЕвроХим очень внимательно следит за всеми инициативами и изменениями в области распределенной генерации, поскольку является энергоемким потребителем.
Компания ЕвроХим представлена в первой ценовой зоне. Здесь расположены шесть крупных предприятий компании с общим объемом потребления порядка 500 МВт. У всех высокие требования к надежности энергоснабжения. На предприятиях ЕвроХима присутствует собственная генерация, но это объекты на базе паросиловых установок для утилизации тепла химических реакций.
Исходя из текущих условий, мы не рассматривали для себя проекты малой распределенной генерации как альтернативу текущим схемам подключения к внешним сетям для снижения стоимости покупки электроэнергии. Но не исключаем, что в будущем мы будем реализовывать такие проекты. И только в том случае, если правила работы таких установок на рынке не изменятся.
Сейчас входить в проекты распределенной генерации — это большой риск оказаться на оптовом рынке.
Несмотря на влияние кризиса, нарушение логистических цепочек, санкционные ограничения, сохраняется возможность осуществлять поставки оборудования для таких проектов. Да, это стало дороже, но реализация таких проектов может быть эффективной.
«Несмотря на влияние кризиса, нарушение логистических цепочек, санкционные ограничения, сохраняется возможность осуществлять поставки оборудования для таких проектов. Да, это стало дороже, но реализация таких проектов может быть эффективной».
Сейчас наблюдается значительный рост потребления электроэнергии. При этом есть сложности с реализацией проектов строительства традиционной генерации. И мы видим в решениях по распределенной генерации возможность обеспечить энергобезопасность, надежность энергоснабжения новых и существующих производств.
Поэтому будем со своей стороны стараться поддерживать все инициативы по сохранению возможности работы таких источников на рынке. Чтобы законодательные изменения по крайней мере обеспечивали баланс интересов всех участников рынка. В том числе потребителей, сетевых организаций и генераторов».
Турбина с высокой толерантностью
Вадим КУВШИНОВОдним из вариантов решения задачи может стать создание генерирующих мощностей на основе отечественного решения. Об этом рассказал Вадим КУВШИНОВ, заместитель генерального директора по гражданской энергетической продукции ПАО «Калужский двигатель».
«Наш завод является изначально родоначальником, так скажем, спецпродукции. Благодаря тому, что в прошлом году произошло расширение линейки гражданской энергетической продукции, в линейке предприятия появились газовые турбины мощностью 100, 200 и 800 кВт.
Это скорее оборудование для микрогенерации, и их особенность — абсолютная неприхотливость к топливной составляющей, к топливному воздуху, который необходим для поддержания горения внутри турбины, так же как и к температурным факторам окружающей среды.
Наше оборудование отлично себя чувствует в тех местах, где газопоршневые и дизельные электроагрегаты испытывают трудности, например, в районах Арктики. В районах, удаленных от топливной составляющей, например, на Дальнем Востоке. На этих территориях на основе нашей спецпродукции появляются генерирующие мощности.
Значит, что хотелось бы сказать по поводу проблем, как здесь все мы говорим, относительно распределенной генерации. У нас со стороны производства решение таких проблем позволило совместно с фондом развития промышленности привлечь недостающие какие-то средства для того, чтобы мы смогли повысить технологичность сборки, повысить качество выпускаемой продукции.
В прошлом году благодаря расширению производства и инвестициям в закупку высокопроизводительного оборудования, сумма которых составила 537 миллионов рублей в виде льготного займа, мы как раз таки занялись проектами развития. Завод увеличил выпуск турбинных электростанций номинальной мощностью 100 кВт в 5,6 раз — до 28 единиц в год.
К концу этого года, мы переходим на топливную обвязку для использования газового конденсата в виде основного топлива. Сейчас заканчиваем опытно-промышленную эксплуатацию на заводе. В декабре-январе подтвердим работоспособность турбины 100, 200 и 800 киловатт на газовом конденсате.
В настоящее время завершена опытно-промышленная работа на предприятиях ПАО «НОВАТЭК», СК «РусВьетПетро», ПАО «Лукойл» как на природном, так и на попутном нефтяном газетв виде основного топлива. В ходе практической работы ГТЭС уже подтвержден ресурс работы в 25 тысяч часов, рассматривается возможность продления до 35 тысяч».
Нужны эффективные решения
Алексей СОЦКОВВ России практически не развивается эффективная распределенная генерация, уверен Алексей СОЦКОВ, заместитель генерального директора, член совета директоров Silver Bear Resources:
«SilverBear Resources занимается добычей полиметаллов в Якутии. Добываем серебро, свинец, цинк, золото.
Сейчас у нас на месторождении используются дизель-генераторы Катерпиллер. Стоимость дизельного топлива с завозом к нам на месторождение на январь 2024 года составляла 120 тысяч рублей за тонну. То есть один киловатт в час электро-энергии обходится под 30 рублей только по топливу.
ЗЕЛЁНЫЙ ТАРИФ.
НАША КОМПАНИЯ ПРЕДЛАГАЕТ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.МАЛЫЕ ГЭС. ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. ГИБРИДНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
САМ СЕБЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ. СВОЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ.
ВИЭ РОССИИ И МИРА СОВПАДАЮТ.
ВИЭ.СВОЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ. ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА. ВЕТРА. ВОДЫ..БИОТОПЛИВА. НЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. ЧАСТЫЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ. ДОРОГАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. НЕ ХВАТАЕТ МОЩНОСТИ.АВТОНОМНОСТЬ.
ОСВЕЩЕНИЕ и ОТОПЛЕНИЕ дома, дачи, гаража, теплицы. Солнечный коллектор. Своя электростанция.
БУДЬ ХОЗЯИНОМ. Новый план ГОЭЛРО. СОЛНЦЕ+ВЕТЕР+ ВОДА.
ОБОРУДОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
ПОРТАТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ,
Сам себе электростанция: житель Республики Алтай не только обеспечивает себя электроэнергией, но и продает ее в сеть Евгения Учайкина можно смело назвать первопроходцем зеленого тарифа из личного архива героя(ев) публикации Житель небольшого села Подгорное, расположенного в Республике Алтай, дал зеленый свет зеленому тарифу в своем регионе. Год назад Евгений Учайкин установил у себя на участке солнечную электростанцию. Вроде бы рядовая история - сколько таких... Однако в данном случае получаемую от солнца энергию частник не только использует для личных нужд, но и еще и продает крупнейшей энергосбытовой компании. Собственно говоря, в этом и заключается вся суть зеленого тарифа. Введение его в России было призвано ускорить развитие альтернативной энергетики и привлечь дополнительные инвестиции в данную отрасль. В настоящее время подобных частных, семейных электростанций, влившихся в общую сеть, во всей стране всего около 50.
В результате небольшое месторождение, потребление которого 25−30 млн КВт•час требует миллиард рублей на электрогенерацию.
Поэтому компания прорабатывает различные варианты борьбы за энергоэффективность, повышение КПД, иные виды топлива.
От вида топлива и уровня КПД в распределенной генерации зависит себестоимость электроэнергии.
Мы можем завезти по зимникам дизельное топливо, газоконденсат и уголь. Газ ни завезти, ни хранить в наших условиях нельзя.
Можно использовать ветряную и солнечную генерацию. Но в условиях нашего месторождения ветряная слабоприменима. А солнечная, с текущими ставками по кредитам, это те же 30 руб. квт•ч практически.
К сожалению, в России практически не развивается эффективная распределенная генерация, энергоэффективных решений очень мало. Например, выпускаются паровые турбины, работающие на температуре пара 330°C, но в нашем размере (2–3 Мвт) это КПД паровоза.
А с выпуском таких турбин с температурами пара 440, или 550 градусов, в малом размере — проблемы. Хотя в мире такие турбины выпускаются и в требуемой мощности.
В мире есть варианты газификации угля, газотурбинные электростанции, работающие на газовом конденсате. В России мы ничего похожего не нашли».
Драйвер для удаленных территорий
Павел ИЛЮШИНРазвитие распределенной энергетики может стать драйвером для многих удаленных территорий, за счет обеспечения доступности, бесперебойности и эффективности энергоснабжения потребителей. В этом уверен Павел ИЛЮШИН, доктор технических наук, руководитель Центра интеллектуальных электроэнергетических систем и распределенной энергетики, главный научный сотрудник Института энергетических исследований Российской академии наук.
«Мы должны максимально эффективно использовать топливо, которое используется на объектах распределенной энергетики — не только для производства электрической, но и тепловой энергии.
Важно создавать не столько объекты распределенной энергетики, сколько локальные интеллектуальные энергосистемы (ЛИЭС) малой мощности до 5 — 25 МВт на их основе.
ЛИЭС создается на базе сетей внутреннего электро- и теплоснабжения потребителей, при этом она интегрируется в распределительную сеть электросетевой компании и функционирует в режиме параллельной работы с энергосистемой.
При аварии в распределительной сети ЛИЭС может отделяться в островной режим работы, в котором обеспечивается поддержание заданных показателей бесперебойности электроснабжения потребителей, а также режимной и балансовой надежности. Основой ЛИЭС является интеллектуальная система автоматического управления, в которой реализованы все алгоритмы противоаварийного и режимного управления, а также автооперирования. Алгоритмы защиты и электроавтоматики реализованы в интеллектуальных электронных устройствах. Все эти технические решения разработаны отечественными учеными и производятся отечественными заводами-изготовителями.
Сложности создания ЛИЭС на базе объектов распределенной энергетики обусловлены в первую очередь высокой стоимостью кредитных ресурсов.
«Важно в современных условиях при строительстве объектов распределенной энергетики и создании на их базе ЛИЭС отдавать приоритет продукции отечественных заводов-изготовителей».
Проблема зависимости от зарубежных генерирующих установок у нас тоже имелась: в последние 10−15 лет на большинстве объектов распределенной энергетики применялись генерирующие установки зарубежных заводов-изготовителей. Но в последнее время все шире применяются генерирующие установки отечественных производителей, а также заводов-изготовителей из дружественных стран.
Например, ПАО «Лукойл» многие годы применяет большое количество газотурбинных (ГТУ), и газопоршневых (ГПУ) установок отечественных заводов-изготовителей.
На всех ГТУ установлены системы диагностического мониторинга, которые передают необходимую информацию в соответствующее подразделение завода-изготовителя. А уже завод-изготовитель принимает решение, когда ГТУ нужно остановить для проведения работ по техническому обслуживанию, текущему или капитальному ремонту.
С ГПУ ситуация немного хуже, так как отечественные заводы-изготовители не производят ГПУ мощностью больше 1 МВт. Однако для создания объектов распределенной энергетики мощностью до 5 МВт необходимая номенклатура ГПУ имеется.
Конечно, к отечественным заводам-изготовителям генерирующих установок есть вопросы: по срокам и объемам поставки, качеству изготовления, удельным расходам топлива, показателям надежности, а также организации сервисного обслуживания, гарантийного и постгарантийного ремонтов. Но эти вопросы нужно совместно решать.
Важно в современных условиях при строительстве объектов распределенной энергетики и создании на их базе ЛИЭС отдавать приоритет продукции отечественных заводов-изготовителей, что позволит обеспечить технологический суверенитет в этой области».
Генерация «под ключ»
Илья КОЗЛОВРазвитие нефтегазовой отрасли сдерживает дефицит электроэнергии. Решением вопроса могут стать комплексные решения по строительству объекта генерации «под ключ», которые предлагает «ГТ Энерго». Такую идею высказал Илья КОЗЛОВ, начальник отдела проектов по энергоснабжению АО «ГТ Энерго».
«Мы все знаем, что введены санкционные ограничения, что произошел разрыв технологических цепочек, существует реальный дефицит энергии, что является сдерживающим фактором для развития экономики. Для освоения месторождений требуется энергоснабжение вдали от сетей, и это тоже является сдерживающим фактором развития.
У имеющихся, построенных объектов генерации также существуют проблемы: парк оборудования с достаточно высоким износом, который требует капитальных ремонтов или полного замещения.
В реализации проектов в области энергетики существуют риски. Во-первых, это длительный процесс освоения новых технологий, в результате чего реализация энергетических проектов растягивается на десятилетия.
Во-вторых, в энергетике в целом заказчики сталкиваются с запчастями сомнительного качества, которые получают параллельным импортом.
В-третьих, резервы импортных комплектующих и запчастей недостаточны. Это приводит к снижению надежности дальнейшего функционирования импортного оборудования.
Также развитие энергетики требует долгосрочных инвестиций и сталкивается с нежеланием инвесторов вкладываться в дорогостоящие и долгоокупающиеся проекты.
Чтобы снять эти риски, мы предлагаем комплексные решения по строительству объекта генерации «под ключ», в том числе за счет собственного финансирования, с последующим предоставлением услуги долгосрочного энергоснабжения потребителей. Полностью берем на себя разработку, строительство электростанции, инвестиции, занимаемся последующим управлением, эксплуатацией и сервисом.
Наш заказчик получает электричество по тарифу зачастую ниже, чем сетевой, а благодаря длительным контрактам на энергоснабжение, можно прогнозировать стоимость получаемых энергоресурсов.
Это полностью отечественное, на 100% локализованное в нашей стране решение для энергетики РФ.
Оно пригодно для эксплуатации в любых климатических условиях в автономном режиме. В числе других преимуществ: локальная ремонтопригодность и высокий эксплуатационный ресурс, высокая надежность и эффективность, полная автоматизация технологического процесса на базе собственной разработки САУ и АСУ ТП и инновации в генерации (система управления магнитным подвесом (СУМП) собственной разработки).
На текущий момент у нас полностью разработан проект станции четвертого поколения. Она вобрала в себя все лучшее, что мы разработали за 20 лет, и имеет повышенный ресурс агрегата — до 200 тысяч моточасов. Станция отличается компактностью решения, то есть это самый маленький моноблок из всех, которые мы вводили ранее.
Его можно масштабировать под любые задачи, устанавливая энергоблоки в любом количестве, доводя мощность до требующихся значений».
Гибридный подход
Владимир РЕБРОВЗарекомендовавшим себя на изолированных объектах с локальной генерацией средством для повышения надежности и энергетической эффективности является гибридная генерация, в частности, АГЭК (Автоматизированный гибридный энергокомплекс), считает Владимир РЕБРОВ, генеральный директор ООО «Лаборатория преобразовательной техники» (ГК «Системотехника»).
«Компания занимается инжинирингом и производством важных технологических узлов, которые позволяют создавать энергоэффективные и надежные системы электроснабжения для объектов распределенной генерации. Это преобразовательно-аккумуляторные системы мегаваттного класса, работающие в параллели или автономно от топливных генераторных установок.
Хотя потенциал и потребности изолированных территорий огромны, количество проектов по распределенной генерации не слишком велико — ее развитие сильно ограничивает стоимость заемных денежных средств. Поэтому мы стараемся обеспечивать максимальную заводскую готовность оборудования, его качественную компоновку с возможностью быстрого ввода в эксплуатацию на объекте, позволяя оптимизировать время на строительно-монтажные работы, а также планирование сложной по проходимости логистики — мы называем это «коробочное» решение. Также мы совершенствуем наши разработки в вопросах повышения надежности, поскольку они работают не только в суровых условиях, но и далеко от сервисных центров и обслуживают их далеко не всегда специалисты с достаточной квалификацией.
«Сегодня нет готовых решений «с рынка» в изолированных системах, нет стандартного оборудования, которое можно купить в той же КНР. Для типизации нужно бóльшее количество проектов, а их не так много».
Сегодня нет готовых решений «с рынка» в изолированных системах, нет стандартного оборудования, которое можно купить в той же КНР. Для типизации нужно бóльшее количество проектов, а их не так много.
У нас достаточно большой опыт и высокая квалификация в области подобных проектов, поэтому мы занимаемся и созданием алгоритмов, т. е. разрабатываем идеологию управления гибридной генерацией. Работаем с программным обеспечением нашего партнера, которое мы интегрируем в наши системы. Это позволяет масштабировать наши проекты и экспортировать свой опыт и в сетевые задачи.
Таким образом, в проектах, где присутствует задача повышения надежности и энергетической эффективности с объектами топливной генерации, ВИЭ, перспективно рассматривать «коробочные» решения с целью снижения расходов на распаковку объекта, чтобы можно было проект отдать в работу унифицированному подрядчику по наладке и тем самым сократить количество специалистов, задействованных при монтаже».
Фото Алексея Соцкова
Фото Алексея Соцкова
АГЭК как альтернатива дизельных электростанций
Алексей КРЕМЕРАГЭК (Автономный Гибридный Энергокомплекс) — комплекс оборудования для генерации, преобразования, накопления и распределения электроэнергии может стать альтернативой дизельным электростанциям (ДЭС), которые сейчас являются основным источником электроэнергии в изолированных и труднодоступных территориях. Такое предложение внес Алексей КРЕМЕР, генеральный директор «Группа ЭНЭЛТ».
«Согласно планам развития электроэнергетики, до 2050 года в северной части Якутии не предвидится строительство сетей. Не ждем там и газа. Кроме дизельного топлива никаких других источников энергии на нашей территории не предвидится. А значит, должны увеличить эффективность дизельной генерации.
Совместно с Росгидро мы разработали программу модернизации дизельной генерации.
Помимо собственно замены старых дизельно-генераторных установок на новые, с большей эффективностью, применяются также и возобновляемые источники энергии, которые могут замещать энергию, вырабатываемую дизельными генераторами. Такое решение мы называем «энергоцентрами».
«Всего у нас в программе 40 объектов на территории Якутии и Камчатки, которые мы должны реализовать до 2027 года.
Все эти объекты в собственности у нас будут примерно 15 лет».
Энергоцентры — это дизельно-генераторная установка как основной источник энергии, ВИЭ как дополнительный источник, и накопитель энергии, который по факту является химическим источником тока (литиевые системы либо свинец-карбон). В качестве ВИЭ мы используем солнечные электростанции, и сейчас также прорабатываем малые ГЭС.
На данный момент наша компания имеет в эксплуатации 8 объектов в разных районах Якутии, общей мощностью порядка 50 МВт. В среднем 25−30% топлива на этих объектах мы экономим. За счет этого обеспечивается возвратность вложенных средств.
Мы разработали автоматизированную систему управления разными источниками энергии для наибольшей эффективности их применения.
Наша цель — максимальное снижение работы дизельно-генераторных установок. Всего у нас в программе 40 объектов на территории Якутии и Камчатки, которые мы должны реализовать до 2027 года.
Все эти объекты в собственности у нас будут примерно 15 лет. Дополнительно, чтобы эту программу реализовать, надо снизить стоимость применяемого оборудования. В ближайшее время мы будем производить энергоцентры серийно. Сейчас создана конструкторская документация, которая позволяет в пределах от 200 кВт до 15 МВт выпускать типизированный продукт, который в большой заводской готовности будет доставляться на объект и собираться там в течение двух-трех месяцев, как конструктор.
Серийное производство энергоцентров начнется с 2025 года. В течение 15 лет мы, конечно, улучшим их характеристики.
Эта линейка оборудования полностью закрывает потребность в такого рода объектах на территории Дальнего Востока и Арктики».
Газуем на Восток
Алексей ЖАВОРОНКОВОпытом применения двигателей Китая поделился Алексей ЖАВОРОНКОВ, директор филиала ООО «Завод ПСМ» в г. Москве.
«Собственная газопоршневая станция ПСМ на базе двигателя Baudouin находится на одном из заводов и уже отработала более 8 тысяч моточасов. Три завода компании, выпускающие газопоршневые, дизельные электростанции и насосное оборудование, находятся в Ярославской области.
С 2022 года компания выпускает станции на базе китайских дизельных и газовых двигателей. Сейчас предприятием выпущено уже 48 газопоршневых установок, которые переданы заказчикам и работают по всей стране, начиная от Юга до Дальнего Востока. Они отличаются надежностью и экономичностью. При использовании ГПУ средняя стоимость электроэнергии составляет 3,5 рубля за 1 КВт•час. Их можно применять как автономный источник питания. Можно подключить в параллель с сетью. И станция позволяет обеспечить выработку и электрической, и тепловой энергии.
Каждая электростанция изготовлена с учетом потребностей конкретного заказчика — их невозможно выпускать серийно, поскольку идентичных условий в принципе не существует, каждый раз они различаются.
Установки комплектуются двигателями, выпущенными в Китае, поскольку из Европы газовое оборудование привезти официально невозможно, а по параллельному импорту есть риск его не получить. В России же, к сожалению, нет двигателей, которые могли бы себя зарекомендовать.
«Каждая электростанция изготавливается с учетом потребностей конкретного заказчика — их невозможно выпускать серийно, поскольку идентичных условий в принципе не существует, каждый раз они различаются».
Для того чтобы найти надежного поставщика, специалисты ПСМ объездили весь Китай и изучили возможности предприятий, их опыт, производственные мощности, наличие сервиса и представительства в России.
И остановились на заводах Weichai и CNPC Jichai. Их продукция отличается надежностью, немаловажным фактором является четкость и оперативность поставок.
Газопоршневые установки на базе двигателей Baudouin завод ПСМ поставляет для заказчиков, которым нужна собственная генерация, в частности для СПГ-заводов Новатэка, Газпрома и рудника крупнейшей металлургической компании. В Амурской области уже больше года работают ГПУ ПСМ на двигателях Baudouin, как в острове, так и в параллель с сетью, и, кстати, отлично себя показывают. Поэтому заказы продолжаются и количество их увеличивается».
Российский путь развития
Михаил СМИРНОВНельзя делить на газовую и дизельную, противопоставлять традиционную и возобновляемую, централизованную и распределенную генерацию. Это все очень взаимосвязанные вещи. Нужно работать на стыке отраслей, — уверен Михаил СМИРНОВ, президент Ассоциации «Энергоинновация».
«Наш путь — это энергетическая конвергенция, которая подразумевает взаимное движение навстречу друг другу технологий возобновляемой и традиционной генерации. Технологии возобновляемой генерации становятся все более дешевыми и приближенными к потребителю, а традиционной — все более энергоэффективными. У любой солнечной и ветровой гидроэлектростанции есть всегда аварийное дизельное оборудование. Поэтому нужно взаимодействие.
Энергоэффективность — это русский путь энергоперехода, который может примирить разные технологии. Значит, нужно ее наращивать.
Еще одно важное направление — цифровизация. Мы планируем копировать и воспроизводить западные двигатели и энергоцентры, которые были сконструированы 50 лет назад, в то время как весь мир идет вперед.
Но за счет цифровизации, искусственного интеллекта, больших данных, промышленного интернета вещей у нас есть возможность срезать на повороте. И если мир ушел в третью промышленную революцию, на которую мы опоздали, нам надо идти сразу в четвертую.
При нашем оборудовании надо сразу ориентироваться на международные рынки. Нельзя сделать отечественный газопоршневой двигатель или турбину, если ориентироваться только на российский рынок.
У нас российский путь технологического суверенитета, через пэкиджинг — близость к потребителю, создание кастомизированного продукта. Пример такого подхода — турбина, созданная участником ЭнергоИнновации компанией ИНГК мощностью 2 МВт и весом 2,5 тонны».
Генерация
Распределенные источники энергии
Энергодефицит
Развитие энергетики
Планирование в энергетике
Энергетическая безопасность
Микрогенерация
воскресенье, 3 ноября 2024 г.
ОТБОР ПРОЕКТОВ ВИЭ.
Конкурсный отбор проектов ВИЭ-генерации в 2024 году будет перенесен на декабрь...............
Возобновляемая энергетика
Конкурсный отбор проектов ВИЭ-генерации в 2024 году будет перенесен на декабрьpxhere.com
Принято постановление Правительства РФ от 01.11.2024 № 1472, в соответствии с которым будут скорректированы условия проведения конкурсных отборов ВИЭ-генерации.
Как пояснили в Ассоциации развития возобновляемой энергетики, речь идет о снижении минимальной величины обеспечения исполнения обязательств, возникающих по результатам отбора проектов ВИЭ (16% вместо текущих 22% от произведения предельной величины показателя эффективности генерирующего объекта и планового годового объема производства электрической энергии, указанного в поданной заявке).
Также будет увеличен периода, в отношении которого проводятся конкурсные отборы для малых ГЭС (переход на проведение отборов на каждый год из числа 7 календарных лет, следующих за годом, в котором проводится отбор, вместо отбора на каждый год из периода с 3-го по 7-й календарный год).
Снижение размера финобеспечения почти на 30% – важное решение на фоне текущей высокой стоимости заемного финансирования.
Принятие данного постановления потребует переноса сроков отбора проектов 2024 года с ноября на декабрь. С учетом принятых изменений у инвесторов появится возможность заявить проекты строительства малых ГЭС с датой ввода в эксплуатацию в 2026 году.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)
ЭНЕРГОБАЛАНС.
Страны ищут рецепт идеального энергобаланса.
Елена Восканян
Страны ищут рецепт идеального энергобаланса
В многополярном мире должны учитываться интересы всех акторов, которым, в свою очередь, необходимо наладить сотрудничество и объединить усилия в поиске эффективных зеленых решений. В таком случае удастся достичь целей по углеродной нейтральности и найти рецепт идеального энергобаланса.
Смотреть правде в лицо
Павел Сорокин«Идеальный энергетический баланс — тот, который позволяет стране развиваться и жить, а не тот, который продиктован чужими интересами и навязанной повесткой, — отметил первый заместитель министра энергетики РФ Павел Сорокин на Российской энергетической неделе. — Заявленные Западом цели по глобальному нулю, которые могут быть достигнуты в том числе за счет внедрения возобновляемых источников энергии (ВИЭ), — по факту колоссальный обман.
Речь идет не просто о строительстве ветряка в поле — придется развернуть гораздо больше сетей, поскольку энергия генерируется не там, где потребляется, ввести резервные мощности, решить вопрос с накопителями. В большей части стран мира, не имеющих доступа к дешевому финансированию, подобный объект будет стоить в три раза дороже. Эта нагрузка ляжет на потребителей Глобального Юга. Если же все страны пойдут за дешевым финансированием к Западу, это приведет к финансовому и технологическому порабощению — никто не даст денег под чужую технологию».
Россия, двигаясь к обозначенной Президентом цели по достижению углеродной нейтральности к 2060 году, будет фокусировать внимание на поглощающей способности, компенсаторных мероприятиях и повышении энергоэффективности.
«Для того чтобы оставаться на рынке, наши продукты должны соответствовать климатическим требованиям. Поэтому будем честно, с минимальным эффектом для потребителей реализовывать компенсаторные мероприятия, а также добиваться признания роли атомной и гидроэнергетики в достижении климатических целей», — подчеркивает Павел Сорокин.
Больше делишься — сильнее становишься
Одним из ключевых элементов идеального энергобаланса в РФ может стать атомная генерация, имеющая минимальные выбросы. К тому же, суть «атомных» федеральных проектов, входящих в нацпроект «Новые атомные и энергетические технологии», коммерческой эксплуатации атомной энергетики четвертого поколения.
Этот процесс будет сопровождаться решением экологических, экономических, технологических проблем. Прежде всего, созданием безопасных, даже с теоретическим отсутствием вероятности аварий, полном вовлечении отработавшего топлива в замкнутый ядерный топливный цикл.
Вместе с тем, сегодня важно делиться наработками с другими странами, не боясь экспортировать свой технологический суверенитет.
Алексей Лихачев«Чем больше вы его экспортируете, тем сильнее, независимее и сувереннее становитесь сами. Такой подход подталкивает нас к обмену мнениями, реализации проектов в новых странах, других экономических, технологических и природных условиях, — прокомментировал генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев. — Экспортируя востребованные технологии третьего поколения, не меньше усилий прилагаем к созданию первых референтных образцов четвертого поколения. Это история win-win.
Страны, с которыми мы сотрудничаем, понимают, что они импортируют не атомную станцию, а атомную отрасль, атомную промышленность, становясь суверенными державами. Наш же технологический суверенитет, как ни парадоксально, при экспорте только возрастает. Мы наращиваем свои компетенции и получаем дополнительный толчок для перехода на уровень выше в технологиях».
Встали на зеленый путь
Амгед Эль-ВакильНекоторые страны, задумываясь об идеальном энергобалансе, делают ставку на энергетический микс. К примеру, Египет планирует в ближайшие годы увеличить количество возобновляемой энергии на 42%. Экономическая стратегия государства также предусматривает развитие атомной генерации и других технологий.
«В этом энергомиксе учитывается использование ископаемых видов топлива при условии применения чистой технологии, снижающей выбросы», — уточняет председатель совета директоров Управления атомных электростанций Арабской Республики Египет Амгед Эль-Вакиль.
В Мали недостаточно хорошо развита энергосистема, из-за чего возникают сложности с производством, передачей, транспортировкой энергии.
Алуссени Сану«Мы обладаем запасами углеводородов, эффективное использование которых могло бы помочь в развитии промышленности. По распоряжению местного правительства намерены сконцентрировать внимание на полезных ископаемых — стратегическом сырье, необходимом для обеспечения нужд государства, — отмечает министр экономики и финансов Республики Мали Алуссени Сану. — Мы обратились к Российской Федерации с предложением о партнерстве в части лития. Планируем в сотрудничестве с РФ начать его разработку, добычу и переработку вначале до 6% концентрации и в течение 7−8 лет выйти на тот уровень переработки, который позволит нам создавать электрические батареи. Как страна, которая обладает очень слабыми возможностями в генерации электропередачи, Мали нуждается в развитии данного сектора».
Энергетика будущего: надежная и безопасная
Ньян ТунМьянма намерена увеличить мощности по производству электроэнергии за счет интеграции в энергосистему низкоуглеродных источников — солнца, ветра и гидрогенерации. Государство поощряет использование небольших домашних солнечных систем, солнечных фотоэлектрических систем для перекачки речной воды и электромобилей.
«Энергетика будущего должна быть безопасной, — говорит союзный министр электрификации Республики Союз Мьянма Ньян Тун. — У нас есть план стабильного и долгосрочного обеспечения надежности электроснабжения за счет использования передовых решений, включая разработки в атомной сфере. Мы уже сделали технико-экономическое обоснование строительства АЭС в Мьянме».
Азим АхмедхаджаевУзбекистан тоже следует низкоуглеродной повестке: присоединившись к Парижскому соглашению, нацелен сократить выбросы парниковых газов на 35% к 2030 году от уровня 2010-го.
«В последние семь лет активно развиваем свою промышленность. Помимо того, прирост населения в Узбекистане ежегодно составляет плюс один миллион человек, — рассказывает директор Агентства по развитию атомной энергетики при Министерстве энергетики Республики Узбекистан Азим Ахмедхаджаев. — Основную часть энергии вырабатываем за счет газа.
Планируем развивать газохимическую отрасль. Входят в наш энергомикс и ВИЭ — к 2030 году рассчитываем довести выработку электроэнергии из зеленых источников до 30%, основную ставку делаем на энергию солнца. Большой потенциал видим в атомной энергетике, здесь у нас есть необходимая научная база и компетенции.
Особый интерес для нас представляют малые модульные реакторы, обладающие рядом преимуществ: малой привязкой к водным ресурсам, гибкостью, возможностью оперативно размещать их в различных регионах, исходя из потребностей развивающейся промышленности».
Надежность энергоснабжения важна и для России. К примеру, для Якутии, известной суровым климатом, это вопрос жизни и смерти.
Айсен Николаев«У нас большое количество труднодоступных, удаленных населенных пунктов, в том числе в северных территориях со сложнейшей системой доставки дизельного топлива. Мы вынуждены думать наперед и формировать запасы: к примеру, в текущем году завезли топливо, которое будем использовать зимой 2026−2027 годов, — уточняет глава Республики Саха (Якутия) Айсен Николаев. — Для развития таких территорий, реализации промышленных проектов нужны очень надежные, устойчивые источники электроснабжения. В настоящее время в поселке Усть-Куйга строим первую в мире наземную атомную станцию малой мощности. Она предназначена для энергоснабжения крупнейшего золоторудного месторождения Кючус, имеющихся рядом с ним золотых и оловянных месторождений, и для энергоснабжения арктических поселков. Это дает нам возможность планировать горизонт развития данной территории уже не на десятки, а на сотни лет.
Кроме того, мы построили 10 гибридных дизель-солнечных электростанций, всего их будет 72. Ввод этих объектов помогает экономить дизельное топливо по некоторым проектам до 30−40%. В условиях сложнейшей логистики, дороговизны топлива реализация таких проектов позволяет наряду с экологическими решать экономические проблемы».
Очевидно, что зеленый вектор в ближайшие годы будет только усиливаться. А значит, страны продолжат формировать свой идеальный энергобаланс, место в котором, наверняка, найдется самым разным источникам энергии.
Фото: Фотобанк Росконгресс
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)
Устойчивое развитие
Углеродная нейтральность
суббота, 2 ноября 2024 г.
СИСТЕМЫ И УСТАНОВКИ ВИЭ.
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
ОТДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И УСТАНОВОК ЭНЕРГЕТИКИ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Осадчий Г.Б., инженер
Соотношение между ценами производства и потребления в среднем по России равняется двум, что обусловлено транспортными, снабженческо-сбытовыми, налоговыми и прочими начислениями, а также особенностями хранения реализуемой продукции и обеспечения жизнедеятельности объектов сферы услуг. При этом по отдельным регионам цены потребления различаются значительно. Удельный вес, например, транспортных расходов в цене потребления составляет в среднем около 10 %, а при поставке на значительные расстояния — около 50 %. Удельный же вес расходов на хранение определяется в основном энергопотреблением.
В результате прибыль производителя сведена к минимуму, а основная часть прибавочной стоимости реализуется в сфере обращения, что снижает рентабельность производства и значительно повышает цену потребления против цены предложения. Львиная доля в разности цен, потребления и производства приходится на то с какой эффективностью, в каком виде и какими средствами проводится энергосберегающая политика не только в сфере услуг, но и в сфере производства энергии. Сфера услуг, особенно связанная с использованием искусственного холода и тепла, сама зависит от цены и дефицита тех или иных видов энергии.
Дефицит энергоресурсов в России обусловлен не только тем, что у нас самая холодная в мире зима и большие расстояния до мест добычи энергоносителей но и потому, что современные системы жизнеобеспечения промышленного производства, жилья, сельского хозяйства, строительства не используют, в частности, для энергосбережения при эксплуатации стационарных энергогенерирующих установок и систем тепловые приводы и резкие сезонные колебания температур, достигающие 50 – 70 ⁰С, а базируются в основном на технологиях времен всеобщей индустриализации страны (первой половины прошлого века).
Значительные финансовые ресурсы, большое количество топлива, а значит и электроэнергии расходуется из-за того, что разнообразные потребители топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) в прошедшие годы были переориентированы на использование технологий с применением в качестве универсального вида энергии — электрической энергии.
Централизованное производство электрической энергии с использованием ее для совершения у потребителя необходимых ему видов работ по жизнеобеспечению зданий и производства было выгодно только с экономической точки зрения; когда электрическая энергия отпускалась по льготным тарифам и электрические сети содержались в удовлетворительном состоянии, так как для объектов с низкими объемами потребления, где невозможна унификация это упрощало номенклатуру, в частности механизации, холодо(тепло)генерирующего и холодо(тепло)использующего оборудования.
В настоящее время, когда россиянам уже не гарантируется надлежащее электроснабжение и цены на электроэнергию резко возросли, необходимо уже не только с экологической, но и с экономической точек зрения переход на использование более дешевых видов энергии. При этом необходимо резко сократить потребление высоколиквидной электрической энергии.
Известно, что в процессе добычи, производства, транспортировки, хранения, потребления органических энергетических ресурсов (топлива), на всех перечисленных последовательных этапах продвижения энергии первичных источников и на всех ступенях использования энергии в материальном производстве и сфере услуг в целом теряется около 90 % энергии по сравнению с первоначальным уровнем.
Все это приводит к запредельному потреблению ТЭР и расходу средств на борьбу с загрязнением окружающей среды и связано оно в первую очередь с большим количеством технологических переделов, которым подвергаются органическое топливо и генерируемые виды энергии на пути к потребителю, ведущих к тому же к резкому удорожанию традиционного энергоснабжения.
Одним из путей снижение доли в разности цен, потребления и производства является выработка необходимых видов энергии на децентрализованных (удаленных) территориях за счет использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
В электронных изданиях широко представлены под различными названиями многочисленные системы и установки энергетики ВИЭ, каждая из которых имеет в зависимости от географического положения потребителя энергии, режима эксплуатации, временных потребностей в тех или иных видах энергии свои преимущества и недостатки.
Предлагается оценка достоинств и недостатков отдельных систем и установок энергетики ВИЭ, призванных обеспечивать водоснабжение, выработку механической и электрической энергий производство холода и тепла в средней полосе России. Возможности энергетики ВИЭ по обеспечению этими видами энергии приведены в таблицах 1 – 10.
Это — сводный анализ наиболее эффективных; с точки зрения минимизации: энергетических потерь; расхода создаваемых человеком материалов; отрицательного воздействия на окружающую среду и человека, технологий использования в средней полосе России наиболее распространенных видов ВИЭ — энергии Солнца, в том числе, аккумулируемой солнечным соляным прудом [1] и ветра (ВЭУ).
Таблица 1 – Достоинства и недостатки систем и установок энергетики ВИЭ, призванных обеспечивать водоснабжение в средней полосе России
ВИЭ Тип системы (установки) Преимущества Недостатки Область применения
Солнце
ФЭП — насос
Малые габариты Малый КИУМ* Деградация электрической энергии. Большое количество техноло-гических переделов В условиях сверхплотной городской застройки и размещения производств
Гелиоводомёт с солнечным соляным прудом [1] Работа на аккумулирован-ной солнечной энергии до 2-х недель. Температура нижней границы термо-динамического цикла водомёта около 0 ⁰С. Аккумулирование теплоты для использования зимой. Нет использования электроэнергии
Значительные площади и объемы пруда и котлована со льдом.
Наличие большого концентратора солнечной энергии
В местностях с низкой плотностью проживания и размещения производств
Гелиоводомёт с солнечным коллектором Минимальное количество технологических переделов. Малые размеры Малый КИУМ. Рассеивание тепла термодинамического цикла. В условиях плотной городской застройки
Ветер
ВЭУ — насос
Использование механической энергии для привода насоса Малый КИУМ.
Негативное влияние шума на окружающих В местностях со сверхнизкой плотностью проживания
* коэффициент использования установленной мощности
Конечно, перечень, ВИЭ для водоснабжения может быть расширен за счет гидроэнергии, ДВС, работающих на биогазе и т.п.
Однако гидроэнергия — это источник энергии ограниченного использования, а биогаз, как высоколиквидное топливо, более всего подходит для применения в ДВС транспортных средств.
Акцентирование внимания на том, что в системе солнечного водоснабжения нет использования электроэнергии; обуславливается не только тем, что использование электричества для целей водоснабжения не выгодно в стационарных условиях (даже в условиях сверхплотной городской застройки) не только с энергетической точки зрения. А потому, что медики объявили об открытии новой болезни, присущей современной цивилизации — синдрома электромагнитной гиперчувствительности (СЭГ).
СЭГ проявляется у людей, проживающих вблизи источников сильного электромагнитного излучения — высоковольтных линий электропередач, передатчиков и т.п.
Среди наиболее часто встречающихся симптомов СЭГ выделяют головную боль, воспаление глаз, головокружение, тошноту, кожную сыпь, припухлость лица, слабость, быструю утомляемость, боли в суставах и мышцах, зуд в ухе, тяжесть в животе, затруднение дыхания и нарушение ритма сердца. Мощность радиоволн в крупных городах в 2 млн раз превосходит естественный фон, который создает Солнце. Кроме радиоволн есть и множество других источников электромагнитного излучения — электропроводка, телевизоры, компьютеры, осветительные приборы и так далее. Жители Северной Америки подвергаются в среднем в два раза большему воздействию электромагнитных полей, чем в Европе. Это связано с тем, что в США напряжение в электрической сети вдвое меньше европейского стандарта (100 В против 220 В), а ток, соответственно, в 2 раза больше. Тактика лечения СЭГ до сих пор не разработана. По всей видимости, аналогичное воздействие оказывает электромагнитное излучение, особенно высокой плотности на другие живые организмы (животных, птицу, рыб, растения).
Следовательно, водоснабжение за счет использования энергии солнечных соляных прудов и ветра (без промежуточной выработки электрической энергии) повышает его (водоснабжения) экологическую безопасность.
Таблица 2 – Достоинства и недостатки систем и установок энергетики ВИЭ, призванных обеспечивать производство механической энергии в средней полосе России
ВИЭ Тип установки (системы) Преимущества Недостатки Область применения
Солнце
ФЭП — электродвигатель
Малые габариты Малый КИУМ Деградация электрической энергии. Большое количество технологических переделов В условиях сверхплотной городской застройки и размещения производств
Тепловой двигатель, работающий от энергии солнечного соляного пруда [1] Работа на аккумулированной солнечной энергии до 2-х недель. Минимальное количество технологических переделов. Создание запаса тепла для зимнего использования.
Значительные площади и объемы пруда и котлована со льдом.
Наличие большого концентратора солнечной энергии
В местностях с низкой плотностью проживания и размещения производств
Тепловой двигатель, работающий от энергии солнечного коллектора Минимальное количество технологических переделов. Малые размеры Малый КИУМ. Рассеивание тепла термодинамического цикла. В условиях плотной городской застройки.
Ветер
ВЭУ Минимальное количество технологических переделов. Малый КИУМ.
Негативное влияние шума на окружающих. В местностях со сверхнизкой плотностью проживания.
Таблица 3 – Достоинства и недостатки систем и установок энергетики ВИЭ, призванных обеспечивать производство электрической энергии в средней полосе России
ВИЭ Тип установки (системы) Преимущества Недостатки Область применения
Солнце
ФЭП Минимальное количество технологических переделов.
Малые габариты
Малый КИУМ
Большая стоимость В условиях городской застройки и размещения производств
Гелио-электростанция, с солнечным соляным прудом
[1] Работа на аккумулированной солнечной энергии до 2-х недель. Создание запаса тепла для зимнего использования. Большие площади и объемы пруда и котлована со льдом. Наличие большого концентратора солнечной энергии
В местностях с низкой плотностью проживания
Гелио-электростанция, с солнечным коллектором
Малые размеры Малый КИУМ. Рассеивание тепла термодинамического цикла. В условиях плотной городской застройки.
Ветер
ВЭУ Возможность генерирования электроэнергии в условиях полярной ночи. Малый КИУМ.
Негативное влияние шума на окружающих. В местностях со сверхнизкой плотностью проживания.
Таблица 4 – Эксплуатационные характеристики электрогенерирующих установок в средней полосы России
Тип установки Период эксплуатации Неблагоприятные климатические факторы
КИУМ
С солнечным соляным прудом Весна, лето, осень Ветер, пыль 100 %
С ФЭП Круглый год при наличии резервного источника электроэнергии Град, пыль, дождь, снег, ветер, холодная погода
<<100 %
С солнечным коллектором
С ВЭУ Штиль. Обледенение. Порывы ветра
Таблица 5 – Экономические особенности электрогенерирующих установок для средней полосы России
Тип установки Используемые природные материалы Остальные используемые материалы
перечень срок службы перечень срок службы
С солнечным соляным прудом Вода, соль, грунт, глина, галька, песок >90 % от веса системы
Не ограничен
Металл, пластики, стекло теплоизоляция
До 25 лет
С солнечным коллектором
—
—
С ВЭУ
—
— Бетон,
металл, пластики
До 25 лет
С ФЭП
—
— Моно(мульти)-кристаллический кремний
До 25 лет
Таблица 6 – Социальные и экологические характеристики электрогенерирующих установок в средней полосе России
Тип установки Влияние на занятость населения Влияние на энергетическую безопасность Воздействие на окружающую среду
С солнечным соляным прудом
Создаются новые постоянные рабочие места. Уменьшается зависимость территориального образования, производства и быта от поставок электроэнергии —
С солнечным коллектором Вредные выбросы от резервного источника
С ВЭУ
С ФЭП*
*загрязнение окружающей среды при изготовлении
При производстве механической и электрической энергии от ВИЭ не используется вода в том традиционном виде, в качестве теплоносителя-охладителя, как при работе ТЭЦ. И это придает этим технологиям более высокую эпидемиологическую безопасность.
Вода — естественный природный теплоноситель, с её помощью отводятся избытки тепла от агрегатов традиционных тепловых электростанции при производстве электроэнергии. Её надо охлаждать и, охлажденную, вновь вернуть на предприятие, замкнув тем самым производственный цикл.
В современной энергетике используются в основном два способа её охлаждения — в градирнях и прудах-охладителях. Градирни при своем зарождении служили при добыче соли выпариванием. Сегодня они используются как устройства для охлаждения воды воздухом в оборотной (циркуляционной) системе водоснабжения. Они дожили до наших дней, достигнув циклопических размеров: более 120 м в высоту и 400 м2 в основании.
Градирни отрицательно воздействуют на среду обитания с эпидемиологической точки зрения. Градирня — это постоянный источник питательной среды для бактерий и микроводорослей: здесь нет губительного действия солнечного света, зато есть теплая вода — благодатнейшая среда для их развития. Теплая вода взаимодействует и с элементами конструкции, и с охлаждающей системой.
Борьба с микрофлорой внутри градирни (подкисление, фосфатирование, хлорирование, газация и т. д.), отрицательно влияет на саму конструкцию. Вместе с испаряемой водой (испарение 1 % воды понижает её температуру на 6 ⁰С, что и является целью работы градирни), как отмечают экологи, рассеиваются патогенные бактерии и вирусы, что приводит к росту заболеваний в районах, находящихся рядом с градирней. Для архитекторов градирня — яркий пример антиэкологической, агрессивной визуальной среды для зрительного восприятия, для биологов — невозможность использовать теплую воду, прошедшую градирню, для любого биологического производства. Для энергетиков и покупателей энергии тоже с относительной ценностью: охлаждение водой увеличивает издержки на производство электроэнергии на 5 % (сухой более чем на 25 %), КПД электростанции снижается при этом на 1 % (с сухой — на 6 – 8 %), а для населения это рост тарифов. При использовании градирни порочен сам принцип «охлаждения ради охлаждения», без какой либо пользы, без попыток заставить теплую воду работать и вывести её из категории «тупикового» продукта с «отрицательной» стоимостью (с учетом затрат на отвод тепла в атмосферу). Тем более что по мере развития и совершенствования традиционной энергетики растет и температурное качество теплой воды: если у ТЭС зимой она не повышается выше + 8 – 11 ⁰С, то у АЭС зимой она не опускается ниже + 18 – 20 ⁰С, а летом поднимается до + 35 – 40 ⁰С.
Таблица 7 – Достоинства и недостатки системы холодотеплоснабжения на базе солнечного соляного пруда и котлована со льдом/талой водой для средней полосы России
Тип системы Преимущества Недостатки Дополнительные виды энергоснабжения
Холодо-снабжения [1] Работа на аккумулированной солнечной энергии прудом до 2-х недель. Максимальная холодопроизводительность в солнечные дни. Не требуется резервного источника холода и тепла. Трансформация солнечной энергии в холод с коэффициентом >> 1.
Аккумулирование низко-потенциальной теплоты для зимы. Нет использования электроэнергии
Большие площадь и объем пруда и котлована.
Наличие большого концентратора солнечной энергии
Подогрев воздуха и воды в солнечном соляном пруду до 70 – 80 ⁰С.
Охлаждение* воздуха и воды в котловане со льдом до 0 ⁰С.
Тепло-снабжения [1] Трансформация тепловой энергии в теплоту с коэффициентом >> 1. Аккумулирование льда для лета. Нет использования электроэнергии Использование органического топлива для работы зимой хладомёта
Подогрев зимнего воздуха в котловане с талой водой до + 2 ⁰С
* использование естественного холода в холодосистемах производственного цикла обеспечивает снижение энергозатрат при генерации холода в 8 – 10 раз. Холод котлована можно использовать летом для охлаждения аккумуляторных батарей ВЭУ, трансформаторов, инверторов, теристоров и т.п.
Таблица 8 – Эксплуатационные характеристики системы холодотеплоснабжения для средней полосы России
Тип системы Период эксплуатации Неблагоприятные климатические факторы КИУМ
Холодо-снабжения Весна, лето, осень Пыль, ветер
100 %
Тепло-снабжения Работа в отопительный сезон —
Таблица 9 – Экономические особенности системы холодотеплоснабжения [1] для средней полосы России
Тип системы Используемые природные материалы Остальные используемые материалы
перечень срок службы перечень срок службы
Холодо-снабжения
Вода, соль, грунт, глина, галька, песок >95 % от веса системы Не ограничен.
Пригодны для повторного использования Металл, пластики, тепло-изоляционные материалы
До 25 лет
Тепло-снабжения
Таблица 10 – Социальные и экологические характеристики системы холодотеплоснабжения для средней полосы России
Тип системы Влияние на занятость населения Влияние на энергетическую безопасность Воздействие на окружающую среду
Холодо-снабжения Создается новое производство Уменьшается зависимость территориального образования, производства и быта от поставок топлива и электроэнергии
—
Тепло-снабжения Создаются новые рабочие места Вредные выбросы от источника тепловой энергии
Пруд зимой можно использовать в качестве ледяного катка
Солнечный соляной пруд и котлован со льдом/талой водой рассмотренных выше систем в течение всего периода эксплуатации можно использовать и в качестве противопожарных водоемов, которые могут оставаться таковыми и после прекращения работ систем.
Запас воды на тушение пожара должен быть достаточным для подачи 10 л/с в течение 3 часов. Такое количество может храниться в котловане глубиной 1,5 м с зеркалом 70 м2 [2].
Статистический анализ пожаров на объектах хранения, переработки и транспорта нефти и нефтепродуктов, проведенный за последние 10 лет ХХ века, показывает, что из 200 пожаров более 80 % произошло в наземных резервуарах. В резервуарах с сырой нефтью — 26 %, с бензином — 49 %, а в резервуарах с мазутом, дизельным топливом и керосином — 24 %. Кроме этого, имели место пожары в насосных станциях по перекачке нефтепродуктов и нефтей, на железнодорожных и автомобильных эстакадах.
При пожарах сгорело несколько миллионов тонн нефти и ее производных, а для локализации и тушения пожаров, потребовалось огромное количество воды, а на привод противопожарной техники израсходовано несколько миллионов литров топлива.
За последние 5 лет ХХ века в лесах, находящихся в ведении Федеральной службы лесного хозяйства России, зарегистрировано 81,2 тыс. пожаров. Около 80 % пожаров в лесном хозяйстве возникает по вине человека, 20 % — от грозовых разрядов. В густонаселенных районах большинство пожаров возникает, как правило, не от гроз, а по вине человека. Места возгораний здесь сравнительно доступны, но при значительном их количестве нередко оказывается невозможным без достаточного количества воды, имеющимися силами и средствами своевременно потушить все очаги. Пожары возникают на лесозаготовках, лесоперевалах, на базах прописки энергетических средств — тракторов, сложных специализированных машин предназначенных для лесовосстановления и так далее.
Эти пожары, входящие в число пожаров по вине человека, и приведшие к сгоранию и повреждению заготовленной древесины, зданий, сооружений, машин и так далее в прямом ущербе от лесного пожара занимают весьма скромное место — 2%.
Львиная доля затрат приходится на тушение — это оплата привлеченных сил и средств пожаротушения, их обслуживание, расходы на использование авиации — 33 %.
Огромный расход воды и топлива при тушении пожаров леса, нефти и ее производных обуславливается тем, что высокая температура пламени (до 1200 ⁰С) требует тепловой защиты близлежащей заготовленной древесины, установок, емкостей, арматуры, заполненных, как правило, взрывоопасными средами. Для исключения перегрева, возгорания, взрыва, их надо поливать водой, т. е. большая доля топлива и воды в противопожарной технике расходуется на локализацию пожаров. Отсутствие достаточного количества воды приводит к выходу огня на «простор».
Рассредоточенность пунктов хранения и отпуска нефтепродуктов, заготовки, переработки и хранения древесины диктует, при плохих дорогах, развитие сети альтернативного пожаротушения среднего звена. Необходимо иметь достаточные в течение всего года запасы воды, позволяющей до прибытия штатных пожарных самим не только локализовать пожар, но и быстро его ликвидировать с минимальными энергетическими и материальными затратами, с минимальной тепловой нагрузкой на биосферу.
В настоящее время для борьбы с лесными пожарами Вырицкий ОМЗ выпускает высоконапорные мотопомпы МЛВ-1, МЛВ-2/1,2, плавающую МЛП-0,2, а ЦОКБ “Лесмаш” - низконапорную МЛН-3/0,35.
Высоконапорные мотопомпы, особенно МЛВ-2/1,2, хорошо зарекомендовали себя при тушении лесных пожаров, и с успехом могут применяться для локализации и тушения пожаров в жилищно-коммунальном секторе.
При выводе систем на безе солнечных соляных прудов и котлованов из эксплуатации в выемках прудов и котлованов можно также возводить сооружения для выращивания грибов. В пруд и котлован закачивать грунтовые воды для «выдержки» и подогрева перед поливом. А также для замочки деревянных бочек. Для испытания крупногабаритных изделий на герметичность, на коррозионную стойкость в морской воде. Для флотации.
Вода в отличие от пластмасс, используемых в солнечных коллекторах, не разрушается от ультрафиолетовых лучей. Срок эксплуатации её не ограничен.
Немаловажен и такой факт. Утилизация систем энергетики ВИЭ не идёт ни в какое сравнение с проблемами, с которыми сталкиваются АЭС, — некуда девать отработанное ядерное топливо, нет хранилищ по международным меркам, которые были бы признаны безопасными. Хранилища пристанционные переполнены. Атомные станции, многие из них уже отслужили свой срок, и их надо выводить из строя, Однако на вывод из строя требуются такие же деньги, как на строительство атомных станций (2000 – 3000 $/кВт), этих денег атомная энергетика тратить не хочет. Поэтому они правдами и неправдами продлевают срок службы атомных станций ещё на 10 – 15 лет, надеясь, что проблема будет решена после того, как они уйдут от службы. Это делает российскую атомную энергетику ещё более опасной. Нельзя ездить без конца на автомобилях — они стареют. Как вы его ни ремонтируйте, старый автомобиль есть старый автомобиль, он гораздо более опасный, чем новый автомобиль. Примерно в таком же состоянии находится не только атомная энергетика, но как показала жизнь и ГЭС.
Все окружающие нас предметы, машины, изделия имеют определенные этапы жизненного цикла: проектирование, производство, эксплуатация, образование отходов. Далее происходит их утилизация.
Чрезвычайно важная и быстро надвигающаяся на нас проблема — это проблема потребления ресурсов. Это принципиально новый подход к технологии производства продукта.
Стратегической перспективой для решения этой проблемы является, глобальный рециклинг, когда практически все ресурсы, возможно, использовать в производстве, кроме полигонов твердых бытовых отходов, которые необходимо временно захоронить в ожидании развития новых технологий их использования или уничтожения.
Важнейшей задачей остается и необходимость создания материалов, которые можно было бы использовать, в глобальном рециклинге, что позволяет исключить такие понятия, как отходы. Природа дала нам такой материал, и он издревле был познан, принят человечеством — это драгоценные металлы: золото, серебро, а в настоящее время и элементы платиновой группы. Дело в том, что коэффициент их повторного использования составляет 97 – 99 %. При современных технологиях коэффициент использования чисто углеродистых графитовых материалов, углеродных волокон 85 – 90 %. Однако объемы первых групп крайне низкие и какой-либо существенной роли они не играют. Серьезной проблемой становятся цветные металлы с точки зрения их производства и высоких затрат энергии.
Значительный интерес представляет рециклинг цветных металлов (алюминиевых сплавов, титановых, медных и некоторых других) с коэффициентом использования 75 – 80 %.
Использование железного лома и его сплавов, воспроизводство которых составляет 65 %, давно признано одним, из наиболее эффективных.
И в тоже время одним из наиболее распространенных методов утилизации органосодержащих отходов в постсоветских странах является их захоронение или складирование. Это влечет за собой ряд проблем — отчуждение территорий, загрязнение атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и грунтовых вод. Такие методы также не оправданы с экономической точки зрения, т.к. являются затратными и ставят предприятие в зависимость от сторонних организаций.
И, как известно более 70 % производимых человеком материалов, веществ не имеют природных утилизаторов.
Эти проблемы также можно отнести к критериям оценки эффективности инновации, в том числе в энергетике ВИЭ.
Конечно, энергетика ВИЭ не может идти по пути автомобилистов, использующих утилизацию дорогих металлов для защиты окружающей среды. Глушители европейских автомобилей оснащены катализатором из платины и палладия. С их помощью можно почти полностью избавиться от угарного газа в выхлопе автомобиля, а большую часть оксидов азота превратить в безвредные соединения. Однако эти металлы очень дороги и со временем расходуются.
Поэтому в энергетике ВИЭ нужно стремиться создавать технологии с высокими коэффициентами использования существующих природных материалов и повторного использования этих материалов, и материалов, из которых изготовляется оборудование.
Целый ряд экологических факторов утилизации, влияющих на жизнь и здоровье людей, развитие экосистем связан с производством. Рассмотрим это на примере аэропорта. Его деятельность, связана, в частности, с эксплуатацией и обслуживанием наземных средств передвижения, зданий и сооружений и основана, на использовании добытого и переработанного топлива, масел, специальных жидкостей и т.п. Это также усиливает техногенную нагрузку на окружающую среду. Действительно, любое предприятие, в том числе авиатранспортное, вовлекает в сферу производства сырье и природные ресурсы, а обратно в окружающую среду направляет лишь одни отходы. А ведь авиапредприятия, в том числе аэропорты, как правило, расположены обособленно за пределами города, имеют санитарно-защитные зоны и зоны безопасности. Абсолютное большинство из них имеют собственные автономные, котельные и мощные резервные дизельгенераторы.
Экологический эффект вывода, например, котельных их из эксплуатации — улучшение среды обитания человека и условий труда. Он выражается в уменьшении загрязнений и концентраций вредных веществ в атмосфере, воде, почве, увеличении площадей пригодных земель, природных зон и ландшафта, сокращении уровня шумов и вибраций. Вот где поле деятельности для энергетики ВИЭ
Реализация природоохранных мероприятий способствует улучшению здоровья населения, росту продолжительности жизни и т.д., предотвращению нежелательных ситуаций, способных приводить к тяжелым социальным последствиям и материальным потерям.
При демонтаже, разделке оборудования традиционной энергетики, в зависимости от используемых технологий утилизации, загрязняющие вещества могут поступать в окружающую природную среду в виде газо-и парообразных химических соединений, растворов, аэрозолей, пыли и других видов отходов. При ликвидации градирен необходимо предусмотреть не распространение болезнетворных микробов и бактерий. Необходимо защитить население от влияния пыли золоотвалов — этого отрицательного фактора работы ТЭЦ, ТЭС. И здесь может прийти на помощь солнечная энергетика, способная обеспечить выкачивание и перемещение больших объемов воды не только для ирригации, сельского хозяйства, пожаротушения, дегазации, дезинфекции, осушение водоемов, бассейнов и колодцев, но и полив золы, для предотвращения её уноса.
Рассмотрим с этой точки зрения материалы, используемые в солнечном соляном пруду и котловане. Нет ли необходимости при их утилизации создавать специальные технологии переработки, захоронения (как для ядерных отходов) и т.д., с расходом энергии при уничтожении.
При утилизации солнечного соляного пруда — выпаривании воды из рассола, теплый водяной пар можно направлять для обогрева теплиц (грибниц). Вода, как элемент мироздания, занимает место по жизнестойкости после воздуха, а уже потом идет земля (грунт).
Оставшийся после выпаривания естественным путем воды из рассола пруда слой соли в пруду можно использовать для создания лечебных солевых комнат. При выпаривании, можно получить идеальную ровную поверхность большой площади. На этой поверхности можно монтировать (стыковать) перед сваркой или клепкой крупногабаритные изделия. При монтаже на такой поверхности можно получать идеальные посадочные (стыковочные, присоединительные) поверхности в одной плоскости или строго параллельные. Цена такой соляной поверхности может даже превышать первоначальную стоимость всего пруда с системами энергообеспечения. Соль убивает микробы и потенциальных возбудителей болезней. Для справки: только, на высохших соляных прудах, которые считаются самыми ровными твердыми поверхностями на земле, фиксируются рекорды скоростей автомобилей.
После прекращения работы системы очищенные пруд и котлован можно использовать в качестве летних плавательных бассейнов и зон отдыха для людей, плохо переносящих летний зной.
пятница, 1 ноября 2024 г.
СТРОИТЕЛЬСТВО СЭС В ДАГЕСТАНЕ.
ГЕОЭНЕРГЕТИКА ИНФО
В Дагестане началось строительство крупнейшей солнечной электростанции в России
Строительство крупнейшей солнечной электростанции в России стартовало в Дербентском районе Дагестана, инвестор вложит в проект более 7 миллиардов рублей, сообщает администрации главы республики
"В Южном Дагестане дан старт строительству крупнейшей солнечной электростанции в России – Дербентской СЭС. Мощность объекта – 100 МВт… Инвестор проекта - компания "Новая энергия" – вложит в него более 7 миллиардов рублей", – говорится в сообщении.
В ДАГЕСТАНЕ.
Электростанция расположится в десяти километрах от Дербента, в селе Авадан, на территории площадью 305 гектаров. Здесь будет установлено почти 190 тысяч двухсторонних модулей российского производства. Специалисты проложат более 800 километров подземных кабельных линий
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
Журнал ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ.
Перспективы развития мировой энергетики 2024
Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» продолжает наблюдать за основными тенденциями в развитии мировой электроэнергетики. Международным энергетическим агентством (МЭА) опубликован ежегодный аналитический отчет «Перспективы развития мировой энергетики 2024».
В нем исследуются основные тенденции в области генерации и потребления энергии, а также их влияние на энергетическую безопасность, экологию и экономическое развитие различных регионов мира.
Подробнее: https://eepir.ru/new/perspektivy-razvitiya-mirovoj-en..
#энергетика #МЭА #отчет #аналитика #генерация #ЭЭПиР #eepir
НОВАЯ ГЕНЕРАЦИЯ РОССИИ.
Объём вводов новой генерации в России в 2025–2042 годах составит 91,2 ГВт
Объём вводов новой генерации в России в 2025–2042 годах составит 91,2 ГВт. Заместитель председателя правительства России Александр Новак провел совещание по формированию Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2042 года.
В мероприятии приняли участие руководители и представители Министерства энергетики, Министерства экономического развития, энергетических компаний, отраслевых и деловых объединений.
Участники совещания обсудили параметры функционирования российской энергосистемы до 2042 года с учетом прогнозируемого увеличения энергопотребления в связи с опережающим ростом экономики.
Для надежного обеспечения потребностей в электроэнергии граждан и промышленности планируется ввод новой современной генерации. Речь идет об объектах как традиционной, так и возобновляемой и атомной энергетики.
Будет продолжена модернизация генерирующего оборудования. Также стоит задача дальнейшего наращивания установленной мощности с учетом необходимости балансировки пиков потребления, обеспечения надежности энергосистемы и экспортных обязательств.
Как следует из проекта Генсхемы размещения объектов электроэнергетики до 2042 года, установленная мощность энергосистем страны достигнет 302,1 ГВт. Для этого нужно инвестировать в отрасль 41,03 трлн рублей, но недостаточность выручки сектора при текущем регулировании оценивается в 37,5 трлн рублей.
Поделиться…
Подписаться на:
Сообщения (Atom)