Бєлов С.А., незалежний експерт
Витратина енергопостачання є істотною частиною собівартості кінцевогопродукту багатьох виробничих підприємств. Сьогодні ціни на енергоносіїпостійно зростають, частка вартості палива в тарифах на електроенергію та теплостановить 50-60%. Таким чином, одним з першочергових завдань для бізнесустає підвищення енергоефективності виробництва.
Ідеяенергоефективності далеко не нова. Енергетична криза 1973 року підштовхнуврозвинені країни Заходу до перегляду своєї енергетичної політики, в результатічого розвиток енергозберігаючих технологій стало одним з її пріоритетнихнапрямків. Так, у західних країнах енергоефективність давно є однимз основних принципів ведення бізнесу та підтримки конкурентоспроможностівласної продукції за рахунок зниження витрат на енергоресурси.
В2009 енергоефективність також стала одним з основних напрямківмодернізації економіки Росії: у листопаді був прийнятий новий закон проенергозбереженні, а урядом поставлена ​​мета - знизити енергоємністьекономіки на 40%. Аналіз енергозберігаючого досвіду розвинених країн дозволяєвиділити шляхи зниження енергоємності виробництва.
Корисний ефект масштабу
Дужечасто в разі віддаленості селищ чи виробництв від ліній електропередач абопросто в ситуації браку енергії для забезпечення потреб бізнесу і населеннягостро постає питання не тільки про економію покупної енергії, але і про генераціївласної. Рішення даної проблеми перебуває у сфері малої енергетики.
На50-70% території Росії немає централізованого енергопостачання. Недолікенергії заповнюють до 50 тисяч малих електростанцій сумарною потужністю в 17млн. кВт, що становить 8% від загальної встановленої потужності Росії. Однак дляпорівняння в США частка малої енергетики в загальному обсязі енергопотужностей становить10%, в Іспанії - 16%, а в Німеччині цілих 25%.
Програмибудівництва енергоблоків малої потужності активно стимулюються в США,
вВеликобританії та інших країнах Євросоюзу. Зокрема, в США за прогнозом до2020 року планується ввести 300 млн. кВт установок малої потужності. У 2009 роцірозвиток локальної енергетики отримало активну державну підтримку і вРосії: державний проект "Мала комплексна енергетика"є одним із пріоритетних у сфері підвищення енергоефективностіекономіки країни.
Невимагаючи надвисоких інвестицій, малі генератори окупаються за 1-4 роки, щостає привабливим для інвесторів. І не тільки в рентабельності справу.
Мала ефективність
Маліенергетичні установки володіють високою ефективністю роботи. Зокрема, самийвеликий газовий двигун J920 виробництва GE Jenbacher, підприємстваамериканського енергетичного гіганта General Electric, при потужності 9, 5 МВтволодіє ККД по виробленню електроенергії на рівні 48, 7%. У режимі когенерації(Одночасна вироблення теплової та електроенергії) його ККД зростає до 90%.Причому той же двигун J920 дозволяє знизити викиди вуглекислого газу на 1500 тонн в рік, що рівносильно забруднюючим викидам 800 автомобілів, а це всвою чергу дозволяє знизити компенсацію за викид шкідливих речовин ватмосферу.
ВЯк доцільності застосування установок малої потужності можна привестидосвід зарубіжних університетів. Зокрема, в університеті міста Данді вШотландії був встановлений енергоблок з трьох двигунів GE Jenbacher на природномугазі. Інтеграція установки в енергомережу університету дозволила забезпечити більш98% його потреб в електроенергії і 50% - в тепловій енергії, а сумарний ККДсклав до 74%.
Одинмалий генератор потужністю 9, 5 МВт здатний задовольнити потреби в енергіїприблизно 18, 500 домогосподарств, що відповідає розмірам невеликогоміста. На сьогоднішній день енергетичні установки малої потужностівстановлюються в Європі повсюдно.
Рішення по науці
Всісучасні електростанції, в тому числі і малої потужності, працюють покласичному термодинамическому циклу, запропонованому в середині XIX століттяінженером і фізиком Вільямом Ренкіна. Даний цикл увазі перетвореннятепла в роботу за допомогою водяної пари.
Можнаусередині регулювати процеси роботи підприємства, домагаючись скорочення витратна 1-2%, однак може бути достатньо одного високотехнологічного рішення, якедозволить знизити витрати на всі 10%. Одним з найбільш ефективних рішень поенерго-і ресурсозбереження на ТЕС усіх типів у світовій практиці визнанаоптимізація енергоспоживання для власних потреб електростанції.
Однієюз останніх розробок в даній сфері є установка на газових турбінахобладнання для утилізації тепла, що минає в атмосферу разом з продуктами згорання(Так зване скидного тепло). Таке устаткування дозволяє отримуватиелектрику і тепло навіть з скидних газів. Розроблена інженерами GeneralElectric, концепція даної технології полягає в інтеграції органічноїробочої рідини в класичний цикл Ренкіна. Це дозволяє отримуватидодаткову електроенергію і навіть обмежити обсяг викидів шкідливих речовинв атмосферу. Наприклад, інтеграція подібного циклу на В«великийВ» турбіні зпотужністю 43, 53 МВт і ККД 33, 3% дозволяє отримати 15, 6 МВт додатковоїпотужності, а сумарний ККД складе 45, 2%.
Технологіяорганічного циклу застосовується і на малих двигунах GE Jenbacher, дозволяючизначно знизити операційні витрати і викид забруднюючих речовин.Прикладом може послужити інтеграція нової технології в Словенії в містіЛендава на електростанції, що використовує як паливо біогаз. Обладнаннятрьох двигунів GE Jenbacher c органічним циклом установкою утилізаціїскидного тепла CO.rA дозволило збільшити ефективність роботи на 5%.
Паливна незалежність
Щеоднією з переваг таких малих станцій є їх "всеїдність" ввідношенні палива: в його якості, крім природного газу, можуть виступатипопутний нафтовий газ, отримуваний у процесі розробки родовищ, біогазипобічних продуктів сільського господарства, звалищний газ, а також самі різнівиди біогазів. Така паливна "гнучкість" дозволяє встановлюватималі енергоблоки у важкодоступних регіонах і знижувати залежність відзагальнодоступною газової труби або інших видів енергоресурсів, за доставкуяких споживачеві доводиться платити додатково.
ДоНаприклад, вугільний метан має високий потенціал по заміні природного газув ролі палива для малих електростанцій. За даними фахівців Університетуштату Монтана (США), світові запаси вугілля становлять 89, 9 - 259, 6 трлн. куб.м. Будучи майже повноцінною альтернативою природному газу, метан почаврозроблятися в 90-і роки XX століття. За оцінками експертів, при поточному рівніутилізації метану в 75-80 млрд. куб. м в рік тенденція до зростання утилізаціївугільного метану збережеться, і до 2020 року світовий видобуток метану з вугільнихпластів досягне 100-150 млрд. куб. м.
ВЦього року перетворення вугільного метану в електроенергію почалося і в Росії:в середині лютого в Кемеровській області були запущена перша електростанція, що працюєна вугільному метані. Генерація електроенергії з метану здійснюється придопомоги газопоршневих двигунів GE Jenbacher.
Ефективний вибір
Враховуючиефект масштабу, збільшення частки генераторів малих потужностей у загальномуенергомощностном балансі Росії дозволить значно знизити споживанняенергоресурсів та викиди шкідливих речовин. Це в свою чергу дозволить іпідприємствам знизити собівартість продукції і направляти більше коштів на інноваціїі розвиток.
Існуєбезліч і інших способів підвищити енергоефективність Російської економіки:від збільшення частки вітряків та інших видів альтернативної енергетики венергопотужностей балансі до використання енергозберігаючих ламп при промисловомуосвітленні і в побуті. Очевидно, що підвищення енергоефективності повинно йти поусіх напрямках.
Список літератури
Дляпідготовки даної роботи були використані матеріали з сайту .i-mash.ru
