Издержки на энергоснабжение являются значимой частью себестоимости конечного продукта многих производственных компаний. Сейчас цены на энергоэлементы повсевременно вырастают, толика цены горючего в тарифах на электроэнергию и тепло составляет 50-60%. Таким макаром, одной из первоочередных задач для бизнеса становится увеличение энергоэффективности производства.

Мысль энергоэффективности далековато не нова. Энергетический кризис 1973 г. подтолкнул продвинутые страны Запада к пересмотру собственной энергетической политики, в итоге чего развитие энергосберегающих технологий стало одним из ее приоритетных направлений. Так, в западных странах энергоэффективность издавна является одним из главных принципов ведения бизнеса и поддержания конкурентоспособности своей продукции за счет понижения издержек на энергоресурсы.

В 2009 г. энергоэффективность также стала одним из главных направлений модернизации экономики Рф: в ноябре был принят новый закон об сбережении энергии, а правительством поставлена цель — понизить энергоемкость экономики на 40%. Анализ энергосберегающего опыта продвинутых стран позволяет выделить пути понижения энергоемкости производства.

Положительный эффект масштаба

Очень нередко в случае удаленности поселков либо производств от линий электропередач либо просто в ситуации нехватки энергии для обеспечения нужд бизнеса и населения остро встает вопрос не только лишь об экономии покупной энергии, да и о генерации своей. Решение данной трудности находится в сфере малой энергетики.

На 50-70% местности Рф нет централизованного энергоснабжения. Недочет энергии восполняют до 50 тыс. малых электрических станций суммарной мощностью в 17 млн. КВт, что составляет 8% от общей установленной мощности Рф. Но для сопоставления в США толика малой энергетики в общем объеме энергомощностей составляет 10%, в Испании – 16%, а в Германии целых 25%.

Программки строительства энергоблоков малой мощности интенсивно стимулируются в США, в Англии и других странах Евросоюза. А именно, в США по прогнозу до 2020 г. планируется ввести 300 млн. КВт установок малой мощности. В 2009 г. развитие локальной энергетики получило активную муниципальную поддержку и в Рф: муниципальный проект «Малая всеохватывающая энергетика» является одним из приоритетных в области увеличения энергоэффективности экономики страны.

Не требуя сверхвысоких инвестиций, малые генераторы окупаются за 1-4 года, что становится симпатичным для инвесторов. И не только лишь в рентабельности дело.

Малая эффективность

Малые энерго установки владеют высочайшей эффективностью работы. А именно, наибольший газовый движок J920 производства GE Jenbacher, предприятия южноамериканского энергетического гиганта General Electric, при мощности 9,5 МВт обладает КПД по выработке электроэнергии на уровне 48,7%. В режиме когенерации (одновременная выработка термический и электроэнергии) его КПД растет до 90%. При этом тот же движок J920 позволяет снизить выбросы углекислого газа на 1 500 т в год, что равносильно загрязняющим выбросам 800 автомобилей, а это в свою очередь позволяет понизить компенсацию за выброс вредных веществ в атмосферу.

В качестве необходимости внедрения установок малой мощности можно привести опыт забугорных институтов. А именно, в институте городка Данди в Шотландии был установлен энергоблок из 3-х движков GE Jenbacher на природном газе. Интеграция установки в энергосеть института позволила обеспечить более 98% его нужд в электроэнергии и 50% — в термический энергии, а суммарный КПД составил до 74%.

Один малый генератор мощностью 9,5 МВт способен удовлетворить потребности в энергии примерно 18,500 домохозяйств, что соответствует размерам маленького городка. На сегодня энерго установки малой мощности инсталлируются в Европе везде.

Решение по науке

Все современные электростанции, в том числе и малой мощности, работают по традиционному термодинамическому циклу, предложенному посреди XIX века инженером и физиком Уильямом Ренкиным. Данный цикл предполагает преобразование тепла в работу при помощи водяного пара.
Можно усердно регулировать процессы работы предприятия, добиваясь сокращения расходов на 1-2%, но может быть довольно 1-го сверхтехнологичного решения, которое позволит понизить издержки на все 10%. Одним из более действенных 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 совместно с продуктами сгорания (так называемое сбросовое тепло). Такое оборудование позволяет получать электричество и тепло даже из сбросовых газов. Разработанная инженерами General Electric, концепция данной технологии заключается в интеграции органической рабочей воды в традиционный цикл Ренкина. Это позволяет получать дополнительную электроэнергию и даже ограничить объем выбросов вредных веществ в атмосферу. К примеру, интеграция подобного цикла на «большой» турбине с мощностью 43,53 МВт и КПД 33,3% позволяет получить 15,6 МВт дополнительной мощности, а суммарный КПД составит 45,2%.

Разработка органического цикла применяется и на малых движках GE Jenbacher, позволяя существенно понизить операционные издержки и выброс загрязняющих веществ. Примером может послужить интеграция новейшей технологии в Словении в городке Лендава на электростанции, использующей в качестве горючего биогаз. Оборудование 3-х движков GE Jenbacher c органическим циклом установкой утилизации сбросового тепла CO.rA позволило прирастить эффективность работы на 5%.

Топливная независимость

Еще одним из преимуществ таких малых станций является их «всеядность» в отношении горючего: в его качестве, кроме природного газа, могут выступать попутный нефтяной газ, получаемый в процессе разработки месторождений, биогазы побочных товаров сельского хозяйства, свалочный газ, также самые разные виды биогазов. Такая топливная «гибкость» позволяет устанавливать малые энергоблоки в недоступных регионах и снижать зависимость от общедоступной газовой трубы либо других видов энергоресурсов, за доставку которых потребителю приходится платить дополнительно.

Например, угольный метан обладает высочайшим потенциалом по подмене природного газа в роли горючего для малых электрических станций. По данным профессионалов Института штата Монтана (США), мировые припасы угля составляют 89,9 – 259,6 трлн. м&#179. Являясь практически настоящей кандидатурой природному газу, метан начал разрабатываться в 90-е года XX века. По оценкам профессионалов, при текущем уровне утилизации метана в 75-80 миллиардов. м&#179 в год тенденция к росту утилизации угольного метана сохранится, и к 2020 г. глобальная добыча метана с угольных пластов достигнет 100-150 миллиардов. м&#179.

В этом году преобразование угольного метана в электроэнергию началось и в Рф: посреди февраля в Кемеровской области были запущена 1-ая электрическая станция, работающая на угольном метане. Генерация электроэнергии из метана осуществляется с помощью газопоршневых движков GE Jenbacher.

Действенный выбор

Беря во внимание эффект масштаба, повышение толики генераторов малых мощностей в общем энергомощностном балансе Рф позволит существенно понизить потребление энергоресурсов и выбросы вредных веществ. Это в свою очередь позволит и компаниям понизить себестоимость продукции и направлять больше средств на инновации и развитие.

Существует огромное количество и других методов повысить энергоэффективность Русской экономики: от роста толики ветряков и других видов другой энергетики в энергомощностом балансе до использования энергосберегающих ламп при промышленном освещении и в быту. Разумеется, что увеличение энергоэффективности должно идти по всем фронтам.

Сергей Белов