¿Qué es una gran energía. La energía global está lista para grandes cambios. Un poco de trasfondo histórico

La energía global está lista para grandes cambios. En los últimos 10 años, el mundo ha visto un rápido salto hacia las fuentes de energía renovable. La tasa de crecimiento de la energía eólica y solar en el mundo ha sido del 30% o más durante varios años seguidos, lo que supera la tasa de crecimiento de la energía tradicional de carbón y gas en un orden de magnitud. En los años de crisis de 2008-2009 este crecimiento no sólo no se ha debilitado, sino que se ha acelerado. Y esto sucedió en el contexto de la caída de los precios de los portadores de energía tradicionales y, al parecer, el mayor atractivo de los productos de gas, carbón y petróleo nuevamente.

La energía global crece principalmente debido a las capacidades puestas en servicio basadas en FER, mientras que la nueva generación basada en combustibles fósiles, por regla general, solo reemplaza las capacidades energéticas obsoletas e ineficientes. En 2009-2010 Se ha producido un hito en el mundo de la energía. Por primera vez en la historia, la capacidad total de todas las capacidades RES puestas en servicio superó la capacidad total de generación de combustible nuevo. Las tendencias finalmente se han cruzado y seguirán moviéndose en direcciones opuestas. ¿Por qué?

Tendencia mundial, moda. Los gobiernos de los países desarrollados, las empresas manufactureras más grandes del mundo han apostado por las energías renovables. La élite mundial está en busca de una nueva dirección para el desarrollo de la economía, una nueva aplicación de capital y conocimiento. La energía renovable es vista como una de esas áreas prometedoras.

Indicadores de costos. La era de los hidrocarburos baratos está llegando a su fin. La extracción de petróleo, gas, carbón se adentra cada vez más en el mar, en la taiga, al norte o al sur. La crema se eliminó en el siglo XX. No hay duda de que los recursos de petróleo, gas y carbón durarán cientos de siglos, pero estos recursos serán costosos. Por el contrario, los kW de capacidad instalada de FER durante los últimos 30 años han bajado de precio en un orden de magnitud. En algunos casos, el precio de la electricidad producida con FER ya es más barato que la electricidad con combustible de hidrocarburo.

Progreso técnico y nuevas tecnologías. El progreso tecnológico, por supuesto, ha afectado a todos los sectores de la economía mundial. Pero en el campo de las energías renovables, en los últimos años ha ido avanzando con una notable ventaja. La eficiencia del equipo ha aumentado varias veces con una disminución constante en el precio del mismo. Por ejemplo, las turbinas eólicas instaladas en Europa hace 10 años ya están moral y físicamente obsoletas. En la energía de los combustibles, por el contrario, los nuevos tipos de equipos suelen ser más sofisticados y más caros que los anteriores.

Riesgos políticos. El mundo se está volviendo cada vez más inestable, lo que afecta significativamente la volatilidad de los precios de las fuentes de energía tradicionales, en cuyo precio final se paga la parte del león por el "estado de ánimo" de los inversores y especuladores.

riesgos de infraestructura. Como resultado de los riesgos políticos, existen dificultades e interrupciones en el suministro de los propios vectores energéticos, cuyas áreas de producción están alejadas de las áreas de consumo. A mediados del siglo XX, el mundo ya atravesaba una etapa temporal de abandono de los oleoductos (por ejemplo, en la Península Arábiga) a favor del desarrollo del transporte en tanqueros debido a la inestabilidad política en la región. Al parecer, lo mismo nos espera en un futuro próximo. Los megaproyectos de gasoductos en Eurasia se enfrentan a una serie de riesgos políticos y de mercado en los países de tránsito, los piratas están ganando influencia en los mares, etc. Todo esto aumenta el riesgo de suministro insuficiente de combustible y, en consecuencia, se requieren altos costos para el mantenimiento y almacenamiento de los portadores de energía.

Riesgos terroristas. La infraestructura de energía de combustible está atrayendo cada vez más la atención de todo tipo de comunidades extremistas y radicales. En este sentido, en los últimos años, el coste de su protección y seguridad se ha multiplicado por varias veces. Las instalaciones de energías renovables son menos interesantes desde este punto de vista: son de baja potencia, están repartidas por el territorio, su destrucción no amenaza en modo alguno la vida de las personas de su entorno (no tiene sentido volar un parque eólico marino , por ejemplo).

Generación distribuida. Todos los riesgos enumerados anteriormente están formando gradualmente una nueva tendencia global: el crecimiento de las capacidades de generación distribuida, la transición de grandes instalaciones de generación a grupos de energía mucho más pequeños. Y la energía basada en energías renovables encaja muy bien en este paradigma, que no requiere la creación de costosas infraestructuras de transporte para su propio desarrollo (tanto para el suministro de recursos energéticos como para la transmisión de electricidad). La generación distribuida basada en FER encaja lógicamente en el problema del ahorro energético y la eficiencia energética: la mayor parte de la energía se consume en el lugar de su producción, lo que elimina la pérdida de electricidad durante el transporte.

factores medioambientales. Aquí, las ventajas de la energía basada en energías renovables frente a la energía fuel son indiscutibles. La energía renovable utiliza la energía solar o los productos de desecho humano como recursos energéticos.

Pros contras

La energía renovable no puede equipararse completamente con la energía verde. Ella también tiene sus oponentes: ambientalistas, politólogos, energía. Por lo tanto, se cree ampliamente que la energía de los grandes vientos es una fuente de oscilaciones de baja frecuencia que son perjudiciales para todos los seres vivos. Innumerables aves supuestamente han sido dañadas por turbinas eólicas, y los parques eólicos marinos interfieren seriamente con el pensamiento de navegación de las aves migratorias y dificultan que los bancos de peces naveguen por el mar.

Sin embargo, hay estadísticas oficiales que dicen que, por ejemplo, en Alemania, hasta 3 pájaros por año murieron por el trabajo de las cuchillas en 2009. Y los "estúpidos" alemanes continúan obstinadamente construyendo edificios residenciales justo debajo de las torres de los parques eólicos de megavatios.

La energía solar tampoco es ideal en términos de "verdor". La tecnología para la obtención de materias primas para los módulos solares se basa en la química del cloro, que mata todo a su alrededor. Digamos, en la etapa de producción de módulos solares, el efecto "verde" de la energía solar está completamente agotado.

Para cada uno de los tipos de energía alternativa, se pueden citar contraargumentos similares.

Es costumbre elegir el menor de dos males. Al mismo tiempo, pocas personas piensan en la contaminación del espacio mundial por industrias como la minería, la metalurgia, la energía tradicional a gran escala (combustibles y no combustibles). Su "contribución" apenas estamos comenzando a darnos cuenta.

La generación solar y eólica tiene otros problemas tecnológicos mucho más graves. El sol no brilla por la noche, los módulos solares no funcionan por el resplandor de las estrellas y la luna. El parque eólico no opera con viento suave o calma. La variabilidad de la producción de energía a lo largo del tiempo es un problema realmente grave en algunos sectores de la energía no tradicional, que afecta negativamente al factor de capacidad de las centrales eléctricas de FER y, en consecuencia, al precio y al período de recuperación de los proyectos de FER. Pero para el desarrollo de FER en términos globales, este problema no es de gran importancia. Así lo demuestra la experiencia de Dinamarca. En este pequeño país europeo, durante los últimos 5-7 años, la participación de la generación eólica en la estructura de toda la industria de la energía eléctrica en términos de capacidad ha sido de alrededor del 20-25%. Al mismo tiempo, en algunas noches ventosas, ¡la energía eólica cubre todas las necesidades de electricidad del país! Cuando hace buen tiempo, la participación de la energía eólica nunca cae a cero y fluctúa al nivel del 5-10% de las necesidades totales de electricidad del país. Esto se explica por el hecho de que los parques eólicos están distribuidos de manera relativamente uniforme en todo el país y la ausencia total de viento en todos los puntos es extremadamente improbable. Durante los días de calma, los daneses cubren el déficit de su propia generación con electricidad de Noruega, generada en centrales hidroeléctricas locales. La opción de energía alternativa descrita anteriormente nos permite sacar varias conclusiones interesantes que son válidas tanto para Dinamarca como para cualquier otro país:

Incluso en Dinamarca, la energía basada en FER no se marca el objetivo de reemplazar completamente la energía tradicional, aunque el plan global ha aprobado objetivos para llevar la participación de la energía eólica en la estructura de producción de energía del país al 50% para 2030.
- La energía alternativa complementa con bastante éxito a la energía tradicional, lo que le permite responder con flexibilidad a los cambios en la demanda. La generación eléctrica básica, incluso en los países más desarrollados en términos de desarrollo de energías renovables, sigue basándose en la generación de combustibles. Esta situación no cambiará en los próximos años, ya que aún no se han inventado y probado tecnologías para la acumulación y distribución de grandes cantidades de energía, y la red de pequeñas centrales eléctricas basadas en energías renovables aún no está desarrollada en todas partes.
- La energía basada en FER es más efectiva en el caso de una combinación de varios de sus tipos o en el caso de una combinación con energía tradicional y el uso de redes inteligentes (smart grid)

Lugar de Rusia

¿Cuál es el lugar de Rusia en el mundo de las energías renovables globales? En cuanto a la capacidad instalada de la industria de las energías renovables (excluyendo las grandes hidroeléctricas), la Federación de Rusia ocupa un lugar cercano al final de los primeros cien, en cuanto a la participación de las energías renovables en la estructura del balance energético (menos del 1% ), ya estamos fuera de los primeros cien países. En más de cien países del mundo, en un grado u otro, el apoyo a las energías renovables está fijado a nivel legislativo. De todos los países desarrollados del mundo, solo en la Federación Rusa no existen iniciativas legislativas que funcionen para apoyar las fuentes de energía renovable, sin mencionar las medidas directas para estimular las fuentes de energía renovable, como las tarifas "verdes". Rusia sigue al margen... Y ello a pesar de que hace unas décadas, a mediados del siglo XX, la URSS fue pionera en el desarrollo de energías basadas en fuentes de energía renovables en el mundo.

¿Cuál es la razón de este estado de cosas? ¿Quizás tenemos nuestra propia forma especial de desarrollo económico? ¿Quizás Occidente está fanfarroneando, multiplicando las ventajas de la energía alternativa?

El conservadurismo de la élite política, la falta de voluntad del desarrollo real del país, el miedo y la desconfianza hacia las nuevas tecnologías. El poderoso lobby del petróleo y el gas “antialternativo” a nivel de los altos funcionarios del Estado, así como el dominio total de los mitos sobre el alto costo, la baja eficiencia y la falta de competitividad de la energía basada en energías renovables, basada en información y las estadísticas de mediados de la década de 1980 en los ministerios correspondientes llevaron a un estancamiento total en estas regiones de la Federación Rusa. Nos estamos adelantando incluso a los países subdesarrollados de África tropical, América Latina y Oceanía, donde las leyes pertinentes maduran como hongos después de la lluvia, se están adoptando programas para apoyar el desarrollo de fuentes de energía renovables y se están implementando los primeros proyectos. Para los países en desarrollo, esta es una oportunidad para construir un nuevo sector energético y pasar a la siguiente ronda de desarrollo económico sin pasar por la etapa de los hidrocarburos.
Curiosamente, incluso los gigantes de "hidrocarburos" como los Emiratos Árabes Unidos, Qatar no dudan en mantenerse al día en el desarrollo de la energía renovable. Además, estos países, junto con los países desarrollados de Europa y Estados Unidos, se esfuerzan por tomar una posición de liderazgo en esta área de la energía. Los Emiratos Árabes Unidos están desarrollando el proyecto MASDAR, que incluye la primera ecociudad ultramoderna del mundo totalmente basada en energías renovables con una universidad tecnológica especializada en energías renovables, edificios residenciales, públicos y comerciales.

Beijing y Londres, las capitales olímpicas de 2008 y 2012, se han basado en el uso de tecnologías de ahorro de energía y fuentes de energía renovable. En el estuario del Támesis, para la apertura de los Juegos, está previsto poner en marcha el parque eólico más grande del Reino Unido y de toda Europa, el parque eólico London Array con una capacidad superior a 1 GW. Por el contrario, el concepto de los Juegos Olímpicos de Sochi contiene principios "anti-verdes": la transformación de la reserva en un sitio de construcción, la construcción de centrales térmicas, soluciones controvertidas al "problema de la basura", y aún más la compactación de la ciudad de Sochi. Casi ninguna de las iniciativas para el uso de fuentes de energía renovables y soluciones modernas de ahorro de energía encuentra apoyo y choca contra el muro de las puertas de la corrupción.
Y, sin embargo, la energía basada en fuentes de energía renovables en Rusia. Ya se está desarrollando y el crecimiento se está acelerando gradualmente. Hay razones objetivas para esto:

Potencial de recursos. Rusia tiene los mayores recursos de energía renovable del mundo, y de casi todos los tipos. En algunos puntos, una combinación de condiciones locales contribuye a la amortización casi instantánea de los proyectos basados ​​en FER. Por ejemplo, proyectos para el suministro de energía de objetos alejados de la infraestructura, clústeres de biogás, producción de pellets de madera, casas cero, etc. Estas áreas de RES ya se están desarrollando con éxito incluso sin medidas especiales para apoyar RES del estado.

Apoyo. Hasta hace poco, el desarrollo de la energía basada en fuentes de energía renovables en la Federación Rusa procedió “desde abajo”, por ingenieros, aficionados, pequeños equipos creativos y entusiastas. En los últimos años, también ha aparecido un fuerte apoyo para el desarrollo de fuentes de energía renovable y "desde arriba": RusHydro, Renova, Rosnano, Rostekhnologii y Rosatom se incluyen gradualmente en el proceso de creación de un mercado de energía renovable en la Federación Rusa.

El declive de la infraestructura. Cada vez es más difícil y costoso para los nuevos propietarios, constructores y promotores ponerse de acuerdo sobre la conexión a las redes eléctricas y gasoductos. Hay limitaciones significativas en las capacidades disponibles. La economía de la red eléctrica del país necesita una modernización a gran escala que, aparentemente, seguirá el camino del desarrollo de la generación descentralizada.

Urbanización territorial y obra nueva. En territorios donde no existe una infraestructura prefabricada (redes eléctricas, gasoductos), hay que buscar formas alternativas de suministrar energía a las nuevas instalaciones de infraestructura. En las regiones más deficitarias energéticamente, se opta cada vez más por la generación propia basada en fuentes de energía renovable. El repostaje con gasolina y gasóleo es cada día más caro.

Crecimiento tarifario. El motor más importante para el crecimiento de la generación basada en fuentes de energía renovable es la constante elevación de los precios domésticos del gas y la electricidad al nivel occidental. Una transición completa a tarifas de gas iguales a las europeas, la liberalización del mercado eléctrico llevará al hecho de que sin el uso de generación basada en fuentes de energía renovables y el ahorro de energía, será difícil para los consumidores rusos asegurar su competitividad.

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La energía de las personas consta de dos corrientes. De abajo, un pilar viene de la tierra y otro de arriba del espacio. Para cada persona, estos hilos de energía son individuales. No pueden separarse de él.

que es un aura

Hay un aparato especial que puede fotografiar el campo de energía humano. A menudo, este último se llama "aura". formado por dos corrientes, girando alrededor del cuerpo. Cada uno de ellos debe ir con total libertad, pasando por siete centros especiales, "lavando" todos los órganos y sistemas de una persona, la energía "fluye" desde los dedos de los pies y las manos. Un punto muy importante para la salud y el estado mental no se ve obstaculizado. Si en algún lugar hay una parada o inhibición del flujo de energía, entonces los órganos o tejidos comienzan a doler. Si se cubre su entrada desde el espacio exterior, entonces la persona experimenta depresión. Cualquier violación afecta inmediatamente nuestra condición. Desafortunadamente, estos bloqueos ocurren todo el tiempo. Pueden ser causados ​​no solo por influencias externas, sino también por cualquiera de nuestros pensamientos negativos. También es cierto que solo una interrupción prolongada de los flujos de energía provoca violaciones graves. Es decir, si odias a alguien, no solo lo dañas a él, sino también a ti mismo.

Energía negativa de una persona.

Cuando una persona tiene fracasos o desgracias, el cumplimiento de los planes se interrumpe regularmente, entonces dicen que su aura está contaminada. Esto es posible si ha pecado gravemente o ha introducido artificialmente "daño negro" en el campo. La energía humana es muy receptiva. El hecho es que nos comunicamos constantemente entre nosotros.

otro a nivel de campo. Las personas pueden no conocerse, ni siquiera sospechar de su existencia, pero nuestras auras interactúan constantemente. Este proceso implica el intercambio de parte de nuestra energía individual. Sin saberlo, podemos verter energía negativa en otra persona. Sucede cuando sentimos envidia, ira, lástima u otra emoción hacia una o varias personas. Cualquier pensamiento dirigido a una persona va acompañado de una transferencia de energía hacia ella. Sucede que la energía negativa se introduce en el campo intencionalmente (deterioro).

Limpieza energética humana

De hecho, cuidar la limpieza del aura en el mundo moderno es igual de normal.

procedimiento como higiene o estilo de vida saludable. La energía de las personas, debido al intercambio constante, está sujeta a cierta "obstrucción". Es decir, constantemente "agarramos" los programas negativos de otras personas. Necesitas deshacerte de ellos regularmente. Esto se hace de diferentes maneras. Los creyentes se purifican mediante la oración y el cumplimiento de los mandamientos del Señor. Los esoteristas tienen sus propios métodos. También puedes utilizar los servicios de magos que se especializan en limpiar el campo. La mejor manera de preservar la pureza natural del aura es protegerla de la negatividad. Y la mejor protección es el amor y una actitud positiva. Se sabe que las personas que están en el pico de la euforia son muy difíciles de contagiar de negatividad. Él simplemente rebota en ellos. Es solo que cuando te enamoras, la energía es tan fuerte que el "menos" de otra persona simplemente no puede atravesarla.

Entonces, una persona es, de hecho, un campo de energía. Cuanto más alta y pura es su aura, más brillante y tranquila fluye su vida.

La energía es la base de la civilización mundial. El hombre es hombre sólo por su capacidad excepcional, a diferencia de todos los seres vivos, para usar y controlar la energía de la naturaleza.

El primer tipo de energía dominado por el hombre fue la energía del fuego. El fuego permitía calentar la vivienda y cocinar los alimentos. Al aprender a hacer y mantener el fuego por su cuenta y al mejorar la tecnología para la producción de herramientas, las personas pudieron mejorar la higiene de sus cuerpos calentando agua, mejorar la calefacción del hogar y también usar la energía del fuego para fabricar herramientas. para cazar y atacar a otros grupos de personas, es decir, en los fines "militares".

Una de las principales fuentes de energía en el mundo moderno es la energía de combustión de productos derivados del petróleo y gas natural. Esta energía es muy utilizada en la industria y la tecnología, se basa en el uso de los motores de combustión interna de los vehículos. Casi todos los modos de transporte modernos funcionan con la energía de la combustión de hidrocarburos líquidos: gasolina o combustible diesel.

El siguiente avance en el desarrollo de la energía se produjo tras el descubrimiento del fenómeno de la electricidad. Habiendo dominado la energía eléctrica, la humanidad ha dado un gran paso adelante. En la actualidad, la industria de la energía eléctrica es la base para la existencia de muchos sectores de la economía, proporcionando iluminación, operación de comunicaciones (incluso inalámbricas), televisión, radio, dispositivos electrónicos, es decir, todo sin lo cual es imposible imaginar. civilización moderna.

La energía nuclear es de gran importancia para la vida moderna, ya que el costo de un kilovatio de electricidad generado por un reactor nuclear es varias veces menor que cuando se genera un kilovatio de electricidad a partir de materias primas de hidrocarburos o carbón. La energía atómica también se utiliza en programas espaciales y medicina. Sin embargo, existe un grave peligro de utilizar la energía nuclear con fines militares o terroristas, por lo que se requiere un control cuidadoso de las instalaciones de energía nuclear, así como un manejo cuidadoso de los elementos del reactor durante su operación.

El problema de la civilización de la humanidad es que las reservas naturales de petróleo, gas y carbón, también ampliamente utilizadas en la industria y la producción química, tarde o temprano se agotarán. Por lo tanto, la cuestión de encontrar fuentes de energía alternativas es aguda y se está llevando a cabo una gran cantidad de investigación científica en esta dirección. Desafortunadamente, las compañías de petróleo y gas no están interesadas en reducir la producción de petróleo y gas, ya que toda la economía global actual se basa en esto. Sin embargo, algún día se encontrará una solución, de lo contrario será inevitable un colapso energético y ambiental, que se traducirá en serios problemas para toda la humanidad.

Podemos decir que la energía para la humanidad es el fuego celestial, un regalo de Prometeo, que puede calentar, traer luz, proteger de la oscuridad y conducir a las estrellas, o puede incinerar el mundo entero. El uso de varios tipos de energía requiere una mente clara, conciencia y voluntad de hierro de las personas.

Energía- el ámbito de la actividad económica humana, conjunto de grandes subsistemas naturales y artificiales que sirven para transformar, distribuir y utilizar recursos energéticos de todo tipo. Su finalidad es asegurar la producción de energía mediante la conversión de la energía natural primaria en secundaria, por ejemplo, en energía eléctrica o térmica. En este caso, la producción de energía ocurre con mayor frecuencia en varias etapas:

Industria de la energía

La industria de la energía eléctrica es un subsistema de la industria de la energía, que abarca la producción de electricidad en las centrales eléctricas y su entrega a los consumidores a través de la línea de transmisión de energía. Sus elementos centrales son las centrales eléctricas, que suelen clasificarse según el tipo de energía primaria utilizada y el tipo de convertidores utilizados para ello. Cabe señalar que el predominio de uno u otro tipo de centrales eléctricas en un estado determinado depende principalmente de la disponibilidad de recursos apropiados. La industria de la energía eléctrica se divide en tradicional y poco convencional.

Industria de energía eléctrica tradicional

Un rasgo característico de la industria de energía eléctrica tradicional es su largo y buen dominio, ha pasado una larga prueba en una variedad de condiciones de operación. La mayor parte de la electricidad en todo el mundo se obtiene precisamente en las centrales eléctricas tradicionales, su potencia eléctrica unitaria a menudo supera los 1000 MW. La industria tradicional de energía eléctrica se divide en varias áreas.

Energía térmica

En esta industria, la electricidad se produce en centrales térmicas ( TPP), que utilizan para ello la energía química de los combustibles fósiles. Se dividen en:

La ingeniería de energía térmica a escala mundial prevalece entre los tipos tradicionales, el 46% de la electricidad mundial se genera a base de carbón, el 18% a base de gas, alrededor del 3% más: debido a la combustión de biomasa, el petróleo se utiliza para 0,2%. En total, las centrales térmicas proporcionan alrededor de 2/3 de la producción total de todas las centrales eléctricas del mundo.

La industria energética de países del mundo como Polonia y Sudáfrica se basa casi por completo en el uso de carbón, y los Países Bajos se basan en el gas. La participación de la ingeniería de energía térmica es muy alta en China, Australia y México.

energía hidroeléctrica

En esta industria, la electricidad es producida por centrales hidroeléctricas ( estación de energía hidroeléctrica), utilizando para ello la energía del caudal de agua.

La energía hidroeléctrica es dominante en varios países: en Noruega y Brasil, toda la generación de electricidad se realiza en ellos. La lista de países en los que la participación de la generación de energía hidroeléctrica supera el 70% incluye varias docenas.

Energía nuclear

La industria en la que se produce electricidad mediante centrales nucleares ( estación de energía nuclear), utilizando para este propósito la energía de una reacción nuclear en cadena controlada, con mayor frecuencia uranio y plutonio.

En cuanto a la participación de las centrales nucleares en la generación de electricidad, destaca Francia, con un 70 %. También prevalece en Bélgica, la República de Corea y algunos otros países. Los líderes mundiales en la producción de electricidad en centrales nucleares son Estados Unidos, Francia y Japón.

Industria energética no tradicional

La mayoría de las áreas de la industria de la energía eléctrica no tradicional se basan en principios bastante tradicionales, pero la energía primaria en ellas son fuentes de importancia local, como la eólica, la geotérmica, o fuentes que están en desarrollo, como las celdas de combustible o fuentes que pueden utilizarse en el futuro, como la energía termonuclear. Los rasgos característicos de la energía no tradicional son su respeto por el medio ambiente, costos de construcción de capital extremadamente altos (por ejemplo, para una planta de energía solar con una capacidad de 1000 MW, se requiere cubrir un área de aproximadamente 4 km² con muy costoso espejos) y baja potencia de la unidad. Direcciones de la energía no tradicional:

• Instalaciones de pilas de combustible

También puede destacar un concepto importante debido a su carácter masivo: pequeño poder, este término no se acepta generalmente en la actualidad, junto con los términos energía local, energía distribuida, energía autónoma y otros En la mayoría de los casos, este es el nombre de centrales eléctricas con una capacidad de hasta 30 MW con unidades con una capacidad unitaria de hasta 10 MW. Estos incluyen tanto los tipos de energía respetuosos con el medio ambiente enumerados anteriormente como las pequeñas centrales eléctricas de combustibles fósiles, como las centrales eléctricas diésel (entre las pequeñas centrales eléctricas, su gran mayoría, por ejemplo, en Rusia, alrededor del 96%), las centrales eléctricas de pistón de gas, plantas de turbinas de gas de baja potencia que funcionan con combustible diesel y gas.

Electricidad de la red

Red eléctrica- un conjunto de subestaciones, aparamenta y líneas de transmisión que las conectan, destinados a la transmisión y distribución de energía eléctrica. La red eléctrica brinda la posibilidad de emitir energía desde centrales eléctricas, su transmisión a distancia, la transformación de parámetros eléctricos (voltaje, corriente) en subestaciones y su distribución en el territorio hasta receptores eléctricos directos.

Las redes eléctricas de los sistemas de energía modernos son multietapa, es decir, la electricidad sufre una gran cantidad de transformaciones en el camino desde las fuentes de electricidad hasta sus consumidores. Además, las redes eléctricas modernas se caracterizan por multimodo, que se entiende como una variedad de carga de elementos de la red en el contexto diario y anual, así como una gran cantidad de modos que ocurren cuando varios elementos de la red se ponen en reparación programada y durante sus paradas de emergencia. Estos y otros rasgos característicos de las redes eléctricas modernas hacen que sus estructuras y configuraciones sean muy complejas y diversas.

Suministro de calor

La vida de una persona moderna está asociada con el uso generalizado no solo de energía eléctrica, sino también térmica. Para que una persona se sienta cómoda en su casa, en el trabajo, en cualquier lugar público, todas las habitaciones deben tener calefacción y agua caliente para uso doméstico. Dado que esto está directamente relacionado con la salud humana, en los países desarrollados las condiciones de temperatura adecuadas en varios tipos de locales están reguladas por normas y estándares sanitarios. Tales condiciones se pueden realizar en la mayoría de los países del mundo solo con un suministro constante al objeto de calentamiento ( receptor de calor) una cierta cantidad de calor, que depende de la temperatura exterior, para lo cual se suele utilizar agua caliente con una temperatura final para los consumidores de unos 80-90 °C. Asimismo, para diversos procesos tecnológicos de empresas industriales, los llamados vapor industrial con una presión de 1-3 MPa. En el caso general, el suministro de calor a cualquier objeto es proporcionado por un sistema que consiste en:

• una fuente de calor, como una sala de calderas;
• red de calefacción, por ejemplo de tuberías de agua caliente o vapor;
• receptor de calor, por ejemplo, baterías de calentamiento de agua.

Calefacción urbana

Un rasgo característico de la calefacción urbana es la presencia de una extensa red de calefacción, desde la cual se alimentan numerosos consumidores (fábricas, edificios, locales residenciales, etc.). Para la calefacción urbana, se utilizan dos tipos de fuentes:

• Plantas combinadas de calor y electricidad ( cogeneración);
• Calderas, que se dividen en:
  • Calentamiento de agua;
  • Vapor.

Suministro de calor descentralizado

El sistema de suministro de calor se llama descentralizado si la fuente de calor y el disipador de calor están prácticamente combinados, es decir, la red de calor es muy pequeña o está ausente. Dicho suministro de calor puede ser individual, cuando se usan dispositivos de calefacción separados en cada habitación, por ejemplo, eléctricos, o locales, por ejemplo, calentando un edificio usando su propia sala de calderas pequeña. Por lo general, la producción de calor de tales salas de calderas no supera 1 Gcal / h (1.163 MW). El poder de las fuentes de calor del suministro de calor individual suele ser bastante pequeño y está determinado por las necesidades de sus propietarios. Tipos de calefacción descentralizada:

• Pequeñas salas de calderas;
• Eléctrico, que se divide en:
  • Directo;
  • Acumulación;

Red de calefacción

Red de calefacción- esta es una estructura compleja de ingeniería y construcción que sirve para transportar calor utilizando un refrigerante, agua o vapor, desde una fuente, CHP o sala de calderas, para calentar a los consumidores.

Combustible energético

Dado que la mayoría de las centrales eléctricas tradicionales y las fuentes de suministro de calor generan energía a partir de recursos no renovables, los temas de extracción, procesamiento y suministro de combustible son extremadamente importantes en el sector energético. La energía tradicional utiliza dos tipos de combustible fundamentalmente diferentes.

combustible organico

gaseoso

gas natural artificial:

• gas de alto horno;
• Productos de destilación de petróleo;
• Gas de gasificación subterránea;

Líquido

El combustible natural es el petróleo, los productos de su destilación se denominan artificiales:

sólido

Los combustibles naturales son:

• Combustible fósil:
• Combustible vegetal:
  • Residuos de madera;
  • Briquetas de combustible;

Los combustibles sólidos artificiales son:

Combustible nuclear

El uso de combustible nuclear en lugar de combustible orgánico es la principal y fundamental diferencia entre las centrales nucleares y las centrales térmicas. El combustible nuclear se obtiene del uranio natural, que se extrae:

• En minas (Francia, Níger, Sudáfrica);
• En tajos abiertos (Australia, Namibia);
• Método de lixiviación subterránea (Kazajstán, EE. UU., Canadá, Rusia).

Sistemas de energía

Sistema de potencia (sistema de potencia)- en sentido general, la totalidad de los recursos energéticos de todo tipo, así como los métodos y medios para su producción, transformación, distribución y aprovechamiento, que aseguren el abastecimiento de los consumidores con todo tipo de energía. El sistema energético incluye sistemas de energía eléctrica, suministro de petróleo y gas, industria del carbón, energía nuclear y otros. Por lo general, todos estos sistemas se combinan en todo el país en un solo sistema de energía y en varias regiones, en sistemas de energía unificados. La combinación de sistemas de suministro de energía separados en un solo sistema también se denomina intersectorial. complejo de combustible y energía, se debe principalmente a la intercambiabilidad de varios tipos de energía y recursos energéticos.

A menudo, el sistema de potencia en un sentido más estricto se entiende como un conjunto de centrales eléctricas, redes eléctricas y térmicas que están interconectadas y conectadas por modos comunes de procesos continuos de producción para la conversión, transmisión y distribución de energía eléctrica y térmica, lo que permite centralizar gestión de un sistema de este tipo. En el mundo moderno, los consumidores reciben electricidad de centrales eléctricas que pueden estar ubicadas cerca de los consumidores o pueden estar ubicadas a distancias considerables de ellos. En ambos casos, la transmisión de energía eléctrica se realiza a través de líneas eléctricas. Sin embargo, si los consumidores están alejados de la planta de energía, la transmisión debe realizarse a un voltaje mayor y deben construirse subestaciones elevadoras y reductoras entre ellos. A través de estas subestaciones, con la ayuda de líneas eléctricas, las plantas de energía están conectadas entre sí para operar en paralelo para una carga común, también a través de puntos de calefacción que usan tuberías de calor, solo que a distancias mucho más cortas conectan CHP y salas de calderas. La combinación de todos estos elementos se llama Sistema de poder, con tal combinación, existen importantes ventajas técnicas y económicas:

• reducción significativa en el costo de la electricidad y el calor;
• un aumento significativo en la confiabilidad del suministro de electricidad y calor a los consumidores;
• aumentar la eficiencia de la operación de varios tipos de centrales eléctricas;
• reducción de la capacidad de reserva requerida de las centrales eléctricas.

Estas enormes ventajas en el uso de los sistemas de energía llevaron al hecho de que en 1974 solo menos del 3% de la electricidad mundial era generada por centrales eléctricas independientes. Desde entonces, el poder de los sistemas de energía ha aumentado continuamente y se han creado poderosos sistemas integrados a partir de los más pequeños.

ver también

notas

1. Estadísticas energéticas mundiales clave de 2017(indefinido)(PDF). http://www.iea.org/publications/freepublications/ 30. AIE (2017).
2. Bajo la dirección general de Corr. RAS

Probablemente todos prestaron atención a la división de las personas según el grado de éxito y el atractivo de la riqueza material. Algunos pueden crear fácilmente una familia feliz, mientras que otros ganan mucho dinero sin esforzarse. Lo más entretenido es que es mucho más difícil encontrar una persona que tenga éxito en todas las áreas a la vez, para que haya felicidad en la familia y el dinero fluya como el agua. Pero muchas personas se quejan del éxito en una sola área. Como regla general, es mucho más difícil lograr el éxito en otra área y, a veces, incluso es imposible. Esto sucede porque cada uno de nosotros tiene la energía de un color dominante. El color de la energía depende de qué recursos terrenales atraeremos. Cada persona tiene un color principal en la energía, que sirve como imán para sus beneficios inherentes. Sin embargo, un mismo color no puede atraer beneficios que no le son característicos.

Qué es energía. Lo que determina su color..

La energía es un caparazón de la energía que nos rodea, que creamos nosotros mismos. Todos nuestros pensamientos, metas, prioridades, actitud hacia nosotros mismos y el mundo que nos rodea, principios y acciones afectan su color y saturación. Si una persona tiene confianza en sí misma, se ama a sí misma, tiene una alta autoestima, conoce su camino, es enérgica, exitosa y afortunada, entonces su energía será amarilla. Si es enérgico, sexy, le gusta gobernar y dominar, sabe cómo trabajar con toda su fuerza, es probable que su energía sea roja.

Hay 10 colores de este tipo en total.De estos, tres colores no tienen éxito y no son puros: marrón, negro y gris. El resto son: rojo, naranja, amarillo, verde, cian, índigo y violeta. Para resumir: el color de nuestra energía depende de la dirección de nuestro pensamiento y percepción del mundo. Así, los beneficios que son característicos de nuestro color son atraídos hacia nosotros. Funciona de la siguiente manera: la dirección de nuestros pensamientos se refleja en el inconsciente, que pone en marcha un determinado centro de energía, y que, a su vez, comienza a producir un determinado color de energía. El grado de atracción de los beneficios relacionados depende de la saturación de la capa de energía y su color. La saturación de energía, a su vez, está determinada por el grado de satisfacción con uno mismo, con la propia vida, con las rupturas energéticas y con las malas hierbas. Habiendo aprendido a pensar de cierta manera, es posible cambiar o saturar la energía.

Qué es energía. Colores primarios.

La mayoría de las veces, cada persona está dominada por un color de energía, pero a veces se mezcla con otro, pero en una forma más débil. Por ejemplo, a menudo se encuentra una mezcla de energía amarilla con naranja o verde con una mezcla de azul. Ahora con más detalle sobre los principales colores de la energía.

La energía roja es característica de las personas de voluntad fuerte, poderosas, egoístas, amorosas y capaces de dominar, así como de tomar una posición de liderazgo. Suelen ser asertivos, sexys, trabajadores y agresivos. La energía de estas personas atrae el poder, el sexo con varias parejas, una vida activa y ocupada y, a veces, incluso aventuras extremas. Es inherente a las personas con energía roja lograr sus objetivos, no avergonzarse de los métodos para lograrlo.

El color naranja de la energía se adapta a las personas egoístas, amorosas y capaces de disfrutar de la vida, a menudo perezosas. Les gusta la calma, la lentitud en la toma de decisiones, se envuelven en la comodidad y tratan de no sobrecargarse de trabajo. La energía de tales personas atrae el placer y el disfrute de la vida, la paz, el trabajo por placer, la comodidad y la comodidad.

La energía amarilla es característica de las personas egoístas, seguras de sí mismas, que se aman a sí mismas, que tienen una alta autoestima, capaces de disfrutar del éxito y creer en la buena suerte. La energía de estas personas atrae la suerte, el éxito, el dinero, la fama, así como la buena actitud de los demás. La energía amarilla tiende a estar en el centro de atención y en la cima del éxito.

La energía verde es inherente a las personas que aman toda la vida que les rodea. Como regla general, estas personas son altruistas, justas y de principios. La energía de tales personas atrae el amor, la justicia, la bondad. La energía verde puede construir fácilmente relaciones familiares fuertes y felices.

La energía azul es característica de las personas ligeras, creativas y sociables. Los portadores de energía azul atraen la facilidad en los negocios y la vida. Se esfuerzan por la autorrealización creativa.

La energía azul es inherente a las personas que confían en su intelecto, piensan en sus acciones un paso por delante y han desarrollado un pensamiento lógico. La energía azul atrae el trabajo intelectual y una vida bien planificada con un mínimo de emociones. Las personas con energía azul son propensas al crecimiento profesional. Aceptan solo el mundo lógico, mientras rechazan la información lógicamente inexplicable.

La energía violeta es característica de las personas espiritualmente desarrolladas que prefieren el mundo espiritual al mundo material, que tienen una gran cantidad de sabiduría, tienen un mundo interior rico y tienen un gran impacto en las personas que los rodean. Los sabios son representantes típicos de la energía violeta. El conocimiento espiritual se siente atraído por la energía violeta y es posible influir en el desarrollo de otras personas.

Ahora unas pocas palabras sobre las bebidas energéticas sin éxito, que incluyen negro, marrón y gris. Desafortunadamente, más del sesenta por ciento de la gente de la tierra son portadores de tal energía. Pero también hay un punto positivo: el porcentaje de bebidas energéticas malas está disminuyendo. Esto sucede debido al crecimiento del nivel de vida y la mejora espiritual gradual de las personas.

La energía negra es característica de las personas maliciosas, envidiosas, vengativas, insatisfechas consigo mismas y con sus vidas, negativas, con una fuerte negrura. La energía negra trae el mal al mundo, deseando a la gente lo peor. Esta energía atrae todo lo que desea para los demás.

Las personas con energía marrón incluyen personas que tienen una visión pesimista de la vida, con complejos desarrollados, que no se aman, no se respetan y tienen baja autoestima. A menudo, esas personas no son malas, y a veces incluso son justas y nobles, pero una negrura desarrollada interfiere con una percepción pura del mundo, lo que trae negatividad, desarrolla complejos y trae mala suerte. La energía marrón atrae el fracaso, la decepción, el estrés, el estancamiento en los negocios y una vida personal difícil.

La energía gris es característica de las personas con un caparazón de energía roto, lo que priva a una persona de energía y fuerza vitales. La ruptura ocurre debido a la insatisfacción del individuo consigo mismo o con el mundo que lo rodea, la autoflagelación y otras influencias de la negrura. La energía gris está tratando de esconderse en su mundo de las adversidades y las personas que lo rodean, lo que los cierra en primer lugar del éxito, la suerte y otros beneficios del mundo moderno. La energía gris está tan desprovista de energía que la hace invisible para el universo.

Qué es energía. Cómo desarrollarlo.

Cualquier energía puede desarrollarse y hacerse más atractiva para los beneficios del universo. La energía no solo puede forjarse y saciarse, sino incluso cambiarse según las circunstancias. Es posible entrenar la energía tanto trabajando en tu pensamiento y percepción del mundo como influyendo en los centros de energía. Existe una metodología maravillosa y única para el desarrollo de la energía. Puedes aprenderlo visitando el entrenamiento “cuatro idiotas hacia el éxito”. Puede estudiar los detalles del entrenamiento "cuatro idiotas al éxito" haciendo clic en.

Al depender de la construcción de grandes centrales eléctricas, nos vemos obligados a construir redes extendidas para la transmisión de energía. Su costo, mantenimiento, así como las pérdidas de transmisión conducen a un aumento de la tarifa de 4 a 5 veces, en comparación con el costo de la energía generada.

Vladimir Mikhailov, Miembro del Consejo de Expertos sobre la Delimitación de Poderes del Presidente de Rusia

Hay gente que dice que la energía baja es buena.

Hay otros que argumentan que la pequeña energía es una "herejía" y que la única opción correcta es la gran energía. Por ejemplo, hay un efecto de escala, como resultado de lo cual la "electricidad grande" es más barata.

Mira a tu alrededor. Tanto en el oeste como en el este, se están construyendo activamente pequeñas centrales eléctricas, además de las grandes centrales y en lugar de ellas.

Las centrales eléctricas pequeñas de hoy son ligeramente inferiores al "hermano mayor" en términos de eficiencia, pero ganan sólidamente en flexibilidad de trabajo, así como en velocidad de construcción y puesta en marcha.

De hecho, en esta publicación mostraré que hoy en día, la industria de la "gran" energía difícilmente puede hacer frente por sí sola a la tarea de proporcionar un suministro de energía confiable y económico a los consumidores en Rusia. Incluidos, por motivos específicos, no directamente relacionados con la energía.

69 000 frotar. por kW - el costo del Sochi CHPP ...

Como saben, cuanto más grande es la construcción, más barato es su costo unitario. Por ejemplo, el costo de crear pequeñas centrales eléctricas con recuperación de calor es de aproximadamente $1,000 por kilovatio de capacidad eléctrica instalada. El costo de las estaciones grandes debe estar en el rango de 600-900 USD/kW.

Y ahora, cómo está la situación en Rusia.

El costo unitario de Sochi CHPP (2004) fue de aproximadamente $2460 por kilovatio.

Capacidad eléctrica instalada: 79 MW, capacidad térmica: 25 Gcal/hora.

Volumen de inversión: 5,47 mil millones de rublos.

La construcción se llevó a cabo en el marco del programa objetivo federal "Sur de Rusia"

Programa de inversión de RAO "UES de Rusia" (fecha de publicación - otoño de 2006): planes para gastar 2,1 billones (2,100,000,000,000) rublos para la construcción de centrales eléctricas y redes. Este es el programa más caro en Rusia. Supera todos los gastos de inversión del presupuesto federal junto con el fondo de inversión para el próximo año (807 mil millones de rublos). Es más grande que el Fondo de Estabilización (2,05 billones de rublos).

Para la construcción de un kilovatio de potencia, en promedio, unos 1.100 dólares.

Ex Viceministro de Energía, ex Presidente del Consejo de Administración de RAO "UES" Viktor Kudryavy; "El programa de inversión de RAO UES está sobreestimado en 600-650 mil millones de rublos".

Para el nuevo sistema de despacho, "UES" pagó al alemán Siemens alrededor de 80 millones de euros, aunque, según el experto del Centro para el Estudio de Problemas Regionales Igor Tekhnarev, especialistas nacionales ya han desarrollado productos similares y cuestan de 1 a 5 millones de euros RAO "UES" entregó casi $7 millones más a Microsoft para la legalización del software corporativo del holding. Como bromeó uno de los interlocutores de Ko, incluso la administración presidencial no puede permitirse tal cosa.

Conclusión: RAO UES infla artificialmente el costo de construir centrales eléctricas de dos a cuatro veces. Está claro que el dinero va al "bolsillo derecho". Bueno, se toman del presupuesto (léase, nuestros impuestos) o se incluyen en el costo de las tarifas y tarifas de conexión.

Boris Gryzlov: "La dirección de RAO UES de Rusia presta más atención al pago de bonos a sus empleados que al desarrollo de la industria"

La declaración de que la Administración de RAO "UES de Rusia" no se preocupa por el bienestar de la empresa, sino de la Administración misma es obvia para muchos:

1. Presidente de la Duma Estatal Boris Gryzlov (11 de octubre de 2006): "Lamentablemente, debemos afirmar que las medidas tomadas por RAO UES de Rusia hasta ahora no han conducido a la eliminación del peligro de accidentes graves y el peligro de un aumento significativo en tarifas para la población Hay declaraciones sobre los próximos cortes de energía de invierno en varias regiones.Es fácil imaginar qué consecuencias pueden tener tales apagones, por ejemplo, durante las heladas: estamos hablando de la salud e incluso de la vida de nuestros ciudadanos
2. Mikhail Delyagin, director del Instituto para Problemas de Globalización: "La reforma de la industria eléctrica desvía todos los esfuerzos de RAO UES y muchas estructuras comerciales relacionadas a la redistribución de activos", recortando "los flujos financieros y desviándolos hacia el propio bolsillo". Todos los demás temas quedó en la periferia de la atención de la dirección de RAO "UES" "- no porque sea malo, sino porque así se concibió y dispuso la reforma".

Y la Administración no duda en hablar del catastrófico estado de la industria energética, en el que RAO "UES de Rusia", por supuesto, no tiene la culpa:

1. Yury Udaltsov, miembro de la junta directiva de RAO "UES of Russia": "En 2004, RAO "UES of Russia" satisfizo solo el 32% de todas las solicitudes de conexión. En 2005, esta cifra se redujo al 21%. Se supone que la el número de personas conectadas a la red seguirá cayendo: en 2006 al 16% y en 2007 al 10%.
2. Anatoly Borisovich Chubais: "Las capacidades físicas del sistema energético del país están llegando a su fin, como se advirtió hace varios años".

Conclusión: en una situación en la que

• la industria eléctrica del país está colapsando
• los que tienen que construir, "vieron" flujos financieros

decir que no hay alternativa a la energía "grande", por decirlo suavemente, no es razonable.

Corte de energía en la subestación Chagino afectó a Moscú y cuatro regiones

Desafortunadamente, hoy en día no es necesario hablar sobre la confiabilidad del suministro de energía. La depreciación de los equipos de la industria de energía en la región del 70-80%.

Mucha gente recuerda el accidente en la subestación de Chagino, después de lo cual los apagones continuos barrieron la parte europea de Rusia. Permítanme recordarles algunas de las consecuencias de este evento:

1. Como resultado de numerosos accidentes en las subestaciones, se cortó la electricidad en la mayor parte de la capital de Rusia. En el sur de Moscú, en el área de Kapotnya, Maryino, Biryulyovo, Chertanovo, se cortó la electricidad alrededor de las 11:00. Tampoco había electricidad en Leninsky Prospekt, Ryazanskoye Highway, Entuziastov Highway y en el área de Ordynka. Orekhovo-Borisovo, Lyubertsy, Novye Cheryomushki, Zhulebino, Brateevo, Perovo, Lyublino se quedaron sin electricidad ...
2. Se cortó la electricidad en 25 ciudades de la región de Moscú, en Podolsk, en la región de Tula, en la región de Kaluga. Los edificios residenciales y las instalaciones industriales se quedaron sin electricidad. Se han producido accidentes en algunas industrias particularmente peligrosas.
3. Los sistemas de aire acondicionado no funcionaron, se cortó la electricidad en hospitales y morgues. El transporte de la ciudad se levantó. Los semáforos en las calles se apagaron: se formaron atascos en las carreteras. En varios distritos de Moscú, los residentes se quedaron sin agua. No se suministró electricidad a las estaciones de bombeo, respectivamente, se detuvo el suministro de agua. Los puestos y tiendas han sido cerrados en la ciudad, ya que los refrigeradores se están "derretiendo" incluso en los supermercados.
4. Pérdidas directas de la granja avícola Petelinsky 14,430,000 rublos. (422.000 euros) - 278,5 mil aves muertas.
5. La planta de URSA estuvo a punto de perder su equipo principal: un horno de fundición de vidrio. Sin embargo, todavía hubo pérdidas productivas y financieras: la planta no produjo 263 toneladas de fibra de vidrio. El tiempo de inactividad de la producción ascendió a 53 horas, cuyas pérdidas superaron los 150 mil euros.

El accidente de Moscú del 25 de mayo de 2005 es el más famoso, pero es uno de los cientos de pequeños y grandes accidentes que ocurren en Rusia cada año.

En el sitio "Suministro de energía de las regiones rusas", en la sección "Confiabilidad del suministro de energía tradicional", puede ver una selección de materiales de la prensa sobre accidentes, escasez de energía en su región.

La compilación no es una colección completa de hechos, pero se puede obtener una idea de la situación con la confiabilidad del suministro eléctrico.

Por cierto, una de las declaraciones más fuertes fue hecha por el Presidente de la Junta de RAO "UES de Rusia" Anatoly Chubais en la lista de 16 regiones de Rusia, que en el invierno de 2006-2007 pueden experimentar restricciones en el consumo de electricidad.

Estos son los sistemas energéticos de Arkhangelsk, Vologda, Daguestán, Carelia, Komi, Kuban, Leningrado (incluido San Petersburgo), Moscú, Nizhny Novgorod, Perm, Sverdlovsk, Saratov, Tyva, Tyumen, Ulyanovsk y Chelyabinsk.

El año pasado, solo los sistemas energéticos de Moscú, Leningrado y Tyumen estaban en riesgo...

Conclusión: accidentes y declaraciones de Chubais A.B. cuéntenos sobre la baja confiabilidad de la fuente de alimentación tradicional. Lamentablemente, estamos a la espera de nuevos accidentes...

Un poco sobre la baja energía

La pequeña generación de energía tiene sus ventajas.

En primer lugar, una gran ventaja de la rápida puesta en marcha de las instalaciones (menores costos de capital, plazos más cortos para la producción de equipos y la construcción de una "caja", menores volúmenes de combustible, costos mucho más bajos para las líneas eléctricas)

Esto permitirá "amortiguar" un déficit energético muy importante antes de la puesta en marcha de grandes instalaciones energéticas.

En segundo lugar, la competencia siempre tiene un efecto beneficioso sobre la calidad y el costo de los servicios

Espero que el éxito de la industria de energía a pequeña escala impulse un aumento más activo en la eficiencia de la industria de energía "grande".

En tercer lugar, las centrales eléctricas pequeñas requieren menos espacio y no generan altas concentraciones de emisiones nocivas

Este hecho puede y debe utilizarse en el proceso de proporcionar electricidad y calor a nuestra futura Perla de invierno, la capital de los Juegos Olímpicos de 2014: la ciudad de Sochi.

Debido al hecho de que la pequeña energía de gas es una industria bastante joven, también hay problemas, cuya existencia debe ser reconocida y abordada:

En primer lugar, falta de un marco legislativo en relación con las pequeñas centrales eléctricas (para las fuentes autónomas de generación de calor, hay al menos algo, pero lo hay)

En segundo lugar, la imposibilidad real de vender excedentes de electricidad a la Red

En tercer lugar, dificultades importantes en la obtención de combustible (en la gran mayoría de los casos, gas natural)

Conclusión: la energía a pequeña escala en Rusia tiene un potencial significativo, que llevará tiempo desarrollar completamente

Resultados

Estoy seguro de que en nuestro país deben coexistir ingenieros de potencia de diferentes categorías de "peso". Cada uno tiene sus propias fortalezas y debilidades.

Y sólo en cooperación es posible obtener Energía efectiva.

La fuente de información -

Antes de comenzar a considerar los problemas de la industria de la energía eléctrica, es necesario comprender qué es la energía en general, qué problemas resuelve, qué papel juega en la vida humana.

La energía es un campo de la actividad humana, que incluye la recepción (extracción), procesamiento (conversión), transporte (transmisión), almacenamiento (excepto energía eléctrica), distribución y uso (consumo) de recursos energéticos y portadores de energía de todo tipo. El sector energético ha desarrollado profundas conexiones internas y externas. Su desarrollo es inseparable de todos los aspectos de la actividad humana. Tales estructuras complejas con varias conexiones externas e internas se consideran sistemas grandes.

La definición de un gran sistema de energía (BSE) contiene las condiciones para dividir un gran sistema en subsistemas: la jerarquía de su estructura, el desarrollo de vínculos entre los subsistemas, la unidad de tareas y la presencia de objetivos independientes para cada subsistema, la subordinación de las metas privadas a la general. Dichos subsistemas incluyen energía de combustible, energía nuclear, energía hidroeléctrica, energía térmica, energía eléctrica y otros subsistemas. La industria eléctrica ocupa un lugar especial en esta serie, y no solo porque es el tema de nuestro estudio, sino principalmente porque la electricidad es un tipo especial de energía con propiedades específicas, que deben ser discutidas con más detalle.

1.2. La electricidad es un tipo especial de energía.

Las propiedades específicas de la electricidad incluyen:

- la posibilidad de obtenerlo de otros (prácticamente de cualquiera) tipos de energía (mecánica, térmica, química, solar y otras);

- la posibilidad de convertirla en otros tipos de energía (en energía mecánica, térmica, química, luminosa, en otros tipos de energía);

- la capacidad de convertirlo en energía eléctrica de cualquier parámetro requerido (por ejemplo, en voltaje de microvoltios a cientos e incluso miles de kilovoltios - "La línea de corriente alterna trifásica de mayor voltaje de 1610 km de largo se colocó en Rusia y Kazajstán y transmite corriente con un voltaje de 1200 (1150) kV ");

– la posibilidad de transmisión a distancias significativas (miles de kilómetros);

– un alto grado de automatización de la producción, transformación, transmisión, distribución y consumo;

– la imposibilidad (todavía) de almacenar en grandes cantidades durante mucho tiempo: el proceso de producción y consumo de energía eléctrica es un acto de una sola vez;

- limpieza ambiental relativa.

Tales propiedades de la electricidad han llevado a su uso generalizado en la industria, el transporte, el hogar, en casi cualquier campo de la actividad humana; este es el tipo de energía más común que se consume.

1.3. Consumo de energía eléctrica. Gráficos de carga del consumidor

Un gran número de diversos consumidores están involucrados en el proceso de consumo de energía eléctrica. El consumo de energía de cada uno de ellos durante el día y el año es desigual. Puede ser de larga y corta duración, periódica, regular o aleatoria, dependiendo de los días laborables, fines de semana y festivos, del trabajo de las empresas en uno, dos o tres turnos, de la duración de las horas de luz, de la temperatura del aire, etc.

Pueden distinguirse los siguientes grupos principales de consumidores de energía eléctrica: - empresas industriales; - construcción; – transporte electrificado; - Agricultura; - consumidores domésticos y el sector de servicios de ciudades y asentamientos de trabajadores; - necesidades propias de las centrales eléctricas, etc. Los receptores de electricidad pueden ser motores eléctricos asíncronos, hornos eléctricos, instalaciones electrotérmicas, de electrólisis y soldadura, iluminación y electrodomésticos, instalaciones de aire acondicionado y refrigeración, instalaciones de radio y televisión, instalaciones médicas y otras instalaciones especiales. . Además, existe un consumo tecnológico de electricidad asociado a su transporte y distribución en redes eléctricas.

Arroz. 1.1. Horarios de carga diarios

El modo de consumo de energía se puede representar mediante curvas de carga. Un lugar especial entre ellos lo ocupan los horarios de carga diarios, que son una representación gráfica continua del modo de consumo de electricidad por parte del consumidor durante el día (Fig. 1.1, a). A menudo es más conveniente usar curvas de carga aproximadas por pasos (Fig. 1.1, b). Han recibido el mayor uso.

Cada instalación eléctrica tiene su curva de carga característica. Como ejemplo, en la fig. 1.2 muestra los horarios diarios: consumidores municipales de la ciudad con una carga predominantemente de iluminación (Fig. 1.2, a); empresas de industria ligera con trabajo en dos turnos (Fig. 1.2, b); una refinería de petróleo con tres turnos (Fig. 1.2, c).

Los gráficos de cargas eléctricas de empresas en varias industrias, ciudades, asentamientos laborales permiten predecir las cargas máximas esperadas, el modo y tamaño del consumo de electricidad y diseñar razonablemente el desarrollo del sistema.

Debido a la continuidad del proceso de producción y consumo de energía eléctrica, es importante saber cuánta energía eléctrica se necesita generar en cada momento específico, para determinar el cronograma de despacho de generación de energía eléctrica por parte de cada central. Para facilitar la elaboración de los horarios de los despachadores para la generación de electricidad, los horarios de consumo diario de electricidad se dividen en tres partes (Fig. 1.1, a). la parte inferior, donde R<R noche min se llama la base. Hay un consumo continuo de electricidad durante el día. parte media, donde R noche min<R< R días min se llama semi-pico. Aquí hay un aumento de la carga por la mañana y una disminución por la tarde. arriba, donde pag > pag días min se llama el pico. Aquí, durante el día, la carga cambia constantemente y alcanza su valor máximo.

1.4. Producción de energía eléctrica. Participación de las centrales en la generación de electricidad

En la actualidad, en nuestro país, así como en todo el mundo, la mayor parte de la electricidad se produce en potentes centrales eléctricas, donde algún otro tipo de energía se convierte en energía eléctrica. Según el tipo de energía que se convierte en electricidad, existen tres tipos principales de centrales eléctricas: centrales térmicas (TPP), hidráulicas (HPP) y centrales nucleares (NPP).

Sobre el las centrales térmicas La principal fuente de energía es el combustible orgánico: carbón, gas, fuel oil, esquisto bituminoso. Entre las centrales térmicas, cabe distinguir en primer lugar las centrales de condensación (CPP). Estas son, por regla general, poderosas centrales eléctricas ubicadas cerca de la extracción de combustible bajo en calorías. Llevan una parte significativa en la cobertura de la carga del sistema de energía. La eficiencia del IES es del 30…40%. La baja eficiencia se debe al hecho de que la mayor parte de la energía se pierde junto con el vapor de escape caliente. Las centrales térmicas especiales, las denominadas centrales combinadas de calor y electricidad (CHP), permiten utilizar una parte significativa de la energía del vapor de escape para calefacción y procesos tecnológicos en empresas industriales, así como para necesidades domésticas (calefacción, suministro de agua caliente). Como resultado, la eficiencia CHP alcanza el 60…70%. Actualmente, en nuestro país, las plantas de cogeneración proporcionan cerca del 40% de toda la electricidad producida. Las características del proceso tecnológico en estas centrales, donde se utilizan unidades de turbinas de vapor (STP), sugieren un modo de operación estable sin cambios repentinos y profundos en la carga, trabajando en la parte base del programa de carga.

En los últimos años, las unidades de turbina de gas (GTU) han encontrado aplicación y una distribución cada vez mayor en las centrales térmicas, en las que el combustible gaseoso o líquido, cuando se quema, crea gases de escape calientes que hacen girar la turbina. La ventaja de las centrales térmicas con turbinas de gas es que no requieren agua de alimentación y, por tanto, toda una gama de dispositivos relacionados. Además, las turbinas de gas son muy móviles. Tardan varios minutos en arrancar y parar (varias horas para las PTU), permiten una regulación profunda de la potencia generada y por lo tanto pueden utilizarse en la parte semipico de la curva de carga. La desventaja de las turbinas de gas es la ausencia de un ciclo de refrigeración cerrado, en el que se emite una cantidad significativa de energía térmica con los gases de escape. Al mismo tiempo, la eficiencia de la GTU es del 25…30%. Sin embargo, la instalación de una caldera de calor residual en la turbina de gases de escape puede aumentar la eficiencia hasta un 70 ... 80%.

Sobre el centrales hidroelectricas la energía del agua en movimiento en la hidroturbina se convierte en energía mecánica y luego en el generador, en energía eléctrica. La potencia de la central depende de la diferencia de niveles de agua creada por la presa (cabezal) y de la masa de agua que pasa por las turbinas por segundo (caudal de agua). Las centrales hidroeléctricas aportan más del 15% de toda la electricidad generada en nuestro país. Una característica positiva de las centrales hidroeléctricas es su gran movilidad (superior a la de las turbinas de gas). Esto se explica por el hecho de que la hidroturbina opera a temperatura ambiente y no requiere tiempo para calentarse. Por lo tanto, los HPP se pueden usar en cualquier parte del programa de carga, incluido el pico.

Un lugar especial entre las HPP lo ocupan las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo (PSPP). El propósito de la central eléctrica de almacenamiento por bombeo es igualar el horario de carga diario de los consumidores y aumentar la eficiencia de las centrales térmicas y las centrales nucleares. Durante las horas de carga mínima, las unidades PSP operan en modo de bombeo, bombeando agua desde el depósito inferior al superior y aumentando así la carga de TPP y NPP; durante las horas pico, operan en modo turbina, descargando agua del embalse superior y descargando TPP y NPP de picos de carga de corto plazo. La eficiencia del sistema en su conjunto aumenta.

Sobre el plantas de energía nuclear la tecnología de producción de energía eléctrica es casi la misma que en el IES. La diferencia es que las centrales nucleares utilizan combustible nuclear como fuente principal de energía. Esto impone requisitos de seguridad adicionales. Después del desastre de Chernobyl, estas centrales eléctricas deberían construirse a una distancia no inferior a 30 km de las zonas pobladas. El modo de funcionamiento debe ser el mismo que en CPP: estable, sin una regulación profunda de la potencia generada.

La carga de todos los consumidores debe distribuirse entre todas las centrales eléctricas, cuya capacidad instalada total exceda ligeramente la carga máxima más grande. La cobertura de la parte base del horario diario está asignada: a) a las centrales nucleares, cuya regulación de potencia es difícil; b) en las centrales térmicas, cuya máxima eficiencia se produce cuando la energía eléctrica corresponde al consumo de calor (el paso de vapor en la etapa de baja presión de las turbinas a los condensadores debe ser mínimo); c) en las UHE en la cantidad correspondiente al caudal mínimo de agua exigido por los requisitos sanitarios y las condiciones de navegación. Durante las crecidas, se puede aumentar la participación de las UHE en la cobertura de la parte base del programa del sistema para que, una vez llenados los embalses hasta los niveles calculados, no se descargue el exceso de agua innecesariamente a través de presas aliviaderos. La cobertura de la parte punta del programa se asigna a las centrales hidroeléctricas, las centrales de almacenamiento por bombeo y las unidades de turbinas de gas, cuyas unidades permiten encendidos y apagados frecuentes y un cambio rápido de carga. El resto del gráfico, parcialmente nivelado por la carga de las centrales de bombeo cuando están operando en modo bombeo, puede ser cubierto por el CES, cuyo funcionamiento es más económico con carga uniforme (Fig. 1.3).

Además de las consideradas, existe un número importante de otros tipos de centrales eléctricas: solar, eólica, geotérmica, undimotriz, mareomotriz y otras. Pueden utilizar fuentes de energía renovables y alternativas. En todo el mundo moderno, estas centrales eléctricas reciben una atención considerable. Pueden solucionar algunos de los problemas a los que se enfrenta la humanidad: energéticos (las reservas de combustible orgánico son limitadas), medioambientales (reducción de las emisiones de sustancias nocivas en la producción de electricidad). Sin embargo, estas son tecnologías muy costosas para generar electricidad porque las fuentes de energía alternativas suelen ser fuentes de bajo potencial. Esta circunstancia dificulta su uso. En nuestro país, las energías alternativas representan menos del 0,1% de la generación eléctrica.

En la fig. 1.4 muestra la participación de varios tipos de centrales eléctricas en la producción de electricidad.

Arroz. 1.4.

1.5. sistema de energía eléctrica

El desarrollo de la industria de la energía eléctrica se inició en la segunda mitad del siglo XIX con la construcción de pequeñas centrales eléctricas cercanas y para consumidores específicos. Fue principalmente carga de iluminación: el Palacio de Invierno en San Petersburgo, el Kremlin en Moscú, etc. El suministro de energía se realizó principalmente en corriente continua. Sin embargo, la invención en 1876 por Yablochkov P.N. transformador determinó el desarrollo ulterior de la energía en corriente alterna. La posibilidad de cambiar los parámetros de voltaje por medio de transformadores hizo posible, por un lado, coordinar los parámetros de los generadores y combinarlos para operar en paralelo y, por otro lado, aumentar el voltaje y transmitir energía a distancias considerables. Con el advenimiento de un motor eléctrico asíncrono trifásico en 1889, desarrollado por MO Dolivo-Dobovolsky, el desarrollo de la ingeniería eléctrica y la industria de la energía eléctrica recibió un poderoso impulso.

El uso generalizado de motores eléctricos asíncronos simples y confiables en empresas industriales ha llevado a un aumento significativo en la potencia eléctrica de los consumidores y, después de ellos, la potencia de las centrales eléctricas. A 1914 la mayor potencia de los turbogeneradores fue 10 megavatios, la central hidroeléctrica más grande tenía una capacidad 1,35 megavatios, la mayor central térmica tenía una capacidad 58 megavatios, la capacidad total de todas las centrales eléctricas en Rusia - 1,14 GW. Todas las centrales operaban de forma aislada, siendo excepcionales los casos de funcionamiento en paralelo. El voltaje más alto dominado antes de la Primera Guerra Mundial fue 70kV.

22 de diciembre de 1920 en el 8º Congreso de los Soviets, se adoptó el plan GOELRO, diseñado para 10-15 años y que prevé la construcción de 30 nuevas centrales térmicas regionales y centrales hidroeléctricas con una capacidad total de 1,75 GW y construcción de redes 35 y 110 kV para transferir energía a nodos de carga y conectar plantas de energía para operación en paralelo. A 1921 creado primeros sistemas de potencia: MOGES en Moscú y Electrotok en Leningrado. Se entiende por sistema energético un conjunto de centrales eléctricas, líneas eléctricas, subestaciones y redes de calefacción conectadas por un modo común y de continuidad de los procesos de producción, transformación, transmisión, distribución de energía eléctrica y térmica.

Con la operación en paralelo de varias centrales eléctricas, era necesario asegurar una distribución económica de la carga entre las estaciones, regular el voltaje en la red y evitar perturbaciones en la operación estable. La solución obvia a estos problemas fue la centralización: la subordinación del trabajo de todas las estaciones del sistema a un ingeniero responsable. Así nació la idea del control de despacho. En la URSS, por primera vez, las funciones de un despachador comenzaron a ser realizadas desde 1923 por el ingeniero de turno en la 1.ª estación de Moscú, y en 1925 se organizó un centro de despacho en el sistema Mosenergo. En 1930, se crearon los primeros centros de control en los Urales: en las regiones de Sverdlovsk, Chelyabinsk y Perm.

La siguiente etapa en el desarrollo de los sistemas de energía fue la creación de poderosas líneas de transmisión que combinan sistemas individuales en sistemas de energía integrados (IPS) más grandes.

Para 1955, tres ECO no relacionadas estaban operando en la URSS:

- Centro ECO(sistemas energéticos de Moscú, Gorky, Ivanovo, Yaroslavl);

- IPS Sur(Donbass, Dnieper, Rostov, sistemas de energía de Volgogrado);

- IPS Urales(Sverdlovsk, Chelyabinsk, sistemas de energía de Perm).

En 1956 se pusieron en funcionamiento dos circuitos de transmisión de energía a larga distancia. 400 kV Kuibyshev - Moscú, conectando el IPS del Centro y el sistema de energía Kuibyshev. Con esta unificación para la operación paralela de los sistemas de energía de varias zonas del país (el Centro y el Medio Volga), se estableció la formación del Sistema de Energía Unificado (UES) de la parte europea de la URSS. En 1957, la ODU del Centro pasó a llamarse ODU de la UES de la parte europea de la URSS.

En julio de 1958 se puso en funcionamiento el primer tramo ( Kuibyshev - Bugulma) transmisión de potencia de larga distancia de un solo circuito 400 kV Kuibyshev - Ural. Los sistemas energéticos de los Cis-Urales (Tártaro y Bashkir) se conectaron al trabajo paralelo con la IPS del Centro. En septiembre de 1958 se puso en funcionamiento el segundo tramo ( Bugulma - Crisóstomo) transmisión de energía 400 kV Kuibyshev - Ural. Los sistemas de energía de los Urales se conectaron a la operación paralela con el IPS del Centro. En 1959 se puso en funcionamiento el último tramo ( Zlatoust - Shagol - Sur) transmisión de energía 400 kV Kuibyshev - Ural. La operación paralela de los sistemas de energía del Centro, el Volga Medio, los Cis-Urales y los Urales se convirtió en el modo normal de la UES de la parte europea de la URSS. En 1965, como resultado de la unificación de los sistemas energéticos del Centro, el Sur, la región del Volga, los Urales, el Noroeste y las tres repúblicas de Transcaucasia, la creación del Sistema Energético Unificado de la Parte Europea del Se completó la URSS, cuya capacidad instalada total superó los 50 millones de kW.

El comienzo de la formación de la UES de la URSS debe atribuirse a 1970. En este momento, como parte de la UES, la UES del Centro (22,1 GW), los Urales (20,1 GW), el Volga Medio (10,0 GW), el Noroeste (12,9 GW), el Sur (30,0 GW) ), Cáucaso del Norte (3,5 GW) y Transcaucasia (6,3 GW), incluidos 63 sistemas energéticos (incluidas 3 regiones energéticas). Tres IPS: Kazajstán (4,5 GW), Siberia (22,5 GW) y Asia Central (7,0 GW), operan por separado. IPS East (4.0 GW) está en proceso de formación. La formación gradual del Sistema Energético Unificado de la Unión Soviética al unirse a los sistemas energéticos unificados se completó básicamente en 1978, cuando el IPS de Siberia se unió a la UES, que para ese momento ya estaba conectado al IPS del Este.

En 1979 se inició un trabajo paralelo entre la UES de la URSS y la ECO de los países miembros del CAME. Con la inclusión en la UES de la URSS del sistema energético unificado de Siberia, que tiene conexiones eléctricas con el sistema energético de la República Popular de Mongolia, y la organización del funcionamiento paralelo de la UES de la URSS y la ECO del miembro CMEA países, se creó una asociación interestatal única de sistemas energéticos de países socialistas con una capacidad instalada de más de 300 GW, que cubre un vasto territorio desde Ulaanbaatar hasta Berlín.

El colapso de la Unión Soviética en 1991 en una serie de estados independientes tuvo consecuencias catastróficas. La economía socialista planificada se derrumbó. La industria prácticamente se ha detenido. Muchos negocios han cerrado. La amenaza de un colapso total se cernía sobre el sector energético. Sin embargo, a costa de increíbles esfuerzos, fue posible preservar la UES de Rusia, reestructurarla y adaptarla a las nuevas relaciones económicas.

El moderno Sistema de Energía Unificado de Rusia (Fig. 1.5) consta de 69 sistemas de energía regionales que, a su vez, forman 7 sistemas de energía unificados: Este, Siberia, Urales, Medio Volga, Sur, Centro y Noroeste. Todos los sistemas de energía están conectados por líneas de transmisión de alto voltaje entre sistemas con un voltaje de 220 ... 500 kV y más y operan en modo síncrono (en paralelo). El complejo de energía eléctrica de la UES de Rusia incluye más de 600 centrales eléctricas con una capacidad de más de 5 MW. A finales de 2011, la capacidad instalada total de las centrales eléctricas de la UES de Rusia ascendía a 218.235,8 MW. Cada año, todas las estaciones generan alrededor de un billón de kWh de electricidad. La economía de red de la UES de Rusia tiene más de 10.200 líneas eléctricas de la clase de voltaje 110…1150 kV.

Paralelamente a la UES de Rusia, operan los sistemas energéticos de Azerbaiyán, Bielorrusia, Georgia, Kazajstán, Letonia, Lituania, Moldavia, Mongolia, Ucrania y Estonia. A través del sistema energético de Kazajstán, en paralelo con la UES de Rusia, operan los sistemas energéticos de Asia Central - Kirguistán y Uzbekistán. A través de la instalación del Vyborg Converter Complex, junto con la UES de Rusia, opera el sistema energético de Finlandia, que forma parte de la interconexión energética de los sistemas energéticos de Escandinavia, NORDEL. Las redes eléctricas de Rusia también proporcionan electricidad a áreas seleccionadas de Noruega y China.

Arroz. 1.5. Sistema Unificado de Energía de la Federación Rusa

La integración de los sistemas energéticos individuales en las UES del país brinda una serie de beneficios técnicos y económicos:

La confiabilidad del suministro de energía a los consumidores aumenta debido a una maniobra más flexible de las reservas de plantas y sistemas de energía individuales, la reserva de energía total se reduce;

Se brinda la posibilidad de aumentar la capacidad unitaria de las centrales eléctricas e instalar unidades más potentes en ellas;

La carga máxima total del sistema combinado se reduce, ya que el máximo combinado siempre es menor que la suma de los máximos de los sistemas individuales;

La capacidad instalada del sistema unificado de energía se reduce debido a la diferencia horaria de los picos de carga en los sistemas de energía ubicados a una distancia considerable en el sentido de este a oeste ("efecto latitudinal");

Se facilita la capacidad de establecer modos económicamente más rentables para cualquier central eléctrica;

Aumenta la eficiencia en el uso de varios recursos energéticos.

1.6. Electricidad de la red

El sistema energético unificado, como se muestra arriba, tiene una estructura jerárquica clara: se divide en sistemas energéticos unificados, que a su vez se dividen en sistemas energéticos regionales. Cada sistema de potencia es una red eléctrica.

Las redes eléctricas son un eslabón intermedio en el sistema fuente-consumidor; aseguran la transmisión de electricidad desde las fuentes hasta los consumidores y su distribución. Las redes eléctricas se dividen condicionalmente en distribución (consumidor), distrito (suministro) y red troncal.

Los receptores eléctricos o consumidores integrados de electricidad (fábrica, empresa, cosechadora, empresa agrícola, etc.) están conectados directamente a las redes eléctricas de distribución. La tensión de estas redes es de 6…20 kV.

Las redes eléctricas de distrito están destinadas al transporte y distribución de electricidad en el territorio de alguna producción industrial, agrícola, de petróleo y gas y (o) similares. distrito. Estas redes, según las características locales de un sistema de energía en particular, tienen una tensión nominal de 35 ... 110 kV.

Las redes eléctricas que forman sistemas con líneas de transmisión principales a voltajes de 220…750 (1150) kV proporcionan enlaces poderosos entre los nodos de grandes sistemas de energía y, en el sistema de energía unificado, enlaces entre los sistemas de energía y las asociaciones de energía.

INDUSTRIA DE PEQUEÑA ENERGÍA DE RUSIA
CLASIFICACIÓN, OBJETIVOS, APLICACIÓN

Alexey Mijailov, Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor
Alejandro Agáfonov, Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor
Víctor Saydánov, Ph.D., profesor asociado
Universidad Técnica y de Ingeniería Militar, San Petersburgo

La energía a pequeña escala permite al consumidor no depender del suministro de energía centralizado y su condición, para utilizar las fuentes de producción de energía que son óptimas para las condiciones dadas. Naturalmente, tales tecnologías encuentran su lugar tanto en regiones industrializadas como en desarrollo con diferentes climas.
Hasta ahora, en nuestra revista han aparecido esporádicamente publicaciones dedicadas a la generación de energía a pequeña escala. Ahora los editores planean hacer de este tema uno de los principales y presentarlo regularmente, incluso en el marco de una sección especial. Hoy, sobre las tareas de la industria eléctrica rusa a pequeña escala, su papel para garantizar la seguridad energética del país, las posibilidades de mejorar la confiabilidad del suministro de energía, en el material de los especialistas de la Universidad Técnica y de Ingeniería Militar.

Arroz. 1. Clasificación de las pequeñas centrales eléctricas ICE - motor de combustión interna de pistón; GTU - planta de turbina de gas; HPP - central hidroeléctrica.

Actualmente no existe un término generalmente aceptado "generación de pequeña potencia". En la industria de la energía eléctrica, lo más habitual es referirse a las centrales eléctricas pequeñas como centrales eléctricas con una capacidad de hasta 30 MW con unidades con una capacidad unitaria de hasta 10 MW. Por lo general, estas centrales eléctricas se dividen en tres subclases:

• microcentrales hasta 100 kW;
• mini centrales eléctricas con una capacidad de 100 kW a 1 MW;
• pequeñas centrales eléctricas con una capacidad de más de 1 MW.

Junto con el término "energía a pequeña escala", se utilizan los conceptos de "energía local", "energía distribuida", "energía autónoma" y "generación de energía distribuida (RGE)". Este último concepto se define como la producción de energía a nivel de la red de distribución o del lado del consumidor incluido en esta red. En el futuro, la publicación utilizará el término "pequeña potencia", como el más claro y permite considerar varias áreas de aplicación.
La pequeña industria eléctrica en Rusia hoy en día consta de unas 49.000 centrales eléctricas (98,6 % de su número total) con una capacidad total de 17 millones de kW (8 % de la capacidad instalada total de las centrales eléctricas rusas), que operan tanto en sistemas de energía como de forma autónoma. La generación eléctrica total anual en estas centrales alcanza el 5% de la generación de todas las centrales del país. Si tenemos en cuenta los datos proporcionados, la potencia promedio de las pequeñas centrales eléctricas es de aproximadamente 340 kW. Seguridad energética y pequeña generación de energía

En la actualidad, la importancia de la generación de energía a pequeña escala está aumentando debido a la cambiante situación socioeconómica del país. La industria eléctrica a pequeña escala juega un papel importante para garantizar la confiabilidad del suministro de energía y la seguridad energética (ES) de los consumidores de electricidad, que es un componente importante de la seguridad nacional del país y se interpreta como el estado de protección de los ciudadanos, la sociedad, el estado y la economía de las amenazas de escasez de todo tipo de energía y recursos energéticos debido a factores internos y externos. De manera situacional, en el análisis de ES se distinguen tres opciones principales, correspondientes a condiciones normales de operación, situaciones críticas y situaciones de emergencia.
ES en las condiciones de funcionamiento normal se asocia con la necesidad de satisfacer plenamente las necesidades justificadas de recursos energéticos. En condiciones extremas (es decir, en situaciones críticas y de emergencia), ES requiere garantizar la provisión de la cantidad mínima requerida de energía y recursos energéticos.
La aguda escasez de recursos de inversión, la financiación insuficiente de las inversiones de capital en el complejo de combustible y energía y muchas otras amenazas económicas afectan directamente a los SE de nuestro país. En relación con el importante desarrollo del recurso técnico de los equipos de potencia, los accidentes, explosiones, incendios de origen humano, así como los desastres naturales, tienen un impacto creciente en los SE.
Los acontecimientos de los últimos años han puesto de manifiesto una importante inestabilidad en el suministro de electricidad y calor a los consumidores de diversas categorías desde los sistemas de energía centralizados. Una de las razones de ello es el estado de “crisis pospuesta” del sector energético del país, debido al rápido envejecimiento de los principales equipos, la falta de inversiones necesarias para la renovación y construcción de nuevas instalaciones energéticas y su reparación, y dificultades con el suministro de combustible.
Otra razón para la pérdida del suministro de energía son los desastres naturales (principalmente climáticos), que en algunos casos tienen graves consecuencias para grandes áreas y asentamientos. Los sistemas de suministro de energía centralizados también son muy vulnerables desde el punto de vista militar. Por ejemplo, con la ayuda de ojivas relativamente económicas que dispersan filamentos conductores o polvo de grafito, la OTAN logró desactivar hasta el 70 % de los sistemas eléctricos de Yugoslavia en solo dos días.
Además, los estrategas de las potencias nucleares consideran un "golpe de ceguera" como una de las opciones para iniciar una guerra: una explosión sobre el territorio del enemigo a gran altura de un arma nuclear, incluida una especial, con potencia mejorada. de radiación electromagnética. El pulso electromagnético (EMP) de una explosión a gran altura cubre vastos territorios (con un radio de varios miles de kilómetros) y puede desactivar no solo los sistemas de control y comunicación, sino también los sistemas de suministro de energía, principalmente al inducir sobretensiones en las líneas eléctricas aéreas y por cable. . Característicamente, uno de los estándares IEC recomienda verificar la estabilidad de los sistemas de energía a los efectos del EMP de una explosión nuclear a gran altura. Hasta donde sabemos, prácticamente no hay trabajo en esta dirección en Rusia.
Los sistemas de suministro de energía centralizados también son vulnerables a los actos terroristas.
El riesgo de pérdida de suministro eléctrico por las razones anteriores es muy importante. Es difícil eliminarlo mediante una fuente de alimentación centralizada por las mismas razones. Sin embargo, la tarea de aumentar la eficiencia energética de las instalaciones críticas puede resolverse mediante la generación de energía a pequeña escala.
El Estado debe fomentar un aumento de la seguridad energética de las instalaciones mediante la construcción de centrales eléctricas propias de baja potencia, por ejemplo, mediante la reducción de impuestos o su cancelación durante un tiempo determinado desde el momento de la puesta en funcionamiento de la central (hay experiencia de tal estímulo en el extranjero).

Áreas de aplicación para la pequeña generación de energía

A pesar de la parte relativamente modesta de la energía a pequeña escala en el balance energético general del país en comparación con la energía a gran escala, a la que se presta la atención principal de nuestra ciencia e industria, la importancia de la energía a pequeña escala en la vida del país difícilmente puede ser sobreestimado.
Primero, según varias estimaciones, del 60 al 70% del territorio de Rusia no está cubierto por un suministro de energía centralizado. Más de 20 millones de personas viven en este vasto territorio, y el sustento de las personas se proporciona principalmente por medio de energía a pequeña escala.
En segundo lugar, una amplia área de aplicación de las instalaciones de energía a pequeña escala es el suministro de energía de respaldo (a veces llamado de emergencia) a los consumidores que requieren una mayor confiabilidad y no permiten interrupciones en el suministro de energía en caso de accidentes en áreas centralizadas de suministro de energía. En tercer lugar, la energía a pequeña escala puede ser competitiva en aquellas áreas donde hasta ahora se ha considerado que la energía a gran escala no tiene alternativa. Por ejemplo, en las empresas industriales, cuando el aumento constante de las tarifas por conectarse a redes centralizadas o por aumentar la capacidad empuja a los consumidores a construir sus propias fuentes de energía.
En la fig. La Tabla 1 presenta una clasificación de las centrales eléctricas de pequeña escala (PP) de diversas características, que actualmente están muy extendidas en el mercado energético ruso.
Consideremos las posibilidades y perspectivas para el uso de varios tipos de centrales eléctricas en las áreas principales de su aplicación mencionadas anteriormente, así como el estado actual de la generación de energía a pequeña escala, sus problemas característicos y oportunidades para garantizar la confiabilidad del suministro de energía. y seguridad electrónica.

Zonas de suministro energético descentralizado

En áreas de suministro de energía descentralizado, el papel de la generación de energía a pequeña escala en la provisión de ES es decisivo. Las centrales eléctricas en funcionamiento (permanentes) de baja potencia proporcionan un suministro de energía constante a instalaciones ubicadas en regiones donde no existen sistemas de suministro de energía centralizados, o remotas de estos sistemas a tal distancia que la construcción de líneas de transmisión de energía es económicamente menos eficiente que la creación de una planta de energía en funcionamiento. Las centrales eléctricas en funcionamiento deben satisfacer las necesidades energéticas de las instalaciones en su totalidad en el modo de operación normal y en el volumen mínimo garantizado en situaciones críticas y de emergencia.
Para tales objetos, todos los aspectos de la provisión de ES (disponibilidad en el mercado, precio, calidad, método de transporte, creación de reservas de combustible; características técnicas y económicas, recurso, estado del equipo de potencia, posibilidad de su reemplazo y modernización, etc.) ) no son menos importantes que para las grandes instalaciones eléctricas. Además, dado que las zonas de abastecimiento energético descentralizado abarcan principalmente la parte norte y nororiente del territorio de nuestro país con un clima riguroso, condiciones difíciles y costosas para la entrega de mercancías, lejanía de los centros de abastecimiento, y es difícil maniobrar recursos y energía en objetos pequeños, los problemas de ES para tales objetos se vuelven especialmente agudos.
Las centrales eléctricas en funcionamiento son, por regla general, estacionarias y, sobre todo, deben cumplir, en la medida de lo posible, los requisitos de una larga vida útil y un bajo coste unitario de la electricidad generada. Sin embargo, operar plantas de energía a pequeña escala en estos indicadores, por supuesto, es inferior a las grandes plantas de energía de los sistemas de suministro de energía centralizados.

Centrales eléctricas diésel

Hoy en día, las plantas de energía diesel (DPP) son predominantes en la pequeña industria de energía eléctrica. De las 49.000 pequeñas centrales eléctricas en Rusia, aproximadamente 47.000 funcionan con diésel. Un uso tan generalizado de DPP está determinado por una serie de sus importantes ventajas sobre otros tipos de centrales eléctricas:

• alta eficiencia (hasta 0,35–0,4) y, en consecuencia, bajo consumo específico de combustible (240–260 g/kWh);
• puesta en marcha rápida (de unos pocos a decenas de segundos), automatización completa de todos los procesos tecnológicos, la posibilidad de operación a largo plazo sin mantenimiento (hasta 250 horas o más);
• bajo consumo específico de agua (o aire) para la refrigeración del motor;
• compacidad, simplicidad de los sistemas auxiliares y proceso tecnológico, lo que permite administrar con un número mínimo de personal de servicio;
• baja demanda de volúmenes de construcción (1,5–2 m3/kW), velocidad de construcción de los edificios de la estación e instalación de equipos (grado de prefabricación 0,8–0,85);
• la posibilidad de ejecución modular en bloque de centrales eléctricas, minimizando los trabajos de construcción en el sitio de uso.

Las principales desventajas de las centrales eléctricas diésel son el alto costo del combustible y una vida útil limitada (recurso) en comparación con las centrales eléctricas de sistemas centralizados.
La industria rusa ofrece una amplia gama de DEU en toda la gama requerida de capacidades y diseños (Tabla 1). Sin embargo, cabe señalar que nuestras instalaciones domésticas son significativamente inferiores a los mejores modelos extranjeros de este equipo, principalmente en términos de peso y tamaño, características de ruido e indicadores ambientales. Además, por ejemplo, un motor diésel basado en el motor diésel Waukesha P9390G con una potencia nominal de 800 kW tiene un consumo específico de combustible de 0,215 kg/kWh y una vida útil de 180 000 horas antes de la revisión.
Datos de la tabla. 1 indican que todas las plantas de energía diesel del rango de potencia de 315 a 2500 kW tienen recursos de motor relativamente altos (32,000–100,000 horas) y alta eficiencia de combustible (valores de factor de utilización de combustible de 0.33–0.4). El costo de la electricidad generada por DPP es de 5 a 7,5 rublos/kWh, y el costo de 1 kW de capacidad instalada es de aproximadamente 5 a 6 mil rublos. En el costo de la electricidad, la participación del componente de combustible (para la operación con combustible diesel) alcanza el 80–85%. Centrales eléctricas diésel

Las estaciones electrotérmicas diesel de trabajo (DETS), que proporcionan la generación combinada de energía eléctrica y térmica debido a la utilización integrada de las pérdidas de calor, son ampliamente utilizadas. En tales plantas electrotérmicas, las calderas de calor residual pasivas o activas se incluyen en el tracto de escape del diésel, en el que el calor de los gases calientes se transfiere al agua del sistema de suministro de calor de la instalación. Las bombas de calor también se pueden incluir en el esquema térmico DETS para aumentar el nivel de temperatura del agua de refrigeración de diésel a un nivel en el que se pueda utilizar en el sistema de suministro de calor. Los estudios realizados en la Universidad Técnica y de Ingeniería Militar han demostrado que el uso de DETS es especialmente eficaz para objetos pequeños con un consumo de energía eléctrica de hasta varios miles de kilovatios y un consumo de calor relativamente limitado en una relación entre el calor y la carga eléctrica de 1,0 a 4,0. El factor de utilización de combustible para la generación separada de electricidad de DPP y calor de la sala de calderas en tales instalaciones está en el rango de 0,45 a 0,65. El uso de DETS aumenta este coeficiente a 0,8-0,85.

Centrales eléctricas de pistón de gas y gas-diésel

Recientemente, cada vez se presta más atención, tanto en el mundo como en nuestro país, a las centrales eléctricas de gas-diésel (GDPP) y gas-pistón (GPPP) que utilizan gas natural como combustible. A los precios de venta actuales del combustible diesel y el gas natural, el componente de combustible del costo de la electricidad para las centrales eléctricas de gas-diésel es varias veces menor que para las centrales eléctricas de diésel convencionales. Junto con una alta eficiencia, los HDPP y GPPP tienen un buen desempeño ambiental, ya que la composición de sus gases de escape cumple con los estándares ambientales internacionales más estrictos. Cuando se usa gas, el recurso de la unidad diesel en sí también aumenta significativamente.
Se recomienda el uso de HDES y GPES en áreas con sistema de suministro de gas. En estas condiciones, en términos del costo de la electricidad, pueden competir con los sistemas de suministro de energía centralizados que utilizan poderosas plantas de energía tradicionales, y en términos del período de recuperación de las inversiones de capital, pueden superarlos significativamente. En áreas sin sistemas de suministro de gas, es posible utilizar GDES y GPES utilizando gas natural licuado importado. Sin embargo, el aspecto económico de esta variante de su aplicación requiere un análisis adicional.
Desafortunadamente, HDES y GPES aún no han encontrado una amplia aplicación en nuestro país, aunque ya son muy utilizados en el exterior. Las características de la UE producidas en nuestro país con motores de pistón que funcionan con gas se dan en la Tabla. 2, y centrales eléctricas combinadas con sistemas integrados de recuperación de calor (llamémoslas mini-CHP), en la Tabla. 3.
Análisis de datos de tablas. 2 indica que en la actualidad en Rusia se ha establecido la producción en masa de centrales eléctricas con un rango de potencia de 100 a 2500 kW basadas en PDVS que funcionan con ciclos de gas y gas-diésel. Al mismo tiempo, todas las centrales eléctricas, a excepción de las de 100 y 200 kW, tienen un rendimiento relativamente alto en términos de eficiencia de recursos y combustible. El costo de la electricidad generada por dichas estaciones se reduce debido al componente de combustible a 0,5-1 rublos/kWh, y el costo de la capacidad instalada aumenta aproximadamente 1,5 veces en comparación con las plantas de energía diesel.

La eficiencia de mini-CHP es bastante alta. Entonces, para un mini-CHP con una potencia eléctrica de 100 kW y una potencia térmica de 120 kW, el costo de la energía eléctrica es de 6 rublos / kWh y la energía total (eléctrica y térmica) - 2,5 rublos / kWh. El período de recuperación de la mini-CHP es de 2,2 años. A modo de comparación: una mini-CHP basada en un motor de pistón de gas Deutz TCG2016V12 con una potencia eléctrica nominal de 580 kW y una potencia térmica de 556 kW tiene un consumo específico de gas con un poder calorífico de 33.520 kJ/nm3 - 0,26 Nm3/kWh, un factor de utilización de combustible de 0,8 y recurso antes de la revisión 64000 h.
En promedio, el costo de la energía para los mini-CHP que funcionan con combustible diesel es de 3–3,5 rublos/kWh, y con combustible de gas: 0,4–0,6 rublos/kWh. El costo de la capacidad instalada para dichas estaciones es de aproximadamente 15 a 20 mil rublos/kW.

Instalaciones eléctricas de turbinas de gas

Hasta ahora, el uso relativamente modesto en la generación de energía a pequeña escala se encuentra en las instalaciones eléctricas de turbinas de gas (GTP), que tienen indicadores de peso y tamaño excepcionalmente altos, incluso en comparación con las DEU a corto plazo. Su potencia de masa específica es de 0,11 a 0,14 kW/kg, mientras que para DEU esta cifra se encuentra en el rango de 0,03 a 0,05 kW/kg. Sin embargo, estas unidades tienen una eficiencia más baja (alrededor de 0,25 a 0,29) en comparación con las DEU, mayor consumo de combustible, requieren una gran cantidad de aire para enfriarse y son muy ruidosas. Por lo tanto, las turbinas de gas se utilizan principalmente en centrales eléctricas autónomas y de reserva móvil.
Desafortunadamente, las turbinas de gas domésticas actualmente tienen un rendimiento significativamente peor en comparación con las extranjeras. Las características de algunos tipos de turbinas de gas fabricadas en nuestro país se dan en la Tabla. 4 y turbinas de gas con recuperación de calor integrada - en la Tabla. 5.