Ringsted, Danemarca, octombrie 1994
Materialul grupului de lucru
Conacul Sorup

Introducere

Materialul propus pentru grupul de lucru este un document de discuție pregătit pentru Conferința Europeană privind Cogenerarea și Cogenerarea de către membrii Comitetului de Pregătire a Programului.

Ca și până acum, cogenerarea și cogenerarea au un rol complex important în dezvoltarea europeană. Rolul pe care trebuie să-l joace CHP și cogenerarea în sistemul european de aprovizionare cu energie al viitorului trebuie să fie cuprinzător și nu doar un „capriciu de piață” sau un răspuns grăbit la preocupările de mediu.

Producerea combinată de căldură și energie și cogenerarea pot contribui dezvoltare durabilă, care este scopul Acordurilor de la Maastricht. CHP este comparabilă cu tehnologiile mai curate evidențiate în Cartea albă a Uniunii Europene din 1993 privind creșterea, concurența, ocuparea forței de muncă - provocări și modalități de a trece în secolul 21. Această lucrare analizează rolul viitor al CHP în Europa și face sugestii pentru o strategie cuprinzătoare.

Elemente ale unui model de dezvoltare perspectivă pentru Europa

Modelul de dezvoltare de perspectivă a fost propus și discutat în Cartea albă a Uniunii Europene în 1993. În paralel cu discuțiile sale în cadrul Uniunii Europene, problemele de dezvoltare energetică, ocuparea forței de muncă și mediu sunt discutate atât la nivel național, cât și în cadrul cadrul Agenției Internaționale pentru Energie (IEA). Aici este extrem de important să se asigure interacțiunea dintre structurile politice la nivel european, național și local.

Cartea albă a Comisiei

Cartea albă a Uniunii Europene din 1993 „Creștere, concurență, angajare – provocări și modalități de a trece în secolul 21” a subliniat necesitatea dezvoltării unui nou model de dezvoltare care să combine resursele cheie

Sindicatul ¾ de muncă și natural. Actualul model de dezvoltare este deja depășit și nu este optim, ceea ce duce la subutilizarea forței de muncă și la suprasolicitarea energiei și a resurselor naturale. Trebuie dezvoltat un nou model pentru a promova o creștere economică durabilă, care să crească ocuparea forței de muncă și să reducă consumul de energie și resurse naturale. Deși multe probleme pot fi rezolvate prin accelerarea progresului tehnologic, trebuie amintit că resursele energetice nu mai sunt nelimitate, mai ales având în vedere costurile externe asociate cu schimbările climatice, emisiile de gaze acide, pericolele pentru sănătate și deșeurile nucleare și riscul corespunzător. Prin urmare, poziția energiei în noul model de dezvoltare este unul dintre elementele cheie care trebuie luate în considerare.

Cartea albă propune modalități de promovare a schimbărilor structurale. Următoarele instrumente politice merită o atenție specială:

· Necesitatea unei politici microeconomice strategice. Barierele de reglementare existente care nu sunt în conformitate cu noul model durabil ar trebui eliminate. Toate costurile externe pentru societate trebuie transformate sistematic în costuri interne. Primul element cheie este o reorientare majoră și promovarea cercetării de bază legate de modelul de dezvoltare durabilă, inclusiv energia regenerabilă și contorizarea ecologică, de exemplu.

· Instrumente de politică la nivel macroeconomic. În contextul unei revizuiri sistematice treptate a instrumentelor de politică atentie speciala merită următoarele instrumente:

1. Impozite indirecte asupra poluării mediului, de exemplu, pe sursele de energie, în funcție de conținutul de CO 2 din emisii;

2. Reglementarea financiară, în special schemele fiscale care promovează activitatea economică durabilă;

3. Monitorizarea dinamicii pieței interne în vederea asigurării utilizării optime a resurselor;

4. Includerea aspectelor de mediu cu caracter transfrontalier și global în politica de comerț și cooperare internațională. Acest lucru este valabil mai ales pentru regiunile apropiate de Uniunea Europeană (de exemplu, Europa Centrală și de Est).

· Instrumente de politică la nivel de sector. Rolul acestor instrumente este în creștere, având în vedere dorința Uniunii Europene pentru un nou model economic.

Problemele sectorului energetic au fost luate în considerare în cadrul celui de-al 5-lea Program de acțiune pentru mediu.

Piața internă a energiei din Europa

Se presupune că crearea unei piețe interne a energiei va deveni parte a unei strategii mai cuprinzătoare, care să includă instrumente de politică macroeconomică, politici energetice sectoriale etc.

Un număr de țări europene au început deja sau intenționează să înceapă reglementări pentru a crea o piață la nivel național. Uniunea Europeană a implementat deja directive privind transparența prețurilor și transportatorii comuni de energie și căldură. Aceste directive deschid calea vânzării transfrontaliere de energie electrică și gaze; acestea au fost adoptate de semnatarii SEE.

În 1988, Consiliul de Miniștri a convenit asupra unei recomandări privind producerea de energie electrică în afara rețelei, conform căreia statele membre ar trebui să ofere garanțiile necesare pentru prețurile de cumpărare a energiei electrice generate de ANR, pe baza prețurilor marginale pe termen lung.

În plus, directivele propuse privind piața internă de energie electrică și gaze sunt de așteptat să facă aceste piețe accesibile. Formularea acestei propuneri permite acum statelor membre să acorde prioritate CHP atunci când transferă încărcături la nivel național, cu referire la o recomandare din 1988. Consiliul de Miniștri discută cerințele pentru accesul terților la piața angro.

Noile mecanisme de piață pentru furnizarea de energie electrică și gaze vor influența inevitabil dezvoltarea sistemelor de cogenerare. Acesta din urmă depinde de mișcarea numerarului pe cel puțin trei piețe diferite (combustibil, electricitate, căldură), iar dacă una dintre ele devine instabilă, atunci acest lucru stimulează alte instrumente de piață. Potențialele impacturi economice negative pot fi prevenite prin stabilirea prețurilor garantate (ca în cazul recomandării din 1988) și prin utilizarea mecanismelor de investiții și de recuperare a costurilor de exploatare.

Al 5-lea Program de Acțiune pentru Mediu

În cadrul celui de-al 5-lea Program de acțiune pentru mediu sunt furnizate instrumente sectoriale:

"Energie: central pentru modelul de dezvoltare este modul în care energia este produsă și transmisă. În paralel cu liberalizarea pieței interne de energie electrică și gaze, Uniunea Europeană va trebui să aleagă o variantă de strategie, care până acum a fost apanajul statelor membre. Aceste opțiuni, în special, se referă atât la dezvoltarea intensivă a managementului cererii, cât și la crearea unei varietăți de opțiuni de propunere legate de sursele de energie curată.."

Programele SAVE, THERMIE, ALTENER și JOULE

În 1989, Uniunea Europeană și-a stabilit obiectivul de a crește eficiența energetică cu 20% până în 1995. Programul SAVE introdus de Comisie în 1990 are ca scop îmbunătățirea eficienței energetice. În forma sa originală, programul a avut ca scop studierea barierelor din calea implementării SRP (în special producția autonomă) și elaborarea de propuneri pentru eliminarea acestora. În cadrul programului THERMIE, o serie de proiecte demonstrează posibilitățile de utilizare a noilor tehnologii CHP.

Scopul programului ALTENER ¾ este de a promova utilizarea surselor de energie regenerabilă, de exemplu prin utilizarea biomasei ca combustibil pentru cogenerarea.

Programul JOULE își propune să promoveze cercetarea și dezvoltarea în domeniul energiei non-nucleare. Măsurile de eficiență energetică au fost incluse recent în acest program.

Implementarea acestor programe contribuie la dezvoltarea SRS.

Convenții și protocoale internaționale și europene

pentru mediu

Acordurile adoptate obligă țările europene să reducă emisiile de substanțe nocive, în special, la centralele electrice și centralele termice.

La o conferință de la Rio de Janeiro din 1992, a fost adoptată o convenție-cadru cu privire la o serie de aspecte ¾ inclusiv reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, inclusiv CO 2 . Această convenție a intrat în vigoare la 21 martie 1994; va promova utilizarea combustibililor mai curați și inițiativele de optimizare a eficienței în sectorul energetic european.

În decembrie 1990, miniștrii energiei și mediului din țările Uniunii Europene au ținut o ședință comună în cadrul căreia au convenit asupra problemei stabilizării emisiilor de CO 2 până în anul 2000 la nivelul anului 1990. În primăvara anului 1994, Comisia Europeană a revizuit rezultatele obținute. Comisia a observat că o serie de state membre, și anume Danemarca, Germania, Grecia, Italia, Luxemburg, Țările de Jos, Portugalia, Spania și Regatul Unit, au început să pună în aplicare scheme de cogenerare și cogenerare ca măsură de reducere a emisiilor de CO 2 .

În plus, Uniunea Europeană a aderat la convențiile și protocoalele Convenției Europene de Mediu (ECE) privind emisiile de sulf și oxizi de azot.

Cooperare cu țările din Europa Centrală și de Est

Alături de programele PHARE și TACIS, au fost inițiate programe de asistență pe scară largă în 12 țări ale Uniunii Europene care vizează îmbunătățirea infrastructurii din Europa de Est. În aceste programe, cu sprijinul unor programe naționale similare în fiecare dintre țările europene ale Băncii Europene de Investiții, băncilor internaționale de dezvoltare, precum și altor organizații, se acordă prioritate sectorului energetic. Datorită utilizării pe scară largă a sistemelor CHS și de termoficare (DH) în țările din Europa Centrală și de Est, sarcina de a crea tehnologii moderne CHS este considerată o prioritate ridicată. Implementarea CHP poate contribui la asigurarea independenței economiei față de importurile de energie, precum și la înlocuirea producției de energie electrică din centralele nucleare periculoase din aceste țări cu sisteme CHP.

Infrastructură – reînnoire urbană

Uniunea Europeană oferă asistență și sprijin financiar pentru dezvoltarea infrastructurii printr-o serie de programe (INTERREG, ENVIREG, VALOREN, Fondul de Coeziune etc.) și prin bănci (Banca Europeană de Investiții, Banca Europeană pentru Reconstrucție și Dezvoltare etc.). Ajutorul vine în zonele de frontieră, regiunile în curs de dezvoltare; se merge la reconstrucția orașelor, crearea de rețele transeuropene etc.

Este posibil ca tipurile de infrastructură, cum ar fi sistemele de electricitate și gaze, precum și sistemele de cogenerare și DH, să primească asistență și sprijin financiar în viitor. Extinderea rețelelor transeuropene de electricitate și gaze poate, în diferite grade, să faciliteze construirea de noi centrale CHP și să deschidă calea pentru sinergii între CHP și hidroenergie în cadrul sistemului european de alimentare cu energie.

CHP¾ Varianta europeana cu mare potential

Având în vedere implementarea modelului de dezvoltare pentru Europa, despre care a fost discutat mai sus, putem vorbi despre potențialul semnificativ al SND. Această secțiune discută caracteristicile și potențialul SNR.

Durabilitate

Cogenerarea energiei electrice și termice este o tehnologie eficientă din punct de vedere energetic care poate juca un rol important în secolul XXI în tranziția Europei către dezvoltarea durabilă. Cu ajutorul CHP, este posibil să se producă simultan mai multe tipuri de servicii energetice:

încălzirea și răcirea clădirilor;

Producerea de energie electrică pentru iluminat și funcționarea motorului;

producerea de energie tehnologică pentru industrie etc.

Odată cu producția combinată de căldură și electricitate, este posibil să se utilizeze un număr mare de tipuri diferite de combustibil ¾ nu numai gaz natural, cărbune și petrol, dar și, de exemplu, biomasă și deșeuri solide, folosind instalații de ardere la scară largă eficiente energetic, dotate cu sisteme moderne, precum și folosind tehnologii ecologice.

În plus, producția combinată de căldură și electricitate poate avea un efect benefic asupra localului mediu inconjurator dacă sistemele de cogenerare înlocuiesc o serie de instalații energetice ca surse de poluare atmosferică.

Implementarea CHP contribuie la creșterea nivelului de ocupare a forței de muncă. Acest lucru se datorează faptului că eficiența energetică și utilizarea resurselor energetice locale asociate cu cogenerarea înseamnă posibilitatea reducerii importurilor de combustibil în Europa, iar acest lucru ajută la creșterea masei de bani rămase pentru investiții în sistemele locale de energie termică și electrică combinată.

În acest fel, SND poate contribui la realizarea unui număr de obiective stabilite atât la nivelul Uniunii Europene, cât și la nivel național.

Potenţialul SNR în Europa

În cadrul programului SAVE a fost reevaluat potențialul tehnic și economic al CHP. Este nevoie de o analiză structurată și complexă pentru a obține date mai precise.

O evaluare preliminară a arătat că în 12 țări ale Uniunii Europene capacitatea de generare a energiei a tehnologiilor de cogenerare ar putea fi dublată până în anul 2000; atunci va reprezenta o proporție semnificativă din totalul puterii termice nenucleare din aceste țări și poate înlocui cantitatea corespunzătoare de căldură și electricitate generată separat.

Astfel, CHP poate fi văzută ca un instrument important pentru stabilizarea emisiilor de CO2 în Europa până în anul 2000.

Figura prezintă valorile aproximative ale potențialelor SNR pentru țările europene. Prima coloană arată capacitatea instalată pentru anul 1993 (capacitatea de generare a energiei electrice în gigawați). Datele pentru anul 2000 includ creșterea RIR în sectorul serviciilor, în industrie și în sectorul termoficare.

Pe termen lung, potențialul CHP este legat în principal de piața energiei termice. Depinde de luarea deciziilor privind furnizarea de căldură a zonelor urbane din Europa pentru viitor.

Odată cu introducerea CHP, va exista o reducere a emisiilor totale de CO 2 . Generarea combinată de energie termică și electrică joacă, de asemenea, un rol în afara celor 12 state membre ale Uniunii Europene. De exemplu, în Finlanda, Suedia și Austria, ponderea SNR este deja mare. Aderarea acestor state la Uniunea Europeană va influența cu siguranță discuția despre perspectivele SNR în Europa.

Unele țări din Europa Centrală și de Est au deja instalate sisteme CHP/DH la scară largă. Acest lucru evidențiază importanța CHP ca element al sistemului paneuropean de alimentare cu energie. Principala provocare cu care se confruntă Europa Centrală și de Est este actualizarea și modernizarea sistemelor SNR/DH. Sunt de așteptat câștiguri semnificative din reducerea consumului de combustibil și a emisiilor.

Astfel, putem concluziona că SNR-ul în toate aspectele poate juca Rol cheieîn politica energetică europeană.

CHP ca o alegere integrată pe termen lung

Avantajele tehnologice precum eficiența energetică și posibilitatea utilizării gazelor naturale, cărbunelui, biomasei, deșeurilor etc. sunt asociate cu implementarea CHP. într-un mod acceptabil din punct de vedere ecologic.

Gama de aplicare a CHP este larg ¾ de la instalații mici la stații mari care deservesc zone urbane integrate; Cogenerarea este, de asemenea, utilizată în diverse servicii energetice interconectate. În ceea ce privește opțiunile similare de tehnologie mai curată, dezvoltarea CHP depinde de integrarea progresivă a diferitelor aplicații ale acesteia, precum și de baza teritorială și economică.

Este vorba, în principal, de integrarea teritorială, care vizează rețelele de termoficare, instalațiile tehnologice interconectate, instalațiile în clădiri etc. Integrarea se referă și la aria managementului.

În același timp, este nevoie de o bază economică și organizatorică comună. Funcționarea centralelor necesită investiții și costuri de exploatare semnificative. Din punct de vedere financiar, toate părțile interesate ar trebui să fie implicate în acest proces.

ANR ar trebui să fie considerată o opțiune pe termen lung, care implică menținerea stabilității instituționale necesare (acest lucru este valabil mai ales pentru sistemele de termoficare la scară largă) și devalorizarea investițiilor. Perioadele de amortizare pentru sistemele urbane mari sunt adesea de 20-30 de ani. Acesta este și cazul altor tipuri de investiții subiacente, cum ar fi instalațiile de gaze naturale și centralele și rețelele electrice.

Conceptul de producere combinată de căldură și energie

energia este greu de definit

În cadrul politicii energetice europene, nu a fost elaborată o definiție adecvată a CHP; în tari diferite sunt folosite diferite definiții:

· Tehnologia și domeniul de aplicare al ANR variază de la o țară la alta. Astfel, în țările din Europa de Nord, precum și în Europa Centrală și de Est, există sisteme de termoficare la scară largă bazate pe funcționarea CET; în Țările de Jos, Marea Britanie, Italia, Portugalia, Grecia și Franța, ponderea instalațiilor locale ale producătorilor de cogenerare, autonomi și industriali este în creștere rapidă.

Sistemele CHP sunt deținute și operate de mici producători privați, producție, terți, autorități administrația locală, distribuitori și utilități din sectorul energetic. Au o mare varietate de motive și chiar devin concurenți atunci când vine vorba de cucerirea piețelor de căldură sau electricitate (cu excepția cazului în care sunt reglementate de autorități sau nu sunt împărțite între utilități de comun acord).

· Conceptul de CHP nu se încadrează în cadrul restrâns al conceptului de piață. Concurența într-un domeniu (de exemplu, în sectorul gazelor naturale) va avea inevitabil consecințe economice pentru alte domenii (de exemplu, în furnizarea de energie electrică sau termică) și este imposibil de prezis care vor fi consecințele acestei concurențe.

· Mai mult, conform statisticilor și bazelor de date, este greu de spus dacă este vorba despre o centrală electrică, un sistem termic sau altceva. Se folosește combustibilul o dată sau de două ori? Este energia termică un tip de deșeu?

Este necesar să ne gândim la problema locației raționale a sistemelor de cogenerare pe harta Europei.

Este important nu numai să se sublinieze beneficiile CHP, ci și să se elaboreze o definiție de bază a CHP ca tehnologie integrată eficientă din punct de vedere energetic și ecologic.

Principalele condiții pentru implementarea cu succes a CHP și AC

Practica arată că este posibil să se identifice o serie de condiții de bază pentru implementarea cu succes a CHP și AC (vezi Anexa). Vorbim despre o situație stabilă pe piețele de căldură, gaze și energie electrică, precum și o bază financiară satisfăcătoare. Mai jos este o listă de condiții posibile:

· condiţii economice stabile pe termen lung;

· o piață adecvată pentru căldură și electricitate;

· o pondere mare a pieței energiei termice pe piața totală a energiei;

· introducerea de îmbunătățiri în domeniul operațiunilor și tehnologiilor;

· impozitarea energiei și a mediului;

subvenții;

planificarea și zonarea pieței;

· relația dintre producția de căldură și energie electrică;

acces legal la vânzările de produse și servicii energetice;

· relații de parteneriat între companiile de energie electrică și termică;

cerere din partea sectorului public.

Propuneri pentru o strategie cuprinzătoare de cogenerare

în cadrul Uniunii Europene

Această secțiune prezintă considerentele care ar putea face parte dintr-o strategie cuprinzătoare de cogenerare. Fiecare propunere necesită cu siguranță discuții suplimentare.

Pentru ca NDS să ocupe un loc mai proeminent în agenda politicii energetice europene, trebuie elaborată o strategie cuprinzătoare.

În cadrul unei astfel de strategii, de exemplu, instrumente de politică integrate și interactive pot fi propuse ca bază pentru un nou model de dezvoltare europeană în conformitate cu Cartea albă. Uniunea Europeană și membrii săi individuali ar putea coopera în dezvoltare strategie generală dezvoltarea SND și programarea diferitelor inițiative. De asemenea, este posibil să se formuleze strategii SND la nivel național, conform principiului subsidiarității.

Strategia CHP poate determina cum și când fiecare dintre inițiative va fi implementată. De exemplu, în directivele privind piața internă europeană a energiei, s-ar putea lăsa spațiu pentru cogenerarea. În plus, reglementările ar trebui, acolo unde este posibil, să extindă în continuare cogenerarea.

În conformitate cu principiul subsidiarității, strategia poate prevedea punerea în aplicare de inițiative de către statele membre înainte de termenul stabilit în schemele pentru Uniunea Europeană.

În cadrul acestei strategii, este posibil să se stabilească sarcina extinderii SND, precum și să se propună instrumente de politică coerente care să contribuie la dezvoltarea durabilă a SND pe termen lung.

Se propune ca Comisia, Parlamentul și Consiliul de Miniștri al Uniunii Europene să pregătească un document al grupului de lucru care să servească drept fundal pentru negocierile privind o directivă de piață și un nou tratat pentru Uniunea Europeană.

Implementare în etape

Rolul CHP poate fi consolidat printr-un proces progresiv în întreaga Europă care implică consumatorii și piețele, organizațiile neguvernamentale și autoritățile centrale și locale.

Vizualizări generale, baze de date și statistici

În prima etapă, vor fi dezvoltate idei comune, terminologie și standarde pentru diferite tipuri de SRS. Un program european specific trebuie inițiat prin Uniunea Europeană, CEN, Agenția Internațională pentru Energie etc.

Scopul specific va fi dezvoltarea unei terminologii metodologice pentru programul de acțiune CHP, urmată de crearea unei baze de date pentru programele CHP și caracteristicile acestora în conformitate cu Acordul Agenției Internaționale pentru Energie (IEA) privind datele INDEEP și programele de control al cererii. Această sarcină poate fi văzută ca o continuare a programului SAVE.

Eurostat și oficiile naționale de statistică ar putea elabora un regulament comun privind statisticile și ar putea crea o bază de date europeană care să reflecte în mod clar SNR și să fie utilizată pentru analiza bilanțului energetic.

În plus, este necesar să se inițieze dezvoltări științifice și tehnice pe o metodologie integrată de compilare a programelor pentru SND.

Crearea unei rețele de informații

Rețeaua informațională de stat în cadrul programului THERMIE a fost creată prin centrele OPET. Colaborarea pe EnR are ca scop crearea de baze de date. EnR a fost rugat să creeze baze speciale date despre CHP, precum și o rețea de informații pentru implementarea sarcinilor comune.

Lobby european CHP

Un număr de organizații au un interes profesional în industria CHP. Reprezentarea armonioasă a acestor interese în fața Comisiei și a Parlamentului European poate fi foarte utilă. De asemenea, poate fi utilă crearea unei rețele care să acopere întreaga Europă.

Scenarii și opțiuni de livrare a serviciilor energetice

implementarea CHP

Cererea de servicii energetice care poate fi satisfăcută de CHP la nivel local, național și nivel european. Aceasta ia în considerare cererea internă, comercială și industrială. În același timp, este posibil să se evalueze nivelul cererii de energie electrică, precum și gradul de disponibilitate a diferitelor surse de energie și diferite tipuri de combustibil, inclusiv biomasă și deșeuri.

Rezultatele pot fi rezumate la nivel local și național și utilizate pentru a evalua potențialul SRA.

CHP și planificare integrată în sectorul energetic

Potențialele SNR pot fi luate în considerare în elaborarea scenariilor de către Comisie privind perspectivele de dezvoltare a aprovizionării cu energie în Europa și utilizate în evaluarea impactului asupra mediului.

Este posibil să se elaboreze un scenariu real pentru dezvoltarea SNR în Europa. Astfel de plan general poate sta la baza inițiativelor.

Generarea combinată de energie termică și electrică poate deveni un element permanent al strategiilor energetice locale și naționale (inclusiv obiectivele naționale), precum și planificarea integrată a resurselor care urmează să fie realizată de companiile energetice, în conformitate cu îndrumările ulterioare din partea Comisiei Europene. Prevederile relevante ar putea fi reflectate în Directiva Uniunii Europene privind planificarea integrată a resurselor.

Efectuarea unei evaluări calitative a CHS poate ajuta la informarea deciziilor cu privire la alegerea tehnologiilor CHS, inclusiv aspectele legate de eficiența energetică în general.

În plus, astfel de planificare și evaluări vor ajuta la stabilirea unei ierarhii a priorităților pentru diferite tipuri de CHS (producție în afara rețelei, sisteme de termoficare și sisteme de gaz). De asemenea, este necesar să se poată evalua relația dintre diverse solutiiîn zona SNR.

Înlăturarea barierelor și implementarea CHP

În timpul implementării programului SAVE, au fost identificate mai multe tipuri de bariere în calea extinderii în continuare a CHP. Barierele de natură organizațională s-au dovedit a fi un obstacol semnificativ. Prescripțiile nerezonabile ale pieței ar putea fi un alt factor major care împiedică dezvoltarea CHP.

Lista elementelor necesare pentru implementarea CHP poate include:

· structura organizatorica si eliminarea barierelor;

· planificarea și zonarea pieței (cartografiere, urbanism, organizarea ariilor protejate etc.);

· măsuri de marketing și reglementare (campanii, subvenții, reduceri, stimulente, acțiuni, priorități, racordare obligatorie, reglementări);

· investiții în construcția de instalații, reduceri etc.;

· reglementarea prețurilor la serviciile din domeniul energiei combinate;

prioritate pentru CHP în distribuția sarcinilor;

· impozitare de mediu și subvenții pentru schemele de cogenerare;

· finanțarea infrastructurii energetice (gaz, electricitate, cogenerare, DH) și asigurarea investițiilor;

reglarea conexiunilor externe.

De o importanță deosebită este crearea unei baze solide de investiții pentru extinderea sistemelor SNR la scară largă.

Măsurile descrise pot fi luate la nivel național, în timp ce la nivelul Uniunii Europene se poate avea în vedere elaborarea unor prevederi specifice etc.

Asistență acordată țărilor din Europa de Est în implementarea SND

Asistența acordată țărilor din Europa de Est în implementarea SND poate fi intensificată și coordonată cu programe naționale și internaționale. În finanțarea lor, băncile internaționale de dezvoltare se pot concentra pe investiții în scheme de eficiență energetică și CHP. Se poate face o evaluare a impactului eficienței energetice, care va sta la baza stabilirii priorităților pentru implementarea măsurilor relevante.

Acțiuni ulterioare (tehnologii, programe etc.)

Necesitatea dezvoltării tehnologiilor și sistemelor de cogenerare este foarte relevantă, inclusiv în ceea ce privește îmbunătățirea tehnologiilor cunoscute. Un exemplu este transportul energiei termice pe distanțe lungi.

Este posibilă dezvoltarea și îmbunătățirea semnificativă a programelor de control al cererii de căldură, controlul și combinarea sarcinilor etc.

În plus, este nevoie urgentă de a evalua performanța energetică, eficiența energetică, impactul asupra mediului etc. ca bază pentru optimizarea conceptelor de cogenerare și evitarea tendințelor producătorilor de „cream skimming”.

Aplicație

Principalele condiții pentru implementarea cu succes a CHP și AC

Următoarele sunt câteva dintre condițiile cheie pentru implementarea cu succes a CHP și AC,

găsit empiric.

Condiții economice stabile pe termen lung

Sistemele CHP și DH sunt pe termen lung și necesită capital. Pentru a lua decizii economice sănătoase, este necesar ca condițiile economice pe termen lung pentru funcționarea acestora să fie cât mai stabile și previzibile.

De exemplu, costul capitalului fix este de 75%. costul total consumatori. Astfel, în comparație cu încălzirea individuală, prețurile de consum pentru DH sunt relativ insensibile la fluctuațiile prețurilor la combustibil. Pe de altă parte, în situațiile în care prețurile combustibililor sunt scăzute, consumatorii vor fi reticenți să se conecteze la rețeaua DH și, prin urmare, companiile de termoelectrice se vor confrunta cu dilema dacă să extindă DH sau să construiască o CHP. Acest risc poate fi redus prin utilizarea instrumentelor de politică și a inițiativelor ulterioare.

Piață adecvată pentru căldură și electricitate

Este nevoie de existența unei astfel de piețe de energie termică, care ar depinde de cererea de energie termică, de densitatea clădirilor din orașe și de condițiile climatice. Acest lucru este important atât din punctul de vedere al asigurării fezabilității economice, cât și din punctul de vedere al reducerii pierderilor de căldură în sistemul de distribuție. De asemenea, nu ar trebui să existe bariere tehnice, juridice sau organizatorice în calea conectării la rețeaua electrică, iar tarifele ar trebui să fie rezonabile.

Cotă semnificativă a pieței energiei termice

Prețurile marginale pentru conectarea unui număr suplimentar de consumatori la rețeaua DH sunt limitate. Astfel, o pondere semnificativă a pieței energiei termice va contribui la eficiența și economisirea energiei.

Întreținere și îmbunătățiri tehnologice

Experiența arată că întreținerea și modernizarea regulată prin introducerea de îmbunătățiri tehnologice joacă un rol important în funcționarea sistemelor CHR și DH.

Aceste premise pentru o dezvoltare cu succes nu sunt întotdeauna realizate, ceea ce dă naștere dificultăților economice. Prețurile scăzute la combustibilii competitivi pot reduce beneficiile economice pentru consumatorii de căldură și chiar pot deconecta unii consumatori [de la sistem] și pot trece la alte tipuri de încălzire. Concurența poate duce, de asemenea, la neconectarea noilor clienți la sistem, ceea ce va înrăutăți situația economică a utilității CHP/DH și a clienților rămași. Acest lucru va crea un cerc vicios de „rata de creștere ¾ scădere a cotei de piață”, având ca rezultat o pierdere a eficienței energetice, iar acest lucru are adesea un impact negativ asupra mediului. Următoarele sunt exemple despre cum pot fi create precondițiile pentru dezvoltarea DH și utilizarea SND printr-o serie de măsuri de politică la nivel local și național.

Sprijin prin impozitare, subvenții și reglementări

În unele cazuri, au fost luate măsuri adecvate de politică națională și locală pentru a face față fluctuațiilor de preț pe termen scurt prin impozitare și subvenții adecvate și prin reglementare.

Impozitarea energiei și a mediului

Taxele pe energie și emisii pot atenua fluctuațiile prețurilor de consum atunci când prețurile de pe piața mondială fluctuează.

Subvenționare

Multe țări au folosit un sistem de subvenții și subvenții pentru consumatori și/sau companii de încălzire pentru a reduce costurile de investiții, a ajuta la întreținere și modernizări și pentru a intensifica conectarea consumatorilor la rețea.

regulament

În unele cazuri, autorităților locale li s-a permis să ofere stimulente clienților să se conecteze la sistemul DH atunci când își înlocuiesc instalațiile sau să facă o astfel de conexiune obligatorie.

Strategii de piață și zonare

Concurența necorespunzătoare între diferite sisteme de alimentare cu căldură din aceeași zonă poate pune aceste sisteme în pericol din punct de vedere economic. Concurența între sistemele de alimentare poate duce, de asemenea, la reducerea eficienței energetice a DH, deoarece ratele de conectare pot fi lente. Pentru a evita aceste probleme, unele piețe au fost împărțite în zone geografice pentru diferite lanțuri de aprovizionare prin planificare de către autoritățile centrale sau locale sau prin acord între întreprinderi.

Relația dintre căldură și electricitate

Când utilizați CHP, există o închidere conexiune fizicăîntre producția de energie electrică și căldură. Pentru a utiliza ambele tipuri de energie generată, cererea și oferta pot fi combinate. Adesea, flexibilitatea sistemului este sporită prin asigurarea accesului la sisteme mai mari DH și la rețeaua publică, permițând introducerea

CHP. Cerința de flexibilitate dă naștere la necesitatea unui cadru juridic adecvat pentru cooperarea între părțile care furnizează energie electrică și căldură.

Acces legal la vânzările de produse și servicii energetice

Întreprinderile, zonele rezidențiale mari și instituțiile precum școli, spitale etc., în multe cazuri, au acces legal pentru a vinde surplusul de căldură companiilor locale de DH și pentru a vinde excesul de electricitate companiilor electrice.

Companiile de energie termică care utilizează sisteme CHP pot avea, de asemenea, acces legal la vânzarea de energie electrică către stat reteaua electrica.

Cooperare strânsă cu companiile electrice

Fie că este vorba de instalații de cogenerare industrială sau instalații deținute de companii de termoelectrice, condițiile și tarifele adecvate pentru schimbul de energie electrică sunt importante.

Consumatorii din sectorul public

Implementarea cu succes a SNR și AC necesită adesea sprijin din partea autorităților puterea statului. Conectarea rapidă a clădirilor publice la rețelele DH poate fi o contribuție valoroasă la economia acestor sisteme. Coordonare planificare fizicăși dezvoltarea urbană în municipii cu dezvoltarea sistemelor DH va crea condiții favorabile pe piața energiei termice și, astfel, va consolida economia companiei care deține sistemul DH, precum și va reduce costurile pentru consumatori.

Elementul principal al unei surse combinate de energie electrică și căldură, denumit în continuare cogenerator (centrală de cogenerare, mini-CHP), este un motor cu ardere internă cu gaz primar, cu un generator electric pe arbore. În timpul funcționării unui motor cu piston pe gaz, se utilizează căldură gaze de esapament sau căldură primită de la răcirea mantalei motorului. În același timp, în medie, pentru 100 kW de putere electrică, consumatorul primește 120-160 kW de putere termică sub formă de apă caldă 90 C pentru încălzire și alimentare cu apă caldă.

În acest fel, cogenerare satisface nevoile obiectului în electricitate și energie termică liberă. Principalul său avantaj față de sistemele convenționale este că aici conversia energiei are loc cu o eficiență mai mare, ceea ce are ca rezultat o reducere semnificativă a costului de producere a unei unități de energie.

Condiții de bază pentru aplicarea cu succes a tehnologiei de cogenerare Mini-CHP

1. Când se utilizează o centrală de cogenerare ( mini-CHP) ca sursă principală de energie, adică atunci când este încărcată 365 de zile pe an, excluzând întreținerea programată.

2. La apropierea maximă a centralei de cogenerare ( mini-CHP) consumatorului de căldură și energie electrică, în acest caz, se realizează pierderi minime în timpul transportului de energie.

3. Când se utilizează cel mai ieftin combustibil primar - gaz natural. Cel mai mare efect al folosirii unei centrale de cogenerare ( mini-CHP) se realizeaza la functionarea in paralel cu reteaua centrala. În același timp, este posibil să vindeți surplusul de energie electrică, de exemplu, noaptea, precum și în timpul trecerii orelor din vârfurile de dimineață și seara ale sarcinii electrice. 90% din instalațiile energetice din țările occidentale funcționează pe acest principiu. Dar în Rusia, acest lucru nu este profitabil, deoarece IDGC este gata să cumpere 1 kW de energie electrică la un preț cu ridicata. Aceasta este de aproximativ 1-1,30 ruble pe 1 kW. Și costul unui kW, împreună cu întreținerea, este de 1,50 ruble.

Domenii de aplicare a cogenerării în Mini-CHP:

Efectul maxim al utilizării cogeneratoarelor se realizează la următoarele facilități ale orașului:

Nevoile proprii ale cazanelor (de la 50 la 600 kW). În renovarea cazanelor, precum și în construcția nouă a surselor de energie termică, fiabilitatea alimentării cu energie electrică pentru nevoile auxiliare ale sursei de căldură este extrem de importantă. Utilizarea unui cogenerator cu gaz (centrală electrică cu piston cu gaz) este justificată aici prin faptul că este o sursă independentă de încredere de energie electrică, iar energia termică a cogeneratorului este descărcată în sarcina sursei de căldură.

Complexe spitalicești (de la 600 la 5000 kW). Aceste complexe sunt consumatori de energie electrică și căldură. Prezența unui cogenerator ca parte a complexului spitalicesc are un dublu efect: reducerea costului de alimentare cu energie și creșterea fiabilității alimentării cu energie electrică a consumatorilor responsabili ai spitalului - unitatea de operare și unitatea de resuscitare datorită introducerii unui sursă independentă de energie electrică.

Facilități sportive (de la 1000 la 9000 kW). Acestea sunt, în primul rând, piscine și parcuri acvatice, unde este nevoie atât de energie electrică, cât și de căldură. În acest caz, centrala de cogenerare ( mini-CHP) acoperă necesarul de energie electrică, iar căldura este deversată pentru a menține temperatura apei.

Alimentarea cu energie electrică și termică a șantierelor din centrul orașului (de la 300 la 5000 kW). Această problemă este întâlnită de companiile care conduc renovarea blocurilor vechi ale orașului. Costul conectării obiectelor la rețele de inginerie al orasului in unele cazuri este proportional cu volumul investitiilor in propria sursa de cogenerare, insa, in acest din urma caz, firma ramane proprietara sursei, ceea ce ii aduce profit suplimentar la exploatarea ansamblului rezidential.

Sistemele de cogenerare sunt clasificate în funcție de tipurile de motor principal și generator

Cel mai mare avantaj se bucură de motoarele cu piston pe gaz care funcționează pe gaz. Acestea prezintă performanță ridicată, investiție inițială relativ scăzută, o gamă largă de modele de putere de ieșire, funcționare independentă, pornire rapidă și utilizarea diverșilor combustibili.

Bazele cogenerarii mini-CHP

Modul obișnuit (tradițional) de a genera energie electrică și căldură este de a le genera separat (centrala electrică și centrala termică). În același timp, o parte semnificativă a energiei combustibilului primar nu este utilizată. Este posibil să se reducă semnificativ consumul total de combustibil prin aplicarea cogenerarii ( producție în comun electricitate și căldură).

cogenerare este producerea termodinamică a două sau mai multe forme de energie utilizabilă dintr-o singură sursă primară de energie.

Cele mai utilizate două forme de energie sunt mecanică și termică. Energia mecanică este de obicei folosită pentru a porni un generator electric. De aceea, următoarea definiție este adesea folosită în literatură (în ciuda limitărilor sale).

cogenerare este producția combinată de energie electrică (sau mecanică) și termică din aceeași sursă primară de energie.

Energia mecanică generată poate fi folosită și pentru a menține în funcțiune echipamente auxiliare, cum ar fi compresoare și pompe. Energia termică poate fi folosită atât pentru încălzire, cât și pentru răcire. Frigul este produs de modulul de absorbtie, care poate functiona cu apa calda, abur sau gaze fierbinti.

În timpul funcționării centralelor tradiționale (abur), datorită caracteristicilor tehnologice ale procesului de generare a energiei, o mare cantitate de căldură generată este evacuată în atmosferă prin condensatoare de abur, turnuri de răcire etc. O mare parte din această căldură poate fi recuperată și utilizată pentru a satisface cererea de căldură, crescând eficiența de la 30-50% într-o centrală electrică la 80-90% în sistemele de cogenerare. Cercetarea, dezvoltarea și proiectele realizate în ultimii 25 de ani au avut ca rezultat o îmbunătățire semnificativă a tehnologiei care este acum cu adevărat matură și fiabilă. Nivelul de distribuție a cogenerarii în lume ne permite să afirmăm că aceasta este cea mai eficientă (dintre cea existentă) tehnologie de alimentare cu energie pentru o mare parte a potențialilor consumatori.

Avantajele tehnologiei pentru mini-CHP

Tehnologia de cogenerare este într-adevăr una dintre cele mai importante din lume. Interesant, combină perfect astfel de caracteristici pozitive care au fost considerate recent aproape incompatibile. Cele mai importante caracteristici ar trebui recunoscute ca fiind cea mai mare eficiență a combustibilului, mai mult decât parametrii de mediu satisfăcători, precum și autonomia sistemelor de cogenerare.

Tehnologia căreia îi este dedicată această resursă nu este doar „producția combinată de energie electrică (sau mecanică) și termică”, ci un concept unic care combină avantajele cogenerării, energiei distribuite și optimizarea energiei.

Trebuie remarcat faptul că implementarea de înaltă calitate a proiectului necesită cunoștințe și experiență specifice, altfel o parte semnificativă a beneficiilor se va pierde cel mai probabil. Din păcate, există foarte puține companii în Rusia care au cu adevărat informațiile necesare și pot implementa cu competență astfel de proiecte.

Beneficiile utilizării sistemelor de cogenerare sunt împărțite condiționat în patru grupe, strâns legate între ele.

Beneficiile de fiabilitate ale cogenerării CHP

Cogenerarea este de fapt o formă ideală de aprovizionare cu energie în ceea ce privește securitatea aprovizionării cu energie.

Dezvoltarea tehnologiilor moderne crește dependența activitate umana din alimentarea cu energie în toate domeniile: acasă, la serviciu și în vacanță. dependență directă viata umana de la alimentarea neîntreruptibilă este în creștere în transport (de la lifturi la sisteme de securitate pe liniile feroviare de mare viteză) și în medicină, care se bazează astăzi pe dispozitive sofisticate și scumpe, și nu doar pe stetoscop și lancetă.

Ubicuitatea computerelor nu face decât să mărească cerințele privind furnizarea de energie. Nu doar „cantitatea”, ci și „calitatea” energiei electrice devine critică pentru bănci, companii de telecomunicații sau industriale. O supratensiune sau o defecțiune astăzi poate duce nu numai la oprirea sau deteriorarea mașinii, ci și la pierderea de informații, a căror recuperare este uneori incomparabil mai dificilă decât repararea echipamentului.

Cerințele pentru alimentarea cu energie sunt formulate simplu - fiabilitate, constanță. Și pentru mulți devine clar că astăzi singura modalitate de a avea un produs de calitate superioară este să-l produci singur. Armata din întreaga lume știe acest lucru de mult timp, industriașii au ajuns deja la astfel de decizii, iar familiile și întreprinderile mici au început să își dea seama de beneficiile deținerii de generatoare de energie și cazane termice abia acum. Criza infrastructurii energetice monopolizate existente și începutul liberalizării piețelor energetice cresc gradul de incertitudine a viitorului și atrag oportunități de afaceri. Ambii factori cresc cererea consumatorilor de energie pentru propriile capacități de generare.

În cazul utilizării unui sistem de cogenerare, consumatorul este asigurat împotriva întreruperilor în alimentarea centralizată cu energie, care apar din când în când fie din cauza deprecierii extreme a mijloacelor fixe din industria energiei electrice, fie dezastre naturale sau alte motive neprevăzute. Cel mai probabil, el nu va avea dificultăți organizatorice, financiare sau tehnice cu creșterea capacității întreprinderii, deoarece nu va fi necesară instalarea de noi linii electrice, construirea de noi posturi de transformare, relocarea rețelei de încălzire etc. În plus, cogeneratoarele nou achiziționate sunt integrat într-un sistem existent.

Amplasarea centrului energetic în imediata apropiere a consumatorului implică faptul că centrul energetic este situat în zona de securitate a unei anumite întreprinderi, iar alimentarea cu energie depinde numai de consumator.

Sursele de energie distribuite (autonome), cum ar fi sistemele de cogenerare, reduc vulnerabilitatea infrastructurii energetice. Centralele de cogenerare împrăștiate în Europa și America sunt mai puțin vulnerabile la distrugerea naturală și deliberată decât centralele centrale mari. cogenerare funcționează în principal cu gaze naturale și alți combustibili „casnici”, adică nu necesită măsuri extraordinare pentru a furniza combustibil.

cogenerare crește fiabilitatea aprovizionării cu energie a clădirilor - un avantaj semnificativ pe o piață a energiei în schimbare și o societate de înaltă tehnologie. O sursă de alimentare foarte fiabilă este esențială pentru majoritatea companiilor care operează în domeniul informației, producției, cercetării, securității și în alte domenii.

Avantajele economice ale cogenerarii Mini-CHP

• Cogenerarea oferă un excelent mecanism de stimulare economică.
• Costurile ridicate ale energiei pot fi reduse de mai multe ori (De exemplu, cu o implementare a unui proiect de înaltă calitate, un sistem de cogenerare poate genera energie, al cărei cost este de 7 ori mai mic decât costul său pentru AO-energo).
• Reducerea ponderii energiei în costul de producție poate crește semnificativ competitivitatea produsului.

Ponderea energiei în costul produsului variază de la 10% la 70%, ceea ce este de 5-10 ori mai mare decât nivelul mondial. În costul de producție al industriei chimice, energia reprezintă aproximativ 70%. În metalurgie - până la 27%. Rata de creștere a tarifelor la energie depășește ritmul de creștere a prețurilor pentru produsele din majoritatea sectoarelor economiei. Acesta a fost unul dintre cele mai importante motive pentru creșterea ponderii costurilor energiei în costul de producție. Trebuie subliniat în mod special că, odată cu o scădere a producției industriale de 3-4 ori, consumul de energie la întreprinderi a scăzut de numai 1,5-2 ori. Utilizarea în producție a echipamentelor învechite din punct de vedere moral și fizic, în primul rând din cauza lipsei de fonduri pentru majoritatea întreprinderilor industriale pentru a le înlocui sau moderniza, duce la un consum irositor de resurse energetice și nu face decât să agraveze situația.

Alimentarea cu energie de slabă calitate este principalul factor de încetinire a creșterii economice. Cogenerarea este practic cea mai mare cea mai bună opțiune asigurarea fiabilității alimentării cu energie electrică.

O economie dependentă de energie necesită din ce în ce mai multă energie pentru a funcționa și a se dezvolta. Odată cu alimentarea tradițională cu energie, apar o mulțime de dificultăți organizatorice, financiare și tehnice odată cu creșterea capacității întreprinderii, deoarece este adesea necesară instalarea de noi linii electrice, construirea de noi posturi de transformare, mutarea rețelei de încălzire etc.

În același timp, cogenerare oferă soluții de scalare extrem de flexibile și rapide. Creșterea capacităților se poate realiza atât în ​​ponderi mici, cât și destul de mari. Aceasta menține o relație precisă între generarea și consumul de energie. Astfel, sunt asigurate toate nevoile energetice care însoțesc întotdeauna creșterea economică.

Costul așezării liniilor electrice și al conectării la rețea poate ajunge la o sumă comparabilă sau mai mare decât costul unui proiect de cogenerare. Restricții de mediu, costul terenului și al apei, reglementări guvernamentale - există mii de obstacole pentru o companie electrică care a decis să construiască o nouă centrală puternică.

Combustibilul este gaz, avantajul său este relativ ieftinitate, mobilitate și disponibilitate.

cogenerare vă permite să vă abțineți de la costuri inutile și ineficiente din punct de vedere economic pentru mijloacele de transport de energie, în plus, pierderile în timpul transportului de energie sunt excluse, deoarece echipamentele de generare a energiei sunt instalate în imediata apropiere a consumatorului.

O reducere semnificativă și rapidă a emisiilor de substanțe nocive aduce beneficii semnificative nu numai în contextul mediului. Există, de asemenea, satisfacția morală și economică a unor astfel de eforturi: reducerea sau eliminarea completă a amenzilor, granturilor, scutirilor fiscale, eliminarea multor restricții de mediu.

Există nenumărate beneficii economice ale cogenerării, din păcate, o parte din acest potențial trece neobservată de utilizatorii finali, industrie, afaceri și guvern sau nerealizate de companiile de implementare.

8.1 Probleme de cogenerare

Legislația energetică rusă folosește un instrument destul de rar de indicare directă a priorității unui anumit solutie tehnica- producția combinată de căldură și energie electrică (cogenerare). În același timp, practic nu există norme legislative care să asigure implementarea acestei priorități, iar ponderea producției combinate la termocentrale publice a scăzut cu o treime de-a lungul a 25 de ani. Scăderea aprovizionării cu energie termică a industriei nu a fost compensată de racordarea încărcăturii clădirilor în construcție, racordate în principal la cazane. În consecință, a scăzut și producția de energie electrică pe consum termic.

Astăzi, 528 de centrale termice cu echipamente de încălzire generează 470 milioane Gcal de energie termică pe an, ceea ce reprezintă 36% din volumul total de termoficare (1285 milioane Gcal/an). Restul căldurii este furnizată de la 58.000 de cazane comunale cu o capacitate medie de 8 Gcal/h și un randament mediu de doar 75%.

Nici măcar punerea în funcțiune a unităților CCGT moderne nu a permis sectorului energetic rus să atingă nivelul din 1994 în ceea ce privește eficiența energiei combustibile la termocentralele țării (57% în 1994 față de 54% în 2014). În același timp, centralele de cogenerare cu CIT la nivelul de 58 până la 67% sunt cele care asigură eficiența energetică globală a centralelor termice. CIT-ul celor mai obișnuite echipamente cu turbină cu abur fără cogenerare este de la 24 la 40%, ceea ce este de cel puțin două ori mai mic decât în ​​modul de funcționare pur cogenerare al celui mai prost CHP.

Cogenerarea, recunoscută în întreaga lume drept cea mai eficientă tehnologie pentru producerea de energie electrică și căldură, s-a dovedit astăzi a fi cel mai „neglijat” sector din sistemul energetic unificat al Rusiei. O parte semnificativă a centralelor termice sunt neprofitabile cronic și marile companii energetice încearcă să scape de ele. O parte semnificativă a echipamentelor de generare retrase de pe piață în conformitate cu procedurile competitive de preluare a forței (CTO) este, de asemenea, concentrată la CHPP, iar unitățile electrice construite sub CSA funcționează în principal fără alimentare cu energie termică.

În același timp, în afara sistemului energetic unificat, consumatorii în volume din ce în ce mai mari construiesc centrale CHPP pentru propriile nevoi cu caracteristici semnificativ mai mici decât cele ale echipamentelor care sunt scoase la iveală de CCM. Există pericolul ca majoritatea marilor consumatori de energie electrică să părăsească treptat piața, ceea ce va duce la o creștere a sarcinii tarifare pentru sectorul social.

S-a dovedit a fi o situație paradoxală: pe piața generatoarelor WECM, unde consumatorii sunt înlocuiți cu autorități de reglementare (Consiliul pieței, Operatorul de sistem, Serviciul Federal Antimonopol, Ministerul Energiei), CHPP-urile s-au dovedit a fi nerevendicate, iar consumatorii înșiși pe piață dintre tehnologiile disponibile aleg cogenerarea.

Scăderea competitivității „marilor” industriei energetice în condițiile rusești se datorează tocmai refuzului de a folosi avantajele cogenerării, o tehnologie, în esență, destinată țărilor cu climat rece și densitate mare a populației locale. Problema nu constă doar în imperfecțiunea regulilor de funcționare a pieței de energie electrică, ci în formularea incorectă a scopurilor și principiilor primare care asigurau discriminarea economică a CET-urilor.

Lichidarea unei părți semnificative a CET-ului public va reprezenta o lovitură gravă pentru economia țării din cauza creșterii costului energiei termice și electrice, a costurilor unice semnificative pentru construcția capacităților de înlocuire și a creșterii capacității centralei. sistem de transport al gazelor. Astăzi, nu există o evaluare sistematică a consecințelor dezafectării CHPP. Problema, neavând o soluție la nivel federal, este „transformată” în regiuni sub formă de plată pentru generarea „forțată” și construcția de cazane de înlocuire.

În același timp, dezvoltarea cogenerării este cea care poate fi considerată o măsură anticriză care asigură disponibilitatea resurselor energetice pentru consumatori. Trebuie înțeles că, în ciuda propriilor probleme, cogenerarea este astăzi singura modalitate de a asigura limitarea anticriză a creșterii tarifelor la căldură și energie electrică, folosind metode de piață accesibile.

O schimbare fundamentală a atitudinii față de cogenerare va permite:

• reducerea consumului de combustibil și menținerea volumelor de export de gaze cu costuri mai mici pentru dezvoltarea de noi zăcăminte;
• atenuarea problemei deficitului de gaze naturale în perioadele de frig severe, deoarece în această perioadă generarea de căldură la CCE crește și echipamentele pentru sarcină electrică grea sunt încărcate într-un mod de încălzire economic, cu economii maxime de combustibil;
• asigura cresterea necesara a energiei electrice direct in nodurile de consum existente, fara costuri excesive pentru retelele de inalta tensiune;
• să asigure alimentarea cu energie electrică a orașelor în timpul opririlor de urgență ale sistemelor de alimentare cu energie și gaz (lucrări pentru o sarcină electrică dedicată, inclusiv instalații de susținere a vieții, posibilitatea utilizării combustibilului de rezervă, furnizare de căldură garantată);
• să elibereze fonduri pentru modernizarea rețelelor de încălzire prin reducerea costului de producere a căldurii.

8.2 Schimbări necesareîn modelul pieței de energie electrică pentru funcționarea eficientă a CHPP

Modelul actual de piață definește principiul egalității generatoarelor, indiferent de distanța de transport a energiei electrice de la centrală la consumator. CET-urile situate în apropierea consumatorului subvenționează de fapt dezvoltarea și întreținerea rețelelor electrice interregionale necesare transportului de energie electrică de la centrala raională de stat, hidrocentrala și centrala nucleară. În alte țări, chiar și cu un teritoriu mult mai mic, această împrejurare este luată în considerare de preferințe suplimentare pentru termocentrale, cu atât sunt mai necesare și mai justificate economic în condițiile noastre.

În perioada sovietică, sarcina reducerii costului transportului de energie electrică a fost rezolvată tocmai prin construirea de centrale termice direct în centrele de încărcare, în orașe și la marile întreprinderi industriale. Chiar și regiunea Moscovei a fost furnizată cu sursă de alimentare externă doar pentru o treime din necesar. CHPP-urile au furnizat încărcături în orașele de locație, alimentare fiabilă cu energie electrică a instalațiilor critice, rezervare de combustibil și alimentare fiabilă de căldură.

Ca urmare a reformei industriei energiei electrice, CHPP-urile au început să îndeplinească funcții neobișnuite pentru ele de a furniza energie electrică și energie pe piața angro. Ca urmare, componenta de transport din tarifele finale a crescut, devenind comparabilă cu costul de producere a energiei electrice. Dacă nu luăm în considerare costul combustibilului, atunci costul transportului de energie electrică a depășit costul de generare, determinând un nivel ridicat al tarifelor pentru consumatorii finali.

Economiile din concurența centralelor electrice din WECM sunt astăzi compensate de costurile de dezvoltare a rețelelor pentru a asigura această concurență.

La lansarea centralei de cogenerare a fost adoptat principiul necesității de a elimina puterea ineficientă, fără a ține cont de faptul că aceleași echipamente ale unei centrale de cogenerare pot fi ineficiente în modul de condensare, iar în instalația de încălzire, cu orice durată de viață de echipamentele, au o eficiență de neatins cu utilizarea oricărei alte tehnologii cele mai moderne.

Este necesar să se rezolve problema stimulării pieței și a sprijinului tehnic pentru posibilitatea utilizării celor mai economice moduri de surse de energie care funcționează în ciclu combinat, cu soluționarea problemelor de modernizare a unei părți a CET, contabilizarea cuprinzătoare a sistemului- efecte largi, gestionarea cererii și optimizarea raportului capacităților de bază și de vârf.

KOM de astăzi nu ține cont de faptul că CHPP-urile au costuri obiectiv ridicate pentru menținerea capacității, în timp ce costul energiei electrice în ciclul de încălzire este mai mic. Contabilizarea costurilor totale obiective ar arăta o eficiență economică mult mai mare a CHP. Conform rezultatelor CCM pe termen lung din 2019, CHPP va primi cu 10% mai puține fonduri sub formă de plată a capacității decât în ​​2011. Acest lucru încurajează companiile energetice să încerce să strângă fondurile lipsă de pe piața termică, ceea ce, la rândul său, poate distruge piața termocentrală, reducându-i competitivitatea față de sursele locale de căldură.

Împărțirea platformei de tranzacționare unificate anterior între ATS (electricitate) și Operator de sistem (capacitate) a eliminat însăși posibilitatea de a optimiza prețurile totale în interesul consumatorului. Mai mult, „Operatorul de sistem” a primit dreptul de a încărca centralele electrice în limitele capacității selectate, fără a fi responsabil pentru eficiența modurilor de generare.

Este necesar să se determine condițiile în care centrala de cogenerare poate încheia contracte directe cu consumatorii. Cel mai profitabil consumator pentru CHP este cel care consumă atât energie electrică, cât și termică în același timp, adică populația și întreprinderile industriale care utilizează abur de proces. Un meniu cu tarif variabil pentru consumabile ambalate ar încuraja consumatorii să-și închidă propriile cazane.

Astfel de contracte cuprinzătoare pe termen lung ar putea fi încheiate cu consumatorii atât de către proprietarii de CET, cât și de către organizațiile de furnizare a energiei termice, care îndeplinesc simultan funcțiile de vânzare a energiei electrice în materie de energie electrică. Aceste contracte pe termen lung ar putea deveni principalul instrument de reducere a riscurilor investitorilor care realizează modernizarea centralelor de cogenerare și de a reduce costul de risc al investițiilor.

Astăzi se pot încheia contracte directe de vânzare cu amănuntul pentru furnizarea de energie electrică doar din CHP-uri cu o capacitate mai mică de 25 MW, ceea ce îi plasează într-o poziție privilegiată cu CHP-uri mai mari (consumatorii de energie electrică nu li se percepe un tarif de rețea pentru transportul prin cogenerare mare). rețele de tensiune).

Este necesară unificarea regulilor de încheiere a contractelor directe pentru CET cu o capacitate atât mai mare, cât și mai mică de 25 MW, menținând în același timp conexiunea la sistemul energetic unificat. Astăzi, CET-urile mici, chiar și cu cei mai slabi indicatori economici și de eficiență energetică, beneficiază de absența unui tarif de rețea. Țara construiește masiv centrale termice mici cu caracteristici tehnice la nivelul începutului de secol trecut, iar echipamentele termocentralelor mai avansate sunt îndepărtate prin procedura CMA, sau își pierd sarcina termică.

În țările est-europene, problema rentabilității surselor de cogenerare a fost rezolvată cu mult timp în urmă prin crearea unor reguli speciale de piață. Centralele de cogenerare din aceste țări, de regulă, funcționează în regim de cogenerare. Lucrarea în condensare este considerată „generare forțată” și necesită o autorizație specială.

Proprietarii de cogenerare pot furniza energie electrică prin contracte de vânzare cu amănuntul direct sau pot participa la piață. Toată energia electrică generată în ciclul combinat este subvenționată prin „certificate verzi” garantate de taxe de mediu crescute pentru utilizarea centralelor neeconomice.

Este esențial important ca majoritatea țărilor UE să fi obținut astfel de succese de dezvoltare în ultimele 2 decenii. Noua directivă a UE privind eficiența energetică face obligatorie existența unui plan național de dezvoltare a cogenerării. Este necesar să se studieze posibilitățile de aplicare a acestei experiențe în condițiile rusești.

În prima etapă, este necesar, cel puțin, să se determine criteriile de clasificare a centralelor de cogenerare ca centrale de cogenerare și să se aloce capacitate de cogenerare calificată. Pentru fiecare CHP, stabiliți posibilitatea, necesitatea și limitările tehnice de lucru conform programului de căldură. De asemenea, este necesar să se evalueze posibilitățile și consecințele unei încărcări termice mai semnificative a stațiilor cu transferul cazanelor mari la funcționarea paralelă.

Pare necesar să se adopte următoarele soluții cuprinzătoare care să ofere o prioritate reală pentru cogenerare.

• Realizarea elaborării unui scenariu de dezvoltare a sectorului energetic al țării bazat pe cogenerare, calculul potențialului de economii la nivelul întregului sistem și consecințele pentru consumatori.
• Elaborarea modificărilor la legile „Cu privire la industria energiei electrice” și „Cu privire la furnizarea de căldură” care vizează armonizarea regulilor de funcționare a piețelor de energie electrică și termică, schema generală de dezvoltare a industriei energiei electrice, schemele de dezvoltare a furnizarea de căldură și alimentarea cu energie a regiunilor.
• Introduceți modificări în reglementările WECM pentru a crea condiții pentru posibilitatea funcționării CHP conform programului de căldură.
• Asigurarea utilizării mecanismelor de finanțare a modernizării CET în prezența economiilor încrucișate care să asigure menținerea nivelului actual al tarifelor pentru consumatorii de energie electrică și termică.
• Introducerea unei proceduri obligatorii de revizuire a proiectelor de dezvoltare a cogenerarii ca alternativă la proiectele majore de construcție a rețelelor electrice, cazanelor și stațiilor de condensare.
• Pentru a lua în considerare efectele la nivelul întregului sistem ale funcționării CCE în modificările elaborate la regulile de desfășurare a CCM.
• Elaborarea de soluții standard și proiecte de afaceri specifice pentru dezvoltarea centralelor termice, care să permită realizarea unui echilibru de interese ale sistemului energetic unificat al țării și ale municipalităților specifice.

8.3 Organizarea funcționării în comun a CET și a centralelor termice

Reglementarea cantitativă, adoptată în țările vest-europene, a făcut posibilă utilizarea schemei de funcționare în comun a centralelor de cogenerare și cazane. Când se răcește, mai întâi crește debitul transportorului de căldură din centrala termică, apoi se lansează casele de cazane, care asigură cantitatea lipsă de transportor de căldură, pompând-o în rețeaua generală cu pompele lor.

Ca urmare a utilizării masive a „limitării temperaturii”, avem și noi temperaturi scăzute a aerului exterior nu este o reglare calitativă, ci cantitativă cu o creștere a debitului (diametrele conductelor rețelelor de încălzire, concepute pentru sarcini contractuale supraestimate, permit acest lucru). Un nivel bine ales de tăiere a temperaturii va permite în multe orașe implementarea schemelor de funcționare în comun a CHPP-urilor și cazanelor, care astăzi funcționează separat, fără construirea de rețele de încălzire dedicate costisitoare, fără cheltuieli mari.

Adesea, pentru a asigura o astfel de schemă, se dovedește că este suficient să folosiți jumperii de rezervă deja disponibili în rețelele de încălzire, este necesară doar o ajustare serioasă a regimurilor hidraulice. Aplicarea masivă a proiectului este constrânsă de lipsa specialiștilor, lipsa de conștientizare a șefilor companiilor energetice și absența tarifelor în două părți.

Pentru difuzarea pe scară largă a proiectului, este necesar să se rezolve problema însumării tarifelor de transport a mai multor organizații de furnizare a energiei termice (rețea de căldură) pentru transferul intersistem de căldură prin formarea unui tarif comun pentru volumul de energie termică transferat.

Introducere

Această publicație oferă informații generale despre procesele de producere, transport și consum de energie electrică și termică, interconectarea și legile obiective ale acestor procese, despre tipuri variate centralele electrice, caracteristicile acestora, condițiile de lucru în comun și utilizare integrată. Problemele economisirii energiei sunt analizate într-un capitol separat.

Producția de energie electrică și termică

Dispoziții generale

Energia este un set de sisteme naturale, naturale și artificiale create de om, concepute pentru a primi, transforma, distribui și utiliza resursele energetice de toate tipurile. Resursele energetice sunt toate obiectele materiale în care energia este concentrată pentru o posibilă utilizare de către o persoană.

Dintre diferitele tipuri de energie utilizate de oameni, electricitatea se remarcă printr-o serie de avantaje semnificative. Aceasta este simplitatea relativă a producției sale, posibilitatea de transmitere pe distanțe foarte mari, ușurința conversiei în energie mecanică, termică, ușoară și de altă natură, ceea ce face ca industria energiei electrice să fie cea mai importantă industrie viata umana.

Procesele care au loc în producția, distribuția, consumul de energie electrică sunt indisolubil legate. De asemenea, instalațiile de producere, transport, distribuție și conversie a energiei electrice sunt interconectate și combinate. Asemenea asociații se numesc sisteme de energie electrică (Fig. 1.1) și sunt parte integrantă sistem energetic. În conformitate cu sistemul energetic, un ansamblu de centrale electrice, cazane, rețele electrice și termice, interconectate și conectate printr-un mod comun în procesul continuu de producere, conversie și distribuție a energiei electrice și termice, cu managementul general al acestor moduri. , se numește.

O parte integrantă a sistemului de energie electrică este sistemul de alimentare, care este un set de instalații electrice concepute pentru a furniza consumatorilor energie electrică.

O definiție similară poate fi dată sistemului de alimentare cu căldură.

Centrale termice

Obținerea energiei din combustibil și resurse energetice (FER) prin arderea acestora este în prezent cea mai simplă și mai accesibilă modalitate de a produce energie. Prin urmare, până la 75% din toată energia electrică din țară este generată de centrale termice (TPP). În același timp, sunt posibile atât generarea în comun a energiei termice și electrice, de exemplu, la centralele termice (CHP), cât și producerea lor separată (Fig. 1.2).

Schema bloc a TPP este prezentată în fig. 1.3. Lucrarea este după cum urmează. Sistemul de alimentare cu combustibil 1 asigură alimentarea cu combustibil solid, lichid sau gazos la arzătorul 2 al cazanului de abur 3. Combustibilul este pregătit preliminar în consecință, de exemplu, cărbunele este zdrobit până la o stare pulverizată în concasorul 4, uscat și saturat. cu aer, care este suflat de un ventilator 5 de la admisia de aer 6 prin încălzitorul 7 este, de asemenea, furnizat către arzător. Căldura degajată în cuptorul cazanului este utilizată pentru a încălzi apa în schimbătoarele de căldură 8 și pentru a genera abur. Apa este furnizată de pompa 9 după ce trece sistem special tratarea apei 10. Aburul din tamburul 11 ​​la presiune și temperatură ridicată intră în turbina cu abur 12, unde energia aburului este transformată în energie mecanică de rotație a arborelui turbinei și a generatorului electric 13. Generatorul sincron generează curent alternativ trifazat. Aburul evacuat în turbină este condensat în condensatorul 14. Pentru a accelera acest proces, apă rece rezervor natural sau artificial 15 sau răcitoare speciale - turnuri de răcire. Condensul este pompat înapoi în generatorul de abur (cazan). Un astfel de ciclu se numește condensare. Centralele electrice care utilizează acest ciclu (CPP) generează numai energie electrică. La CHP, o parte din aburul din turbină este dus la o anumită presiune în condensator și utilizat pentru nevoile consumatorilor de căldură.

Orez. 1.1.

G - generatoare de energie electrică; T - transformatoare; P - sarcini electrice;

W - linii electrice (TL); AT - autotransformatoare

Fig.1.2.

a - producția combinată; b - producție separată

Fig.1.3.

Combustibilul și prepararea acestuia. Centralele termice utilizează combustibili fosili solizi, lichizi sau gazoși. Clasificarea sa generală este dată în tabelul 1.1.

Tabelul 1.1. Clasificarea generală a combustibilului

Combustibilul pe măsură ce este ars se numește „combustibil de lucru”.Compoziția combustibilului de lucru (solid și lichid) este: carbon C, hidrogen H, oxigen O, azot N, cenușă A și umiditate W. Exprimând componentele combustibilului ca se obține un procent, raportat la un kilogram de masă, o ecuație pentru compoziția masei de lucru a combustibilului.

Sulful se numește volatil și face parte din cantitatea totală de sulf din combustibil, restul părții necombustibile a sulfului face parte din impuritățile minerale.

Combustibilii gazoși naturali conțin: metan, etan, propan, butan, hidrocarburi, azot, dioxid de carbon. Ultimele două componente sunt balast. Combustibilii gazoși artificiali includ metanul, monoxidul de carbon, hidrogenul, dioxidul de carbon, vaporii de apă, azotul și rășinile.

Principala caracteristică termotehnică a combustibilului este căldura de ardere, care arată cât de multă căldură în kilojulii este eliberată atunci când este ars un kilogram de combustibil solid, lichid sau un metru cub de combustibil gazos. Distingeți puterea calorică mai mare și cea mai mică.

Puterea calorică mai mare a unui combustibil este cantitatea de căldură degajată de combustibil în timpul arderii sale complete, ținând cont de căldura degajată în timpul condensării vaporilor de apă, care se formează în timpul arderii.

Puterea calorică inferioară diferă de cea mai mare prin faptul că nu ține cont de căldura cheltuită la formarea vaporilor de apă, care se află în produsele de ardere. La calcul se folosește cea mai mică putere calorică, deoarece. căldura vaporilor de apă se pierde inutil odată cu ieșirea produselor de ardere din coș.

Relația dintre puterea calorică mai mare și cea mai mică pentru masa combustibilului de lucru este determinată de ecuație

Pentru a compara diferite tipuri de combustibil din punct de vedere al puterii calorice, a fost introdus conceptul de „combustibil de referință” (cf). Combustibilul este considerat condiționat, a cărui putere calorică inferioară la o masă de lucru este de 293 kJ / kg pentru combustibilii solizi și lichizi sau 29300 kJ / m3 pentru combustibilii gazoși. În conformitate cu aceasta, fiecare combustibil are propriul său echivalent termic Et = QНР / 29300.

Conversia consumului de combustibil natural de lucru în condițional se realizează conform ecuației

Woosl = Et? mar

o scurtă descriere a anumite tipuri combustibilul este dat în tabelul 1.2.

Tabelul 1.2. Caracteristica combustibilului

De remarcat este valoarea calorică mai mică în kJ / kg de păcură - 38000 ... 39000, gaze naturale - 34000 ... 36000, gaz asociat - 50000 ... 60000. În plus, acest combustibil practic nu conține umiditate și impurități minerale.

Înainte ca combustibilul să fie furnizat cuptorului, acesta este pregătit. Deosebit de complex este sistemul de preparare a combustibilului solid, care suferă succesiv purificarea de impurități mecanice și obiecte străine, zdrobire, uscare, pregătire a prafului și amestecare cu aer.

Sistemul de preparare a combustibililor lichizi și mai ales gazoși este mult mai simplu. În plus, un astfel de combustibil este mai ecologic, practic nu are conținut de cenușă.

Ușurința de transport, ușurința de automatizare a controlului proceselor de ardere, puterea calorică ridicată determină perspectivele de utilizare a gazelor naturale în sectorul energetic. Cu toate acestea, rezervele acestei materii prime sunt limitate.

Tratamentul apei. Apa, fiind purtător de căldură la centralele termice, circulă continuu în circuit închis. în care sens special are epurarea apei furnizate cazanului. Condensul de la turbina cu abur (Fig. 1.3) intră în sistemul 10 pentru curățarea impurităților chimice (tratarea chimică a apei - HVO) și a gazelor libere (dezaerarea). Pierderile sunt inevitabile în ciclul tehnologic apă-abur-condens. Prin urmare, dintr-o sursă exterioară 15 (bază, râu) prin priza de apă 16, este alimentată calea apei. Apa care intră în cazan este preîncălzită în economizor (schimbător de căldură) de către 17 produse de ardere care ies.

Fierbător cu aburi. Cazanul este un generator de abur la o centrala termica. Principalele structuri sunt prezentate în Fig. 1.4.

Cazanul tip tambur are un tambur de oțel 1, în partea superioară a căruia este colectat aburul. Apa de alimentare este încălzită în economizorul 2 situat în camera de gaze arse 3 și intră în tambur. Colectorul 4 închide ciclul abur-apă al cazanului. În camera de ardere 5, arderea combustibilului la o temperatură de 1500 ... 20000C asigură fierberea apei. Prin țevile de ridicare din oțel 6, având un diametru de 30 ... 90 mm și care acoperă suprafața camerei de ardere, în tambur intră apa și aburul. Aburul din tambur printr-un supraîncălzitor tubular 7 este alimentat în turbină. Supraîncălzitorul poate fi realizat în două sau trei etape și este proiectat pentru încălzirea suplimentară și uscarea aburului. Sistemul are conducte de scurgere 8, prin care apa din partea de jos a tamburului este coborâtă în colector.

Într-un cazan tip tambur se asigură circulația naturală a apei și a amestecului abur-apă datorită densităților diferite.

Un astfel de sistem face posibilă obținerea parametrilor subcritici ai aburului (critic este punctul de stare în care dispare diferența dintre proprietățile lichidului și aburului): presiune de până la 22,5 MPa și practic nu mai mult de 20 MPa; temperatura de până la 374°С (fără supraîncălzitor). La mai multa presiune circulatia naturala a apei si aburului este perturbata. Circulația forțată nu și-a găsit încă aplicație în cazanele cu tambur puternice din cauza complexității sale. Prin urmare, cazanele de acest tip sunt utilizate în unități de putere cu o capacitate de până la 500 MW cu o capacitate de abur de până la 1600 de tone pe oră.

Într-un cazan de tip o singură trecere, pompele speciale efectuează circulația forțată a apei și aburului. Apa de alimentare este pompată de pompa 9 prin economizorul 2 către conductele de evaporare 10, unde este transformată în abur. Prin supraîncălzitor 7 aburul intră în turbină. Absența unui tambur și circulația forțată a apei și aburului fac posibilă obținerea unor parametri supercritici ai aburului: presiune până la 30 MPa și temperatură până la 590°C. Aceasta corespunde unităților de putere de până la 1200 MW și capacității de abur de până la 4000 t/h.

Cazanele destinate numai pentru furnizarea de căldură și instalate în cazane locale sau raionale sunt realizate pe aceleași principii ca cele discutate mai sus. Cu toate acestea, parametrii lichidului de răcire, determinați de cerințele consumatorilor de căldură, diferă semnificativ de cei considerați mai devreme (unele caracteristici tehnice ale unor astfel de cazane sunt date în Tabelul 1.3).

Tabelul 1.3. Date tehnice cazan sisteme de incalzire

De exemplu, cazanele atașate clădirilor permit utilizarea cazanelor cu presiunea aburului de până la 0,17 MPa și temperatură a apei de până la 1150C, iar puterea maximă a cazanelor încorporate nu trebuie să depășească 3,5 MW atunci când funcționează cu combustibili lichizi și gazoși sau I.7 MW când se lucrează pe combustibili solizi. Cazanele sistemelor de încălzire diferă în funcție de tipul de lichid de răcire (apă, abur), în performanță și putere termică, în design (fontă și oțel, mic și cort etc.).

Eficiența sistemului de generare a aburului sau de preparare a apei calde este determinată în mare măsură de factorul de eficiență (COP) al unității cazanului.

În cazul general, randamentul unui cazan de abur și consumul de combustibil sunt determinate de expresiile:

kg/s, (1,1)

unde hk este randamentul cazanului de abur, %; q2, q3, q4, q5, q6 - pierderi de căldură, respectiv, cu gazele de evacuare, subardere chimică, subardere mecanică, pentru răcire exterioară, cu zgură,%; B este consumul total de combustibil, kg/s; QPC este căldura absorbită de mediul de lucru în cazanul de abur, kJ/m; - căldura disponibilă a combustibilului care intră în cuptor, kJ/kg.

Fig.1.4.

a - tip tambur; b - tip cu flux direct

1- tambur; 2 - economizor; 3 - camera de gaze arse; 4 - colector; 5 - camera de ardere; 6 - conducte de ridicare; 7 - supraîncălzitor; 8 - burlane; 9 - pompa; 10 - conducte de evaporator

Dacă nu se utilizează căldura gazelor de ardere, atunci

și cu un sistem deschis pentru uscarea combustibilului cu gazele de eșapament

unde Nuh, Notb sunt entalpia gazelor de eșapament, gazele la locul de selecție pentru uscare și respectiv aerul rece, kJ / kg; r - ponderea extragerii gazelor pentru uscare; ?yx - exces de aer în gazele care ies.

Entalpia unui gaz la o temperatură T este numeric egală cu cantitatea de căldură care este furnizată gazului în procesul de încălzire a acestuia de la zero grade Kelvin la o temperatură T la presiune constantă.

Cu un sistem de uscare cu buclă deschisă, toate datele despre combustibil se referă la combustibil uscat.

În acest caz, consumul de combustibil brut cu o schimbare a umidității de la WP la Wdry este

unde Vdush este consumul de combustibil uscat conform (1.1), kg/s; Wdry, WP - conținutul de umiditate al combustibilului uscat și neuscat, %.

Când umiditatea se modifică, valoarea termică inferioară a combustibilului se modifică și de la:

KJ/kg (1,4)

Puterea calorică inferioară corespunde cantității de căldură degajată de combustibil în timpul arderii sale complete, fără a ține cont de căldura consumată la formarea vaporilor de apă, care se află în produsele de ardere.

Căldura totală disponibilă a combustibilului care intră în cuptor

KJ/kg, (1,5)

unde este puterea calorică netă a combustibilului, kJ/kg; - caldura suplimentara introdusa in cazan de aer incalzit din exterior, suflare de abur etc., kJ/kg.

Pentru calcule orientative.

Căldura percepută de mediul de lucru în cazanul de abur

KJ/s, (1,6)

unde Dp - capacitatea de abur a cazanului, kg/s; hpp, hpv - entalpia aburului supraîncălzit și a apei de alimentare, kJ/kg; ?Qpc - în plus, căldură percepută în prezența unui supraîncălzitor în cazan, purjare cu apă etc., kJ/s.

Pentru calcule aproximative?Qpk = 0,2 ... 0,3 Dp (hpp - hpv).

unde?un - ponderea cenușii reportate cu produsele de ardere; Nshl - entalpia de zgură, kJ/kg; AR - conținutul de cenușă de lucru al combustibilului,%.

Valorile lui q3, q4, q5, Wр, Ar sunt date în literatura de specialitate, precum și în manuale.

Cu îndepărtarea zgurii solide, puteți lua?yx = 1,2 ... 1,25; ?un=0,95; Nshl=560 kJ/kg.

În plus, la o temperatură a aerului în fața cazanului de 300C = 223 kJ/kg, iar la o temperatură a gazelor arse de 1200C Hx = 1256 kJ/kg.

Exemplu de calcul. Determinați randamentul și consumul de combustibil pentru un cazan cu abur în următoarele condiții: Dp=186 kg/s; combustibil - cărbune Berezovsky uscat cu Wdry=13%; sistem de uscare în buclă deschisă, r=0,34; gazul scos pentru uscare are Hb=4000 kJ/kg; entalpia aburului supraîncălzit şi apa de alimentare respectiv hpp =3449 kJ/kg, hpv=1086,5 kJ/kg.

Soluţie. În mod preliminar, conform (1.4), se determină puterea calorică inferioară a combustibilului uscat.

Aici Wр=33% și =16200 kJ/kg sunt luate conform .

Preluarea (1,5)

găsim prin (1.2)

Găsim: q3=1%, q4=0,2%, q5=0,26% și ținând cont de (1.7)

Pentru a calcula consumul de combustibil prin (1.6) găsim

Consumul de combustibil uscat conform (1.1)

Consumul de combustibil brut la Wр =33% conform (1.3) este

Turbină cu abur. Acesta este un motor termic în care energia aburului este convertită în energie mecanică de rotație a rotorului (arborelui) și a palelor de lucru fixate pe acesta. O diagramă simplificată a dispozitivului turbinei cu abur este prezentată în Fig. 1.5. Pe arborele 1 al turbinei sunt montate discuri 2 cu palete de rotor 3. Aceste palete sunt furnizate cu abur de la duza 4 de la cazan, furnizat prin conducta de abur 5. Energia aburului rotește roata turbinei, iar rotația turbinei. arborele este transmis prin ambreiajul 6 la arborele 7 al generatorului sincron. Aburul evacuat prin camera 8 este trimis la condensator.

Turbinele cu abur sunt împărțite în turbine active și reactive. Într-o turbină activă (Fig. 1.5c), volumul de abur V2 la intrarea în palele rotorului este egal cu volumul de abur V3 la ieșirea din pale. Expansiunea volumului de abur de la V1 la V2 are loc numai în duze. În același loc, presiunea se schimbă de la p1 la p2 și viteza aburului de la c1 la c2. În acest caz, presiunea aburului la intrarea p2 și la ieșirea p3 din palete rămâne neschimbată, iar viteza aburului scade de la c2 la c3 datorită transferului de energie cinetică a aburului către paletele turbinei:

Gp? (s2-s3) 2/2 Gt? St2/2,

unde Gp, Gt - masa de abur și roata turbinei; s2, s3, st - viteza aburului la intrarea și ieșirea palelor și viteza rotorului.

Proiectarea palelor turbinei cu reacție este astfel (Fig. 1.5d) încât aburul se extinde nu numai în duzele de la V1 la V2, ci și între paletele rotorului de la V2 la V3. În acest caz, presiunea vaporilor se modifică de la p2 la p3 și viteza vaporilor de la c2 la c3. Din V2 p3 şi în conformitate cu prima lege a termodinamicii munca elementara extensii de unitate de abur

unde F - aria lamei, m2; (p2 - p3) - diferenta de presiune la intrarea si iesirea paletelor, Pa; dS - deplasarea lamei, m.

În acest caz, munca folosită pentru a roti roata turbinei. Astfel, la turbinele cu reacție, pe lângă forțele centrifuge care apar la schimbarea vitezei aburului, paletele sunt afectate de forțele reactive cauzate de expansiunea aburului.

Turbinele moderne sunt făcute atât active, cât și reactive. În unitățile puternice, parametrii aburului la intrare sunt aproape de 30 MPa și 6000C. În acest caz, scurgerea aburului din duză are loc cu o viteză care depășește viteza sunetului. Acest lucru duce la necesitatea unei viteze mari a rotorului. Imens forțe centrifuge acţionând asupra părţilor rotative ale turbinei.

În practică, viteza rotorului se datorează caracteristici de proiectare, atât turbina în sine, cât și generatorul sincron, este de 3000 1/min. În acest caz, viteza liniară pe circumferința roții turbinei cu diametrul de un metru este de 157 m/s. În aceste condiții, particulele tind să se desprindă de suprafața roții cu o forță de 2500 de ori greutatea lor. Sarcinile inerțiale sunt reduse prin utilizarea treptelor de viteză și presiune. Nu toată energia aburului este dată fiecărei etape, ci doar o parte a acesteia. Acest lucru asigură și o cădere optimă de căldură pe trepte, care este de 40...80 kJ/kg la o viteză circumferențială de 140...210 m/s. Căderea totală de căldură generată în turbinele moderne este de 1400...1600 kJ/kg.

Din motive de proiectare, 5 ... 12 trepte sunt grupate într-o singură carcasă, care se numește cilindru. O turbină modernă puternică poate avea un cilindru de înaltă presiune (HPC) cu o presiune de admisie a aburului de 15 ... 30 MPa, un cilindru de presiune medie (MPC) cu o presiune de 8 ... 10 MPa și un cilindru presiune scăzută(LPC) cu o presiune de 3...4 MPa. Turbinele de până la 50 MW sunt de obicei realizate într-un singur cilindru.

Aburul evacuat de la turbină intră în condensator pentru răcire și condens. Apa de răcire cu o temperatură de 10...15°С este furnizată schimbătorului de căldură tubular al condensatorului, ceea ce contribuie la condensarea intensă a aburului. În același scop, presiunea din condensator este menținută în intervalul de 3...4 kPa. Condensul răcit este introdus din nou în cazan (Fig. 1.5), iar apa de răcire, încălzită la 20 ... 25 ° C, este îndepărtată din condensator. Dacă apa pentru răcire este luată dintr-un rezervor și apoi evacuată iremediabil, sistemul se numește sistem cu buclă deschisă cu trecere o dată. În sistemele de răcire închise, apa încălzită în condensator este pompată către turnuri de răcire - turnuri în formă de con. Din vârful turnurilor de răcire, de la o înălțime de 40...80 m, curge apa, în timp ce este răcită la temperatura necesară. Apa se întoarce apoi în condensator.

Ambele sisteme de răcire au avantajele și dezavantajele lor și sunt utilizate în centralele electrice.

Fig.1.5. Dispozitiv cu turbină cu abur:

a - rotor turbină; b - schema unei turbine active în trei trepte; c - lucrul cu abur în treapta activă a turbinei; d - lucrul aburului în treapta reactivă a turbinei.

1 - ax turbinei; 2 - discuri; 3 - lame de lucru; 4 - duze; 5 - conductă de abur; 6 - ambreiaj; 7 - arborele generatorului sincron; 8 - camera de evacuare a aburului.

Turbinele, în care toți aburul furnizat acestora, după terminarea lucrărilor, intră în condensator, se numesc condensare și sunt folosite pentru a obține numai energie mecanică cu conversia sa ulterioară în energie electrică. Un astfel de ciclu se numește ciclu de condensare și este utilizat la centrala electrică districtuală de stat și IES. Un exemplu de turbină cu condensare este K300-240 cu o capacitate de 300 MW cu parametri inițiali de abur de 23,5 MPa și 600°C.

În turbinele de cogenerare, o parte din abur este dus la condensator și folosit pentru a încălzi apa, care este apoi trimisă la sistemul de alimentare cu căldură al clădirilor rezidențiale, administrative și industriale. Ciclul se numește cogenerare și este utilizat la CHP și GRES. De exemplu, turbina T100-130/565 cu o capacitate de 100 MW pentru parametri inițiali de abur de 13 MPa și 5650C are mai multe extracții de abur reglabile.

Turbinele industriale de cogenerare au un condensator și mai multe extracții de abur reglabile pentru cogenerare și nevoi industriale. Sunt utilizate la centralele termice și centralele raionale de stat. De exemplu, turbina P150-130/7 cu o capacitate de 50 MW pentru parametri inițiali de abur de 13 MPa și 5650C asigură extracția industrială a aburului la o presiune de 0,7 MPa.

Turbinele cu contrapresiune funcționează fără condensator, iar toți aburul evacuat este furnizat consumatorilor de încălzire și industriali. Ciclul se numește contrapresiune, iar turbinele sunt utilizate la centralele termice și centralele de stat de district. De exemplu, o turbină R50-130/5 cu o capacitate de 50 MW pentru o presiune inițială a aburului de 13 MPa și o presiune finală (contrapresiune) de 0,5 MPa cu mai multe extracții de abur.

Utilizarea ciclului de încălzire face posibilă atingerea unui randament de până la 70% la CCE, ținând cont de furnizarea de căldură către consumatori. In ciclul de condensare randamentul este de 25...40%, in functie de parametrii initiali ai aburului si de puterea unitatilor. Prin urmare, CPP-urile sunt amplasate în locuri în care este extras combustibilul, ceea ce reduce costul transportului, iar CPP-urile sunt mai aproape de consumatorii de căldură.

Generatoare sincrone. Designul și caracteristicile acestei mașini, care transformă energia mecanică în energie electrică, sunt discutate în detaliu în discipline speciale. Prin urmare, ne limităm la informații generale.

Principalele elemente structurale ale unui generator sincron (Fig. 1.6): rotorul 1, înfășurarea rotorului 2, statorul 3, înfășurarea statorului 4, carcasa 5, excitatorul 6 - o sursă de curent continuu.

Rotorul cu poli nesălient al mașinilor de mare viteză - turbogeneratoare (n = 3000 1/min) este realizat din tablă de oțel electric sub formă de cilindru situat pe arborele 7. Mașini de viteză mică - hidrogeneratoare (n ≥ 1500 1/min) au un rotor cu pol salient (indicat printr-o linie punctată). În canelurile de pe suprafața rotorului, există o înfășurare izolată de cupru conectată prin intermediul contactelor glisante 8 (perii) la excitator. Statorul este un cilindru complet din oțel electric, pe suprafața interioară a căruia sunt amplasate în caneluri înfășurări trifazate - A, B, C. Înfășurările sunt realizate din sârmă izolată de cupru, sunt identice între ele și au simetrie axială. , ocupând sectoare de 120 °. Începuturile înfășurărilor de fază A, B, C sunt scoase la iveală prin izolatoare, iar capetele înfășurărilor X, Y, Z sunt conectate la un punct comun N - neutru.

Generatorul funcționează după cum urmează. Curentul de excitație iB din înfășurarea rotorului creează un flux magnetic Ф care traversează înfășurările statorului. Arborele generatorului este antrenat de o turbină. Acest lucru asigură o rotație uniformă. camp magnetic rotor cu o frecvență unghiulară?=2?f, unde f este frecvența curentului alternativ, 1/s este Hz. Pentru a obține o frecvență de curent alternativ de 50 Hz cu numărul de perechi de poli magnetici p, este necesară viteza rotorului n=60?f /p.

La p = 1, care corespunde unui rotor cu poli proeminent, n = 3000 1/min. Un câmp magnetic rotativ care traversează înfășurările statorului induce o forță electromotoare (EMF) în ele. În conformitate cu legea inducției electromagnetice, valoarea instantanee a EMF

unde w este numărul de spire.

EMF în înfășurările statorului sunt induse sincron cu modificarea câmpului magnetic pe măsură ce rotorul se rotește.

Fig.1.6.

a - proiectarea generatorului; b - schema de conectare a bobinajului;

c - EMF la bornele înfășurărilor generatorului

1 - rotor; 2 - înfășurarea rotorului; 3 - stator; 4 - înfășurarea statorului; 5 - corp; 6 - agent patogen; 7 - arborele (axa) rotorului; 8 - inele colectoare

Cu rotația uniformă a rotorului și simetria axială a înfășurărilor statorului, valorile instantanee ale EMF de fază sunt egale cu:

unde EM este valoarea amplitudinii EMF.

Dacă o sarcină electrică Z este conectată la bornele înfășurărilor statorului generatorului, un curent electric circulă în circuitul extern

unde este tensiunea la bornele înfășurărilor când curentul i circulă în ele și rezistența înfășurării statorului este Zin.

În practică, este mai convenabil să folosiți valori nu instantanee, ci eficiente ale cantităților electrice. Rapoartele necesare sunt cunoscute din cursul de fizică și fundamente teoretice Inginerie Electrică.

Funcționarea generatorului depinde în mare măsură de modul de excitare și răcire a mașinii. Diverse sisteme excitația (independentă și autoexcitare, mașină electrică și tiristor etc.) vă permit să modificați valoarea lui iB și, în consecință, fluxul magnetic Ф și EMF în înfășurările statorului. Acest lucru face posibilă reglarea tensiunii la ieșirile generatorului în anumite limite (de obicei ± 5%).

Cantitatea de putere activă furnizată de turbogenerator către rețeaua electrică este determinată de puterea de pe arborele turbinei și este controlată de alimentarea cu abur a turbinei.

În timpul funcționării generatorului, acesta se încălzește, în primul rând datorită eliberării de căldură în înfășurările curgete de curent. Prin urmare, eficiența sistemului de răcire este esențială.

Generatoarele de putere mică (1...30 MW) au răcirea cu aer a suprafețelor interioare conform schemei de curgere (deschise) sau regenerativă (închisă). La generatoarele de putere medie (25 ... 100 MW), răcirea cu hidrogen de suprafață este utilizată în circuit închis, care este mai eficient, dar necesită măsuri speciale de siguranță. Generatoarele puternice (mai mult de 100 MW) au răcire forțată cu hidrogen, apă sau ulei, în care lichidul de răcire este pompat sub presiune în interiorul statorului, rotorului, înfășurărilor prin cavități (canale) speciale.

Principalele caracteristici tehnice ale generatoarelor: tensiunea nominală la bornele înfășurării statorului generatorului, Unom: 6,3-10,5-21 kV (valori mai mari corespund generatoarelor mai puternice); putere activă nominală, Рnom, MW; factor de putere nominal; randament nominal de 90...99%.

Aceste opțiuni sunt legate de:

Nevoile proprii ale centralelor electrice. Nu toată energia electrică și termică produsă la TPP-uri este dată consumatorilor. Piesa rămâne în stație și este folosită pentru a asigura funcționarea acesteia. Principalii consumatori ai acestei energie sunt: ​​sistemul de transport și preparare a combustibilului; pompe de alimentare cu apă și aer; sistem de purificare a apei, aerului, gazelor de ardere etc.; încălzirea, iluminatul, ventilația spațiilor casnice și industriale, precum și o serie de alți consumatori.

Multe elemente de nevoi proprii aparțin primei categorii în ceea ce privește fiabilitatea alimentării cu energie electrică. Prin urmare, acestea sunt conectate la cel puțin două surse independente de energie, de exemplu, la surse de la stația lor și la rețeaua de energie.

Aparatură de comutare. Electricitatea generată de generatoare este colectată la un aparat de comutare (RU) și apoi distribuită între consumatori. Pentru a face acest lucru, bornele înfășurărilor statorului generatorului sunt conectate la barele de comutație prin dispozitive speciale de comutare (întrerupătoare, deconectatoare etc.) cu conductori rigidi sau flexibili (anvelope). Fiecare conexiune în tabloul de distribuție se realizează prin intermediul unei celule speciale care conține setul necesar de echipamente. Deoarece transportul, distribuția și generarea energiei electrice, precum și consumul acesteia, au loc la tensiuni diferite, în stație există mai multe aparate de comutare. Pentru tensiunea nominală a generatoarelor, de exemplu, 10,5 kV, se realizează un aparat de comutare de tensiune a generatorului. De obicei, se află în clădirea gării și este închisă prin proiectare (ZRU). Consumatorii amplasați în apropiere sunt conectați la acest tablou de distribuție. Pentru transmiterea energiei electrice prin liniile electrice (TL) pe distanțe lungi și comunicarea cu alte stații și sistemul, este necesară utilizarea unei tensiuni de 35 ... 330 kV. O astfel de comunicare se realizează folosind aparate de comutație separate, de obicei aparate de comutație de tip deschis (ORU), unde sunt instalate transformatoare superioare. Pentru conectarea consumatorilor de nevoi proprii servește - RUSN. Din autobuzele RUSN, electricitatea este transmisă direct și prin transformatoare descendente către consumatorii din centralele electrice.

Principii similare sunt utilizate în distribuția energiei termice generate de CHP. Colectoarele speciale, conductele de abur, pompele asigură alimentarea cu căldură consumatorilor industriali și municipali, precum și sistemului auxiliar.

cogenerare

Elementul principal al unei surse combinate de energie electrică și căldură, denumit în continuare cogenerator (unitate de cogenerare, mini-CHP), este un motor cu ardere internă cu gaz primar cu un generator electric pe arbore. În timpul funcționării motorului-generator, este utilizată căldura gazelor de eșapament, a răcitorului de ulei și a lichidului de răcire a motorului. În același timp, în medie, pentru 100 kW de putere electrică, consumatorul primește 150-160 kW de putere termică sub formă de apă caldă 90 C pentru încălzire și alimentare cu apă caldă.

Astfel, cogenerarea satisface nevoile instalației de energie electrică și căldură de calitate scăzută. Principalul său avantaj față de sistemele convenționale este că aici conversia energiei are loc cu o eficiență mai mare, ceea ce are ca rezultat o reducere semnificativă a costului de producere a unei unități de energie.

Condiții de bază pentru aplicarea cu succes a tehnologiei de cogenerare:

1. Atunci când se utilizează o centrală combinată de energie termică și electrică (CHP) ca sursă principală de energie, adică atunci când este încărcată 365 de zile pe an, excluzând întreținerea programată.

2. Odată cu apropierea maximă a centralei de generare (mini-CHP) de consumatorul de căldură și energie electrică, în acest caz, se realizează pierderi minime în timpul transportului de energie.

3. Când se utilizează cel mai ieftin combustibil primar - gaz natural.

Cel mai mare efect al folosirii unei centrale de congenerare (mini-CHP) se realizeaza atunci cand aceasta din urma functioneaza in paralel cu reteaua externa. În același timp, este posibil să vindeți surplusul de energie electrică, de exemplu, noaptea, precum și în timpul trecerii orelor din vârfurile de dimineață și seara ale sarcinii electrice. 90% dintre cogeneratoarele din țările occidentale funcționează conform acestui principiu.

Domenii de aplicare pentru centralele de cogenerare:

Efectul maxim al utilizării cogeneratoarelor se realizează la următoarele facilități ale orașului:

Nevoile proprii ale cazanelor (de la 50 la 600 kW). În renovarea cazanelor, precum și în construcția nouă a surselor de energie termică, fiabilitatea alimentării cu energie electrică pentru nevoile auxiliare ale sursei de căldură este extrem de importantă. Utilizarea unui cogenerator cu gaz (unitate cu piston cu gaz) este justificată aici prin faptul că este o sursă independentă de încredere de energie electrică, iar energia termică a cogeneratorului este descărcată în sarcina sursei de căldură.

Complexe spitalicești (de la 600 la 5000 kW). Aceste complexe sunt consumatori de energie electrică și căldură. Prezența unui cogenerator ca parte a complexului spitalicesc are un dublu efect: reducerea costului de alimentare cu energie și creșterea fiabilității alimentării cu energie electrică a consumatorilor responsabili ai spitalului - unitatea de operare și unitatea de resuscitare datorită introducerii unui sursă independentă de energie electrică.

Facilități sportive (de la 1000 la 9000 kW). Acestea sunt, în primul rând, piscine și parcuri acvatice, unde este nevoie atât de energie electrică, cât și de căldură. În acest caz, centrala de generare (mini-CHP) acoperă necesarul de energie electrică și elimină căldura pentru a menține temperatura apei.

Alimentarea cu energie electrică și termică a șantierelor din centrul orașului (de la 300 la 5000 kW). Această problemă este întâlnită de companiile care conduc renovarea blocurilor vechi ale orașului. Costul racordării instalațiilor renovate la rețelele de inginerie ale orașului în unele cazuri este proporțional cu valoarea investiției în propria sursă de cogenerare, dar în acest din urmă caz, compania rămâne proprietara sursei, ceea ce îi aduce profit suplimentar din operațiune. a complexului rezidential.

Sistemele de cogenerare sunt clasificate în funcție de tipurile de motor principal și generator:

Turbine cu abur, turbine cu gaz;

Motoare cu piston;

Microturbine.

Cel mai mare avantaj se bucură de motoarele cu piston care funcționează pe gaz. Acestea prezintă performanță ridicată, investiție inițială relativ scăzută, o gamă largă de modele de putere de ieșire, funcționare independentă, pornire rapidă și utilizarea diverșilor combustibili.

Fundamentele cogenerării.

Modul obișnuit (tradițional) de a genera energie electrică și căldură este de a le genera separat (centrala electrică și centrala termică). În același timp, o parte semnificativă a energiei combustibilului primar nu este utilizată. Este posibilă reducerea semnificativă a consumului total de combustibil prin aplicarea cogenerarii (cogenerare de energie electrică și căldură).

Cogenerarea este producerea termodinamică a două sau mai multe forme de energie utilizabilă dintr-o singură sursă primară de energie.

Cele mai utilizate două forme de energie sunt mecanică și termică. Energia mecanică este de obicei folosită pentru a porni un generator electric. De aceea, următoarea definiție este adesea folosită în literatură (în ciuda limitărilor sale).

Cogenerarea este producția combinată de energie electrică (sau mecanică) și termică din aceeași sursă primară de energie.

Energia mecanică generată poate fi folosită și pentru a menține în funcțiune echipamente auxiliare, cum ar fi compresoare și pompe. Energia termică poate fi folosită atât pentru încălzire, cât și pentru răcire. Frigul este produs de modulul de absorbtie, care poate functiona cu apa calda, abur sau gaze fierbinti.

În timpul funcționării centralelor tradiționale (abur), datorită caracteristicilor tehnologice ale procesului de generare a energiei, o mare cantitate de căldură generată este evacuată în atmosferă prin condensatoare de abur, turnuri de răcire etc. O mare parte din această căldură poate fi recuperată și utilizată pentru a satisface cererea de căldură, crescând eficiența de la 30-50% într-o centrală electrică la 80-90% în sistemele de cogenerare. O comparație între cogenerarea și generarea separată de electricitate și căldură este dată în Tabelul 1, pe baza eficiențelor tipice.

Cercetarea, dezvoltarea și proiectele realizate în ultimii 25 de ani au avut ca rezultat o îmbunătățire semnificativă a tehnologiei care este acum cu adevărat matură și fiabilă. Nivelul de distribuție a cogenerarii în lume ne permite să afirmăm că aceasta este cea mai eficientă (dintre cea existentă) tehnologie de alimentare cu energie pentru o mare parte a potențialilor consumatori.

tabelul 1

Beneficiile tehnologiei.

Tehnologia de cogenerare este într-adevăr una dintre cele mai importante din lume. Interesant, combină perfect astfel de caracteristici pozitive care au fost considerate recent aproape incompatibile. Cele mai importante caracteristici ar trebui recunoscute ca fiind cea mai mare eficiență a combustibilului, mai mult decât parametrii de mediu satisfăcători, precum și autonomia sistemelor de cogenerare.

Tehnologia căreia îi este dedicată această resursă nu este doar „producția combinată de energie electrică (sau mecanică) și termică”, ci un concept unic care combină avantajele cogenerării, energiei distribuite și optimizarea energiei.

Trebuie remarcat faptul că implementarea de înaltă calitate a proiectului necesită cunoștințe și experiență specifice, altfel o parte semnificativă a beneficiilor se va pierde cel mai probabil. Din păcate, există foarte puține companii în Rusia care au cu adevărat informațiile necesare și pot implementa cu competență astfel de proiecte.

Beneficiile utilizării sistemelor de cogenerare sunt împărțite condiționat în patru grupe, strâns legate între ele.

Beneficii de fiabilitate.

Cogenerarea este de fapt o formă ideală de aprovizionare cu energie în ceea ce privește securitatea aprovizionării cu energie.

Dezvoltarea tehnologiilor moderne crește dependența activității umane de aprovizionarea cu energie în toate domeniile: acasă, la serviciu și în vacanță. Dependența directă a vieții umane de alimentarea neîntreruptă cu energie este în creștere în transport (de la lifturi la sisteme de securitate pe liniile feroviare de mare viteză) și în medicină, care se bazează astăzi pe dispozitive sofisticate și scumpe, și nu doar pe stetoscop și lancetă.

Ubicuitatea computerelor nu face decât să mărească cerințele privind furnizarea de energie. Nu doar „cantitatea”, ci și „calitatea” energiei electrice devine critică pentru bănci, companii de telecomunicații sau industriale. O supratensiune sau o defecțiune astăzi poate duce nu numai la oprirea sau deteriorarea mașinii, ci și la pierderea de informații, a căror recuperare este uneori incomparabil mai dificilă decât repararea echipamentului.

Cerințele pentru alimentarea cu energie sunt formulate simplu - fiabilitate, constanță. Și pentru mulți devine clar că astăzi singura modalitate de a avea un produs de calitate superioară este să-l produci singur. Armata din întreaga lume știe acest lucru de mult timp, industriașii au ajuns deja la astfel de decizii, iar familiile și întreprinderile mici au început să își dea seama de beneficiile deținerii de generatoare de energie și cazane termice abia acum. Criza infrastructurii energetice monopolizate existente și începutul liberalizării piețelor energetice cresc gradul de incertitudine a viitorului și atrag oportunități de afaceri. Ambii factori cresc cererea consumatorilor de energie pentru propriile capacități de generare.

În cazul utilizării unui sistem de cogenerare, consumatorul este asigurat împotriva întreruperilor în alimentarea centralizată cu energie, care apar din când în când fie ca urmare a deprecierii extreme a mijloacelor fixe din industria energiei electrice, fie dezastrelor naturale sau din alte motive neprevăzute. . Cel mai probabil, el nu va avea dificultăți organizatorice, financiare sau tehnice cu creșterea capacității întreprinderii, deoarece nu va fi necesară instalarea de noi linii electrice, construirea de noi posturi de transformare, relocarea rețelei de încălzire etc. În plus, cogeneratoarele nou achiziționate sunt integrat într-un sistem existent.