Когенерационные установки

Глобальный дефицит энергии, обусловленный ростом потребления, уже ни для кого не секрет. Основная причина его в России – износ мощностей, восстановление которых или строительство новых, займет многие годы и потребует значительных средств, еще большее количество средств потребует строительство новых линий передач и их обслуживание.
Также не получает массового развития строительство АЭС, которые могли бы в какой-то степени обеспечить потребности растущего количества потребителей. Альтернативой развития энергетических инфраструктур стали локальные системы по производству электрической и тепловой энергии, так называемые когенерационные установки. Ранее автономные электрогенерирующие установки использовались только в отдаленных районах (Север, Сибирь, Дальний Восток), а также в качестве аварийного или резервного источника электроснабжения.

При использовании традиционных электростанций в связи с технологическими особенностями процесса генерации энергии, большое количество выработанного тепла сбрасывается в атмосферу через конденсаторы пара, градирни и т.п. большая часть этого тепла может быть утилизирована и использована для удовлетворения тепловых потребностей, это повышает эффективность с 30-50% для электростанций до 80-90% в системах когенерации. Исследования, разработки и проекты, реализованные в течение последних 25-и лет, привели к существенному усовершенствованию технологии, которая теперь является зрелой и надежной. Уровень распространения когенерации в мире позволяет утверждать, что это наиболее эффективная (из существующих) технология энергообеспечения для огромной части потенциальных потребителей. Когенерация — фактически идеальная форма обеспечения энергией с точки зрения безопасности энергоснабжения.

Развитие современных технологий усиливает зависимость человеческой деятельности от энергоснабжения во всех областях: и в доме, и на работе, и на отдыхе. Непосредственная зависимость человеческой жизни от бесперебойного энергоснабжения растёт на транспорте (начиная с лифтов и заканчивая системами обеспечения безопасности на скоростных железнодорожных магистралях) и в медицине, полагающейся сегодня на сложные и дорогие приборы, а не только на стетоскоп и ланцет.

Повсеместное распространение компьютеров только повышает требования к энергоснабжению. Не только “количество”, но и “качество” электроэнергии становятся критичными для банков, телекоммуникационных или промышленных компаний. Скачок или сбой напряжения могут повлечь сегодня не просто остановку или порчу машины, но и потерю информации, восстановление которой иногда несравнимо сложнее ремонта оборудования.

Наиболее распространенным типом когенерационной установки является электрогенерирующая установка с утилизацией тепла и первичным поршневым двигателем внутреннего сгорания на жидком или газообразном топливе. Газовые электрогенерирующие станции обладают рядом достоинств: экологической чистотой, возможностью утилизировать выделяющуюся тепловую энергию, низкой себестоимостью электроэнергии и отсутствием необходимости в протяженных дорогостоящих ЛЭП. Эти электростанции легко перевозить и устанавливать. Станции мощностью до 1, 5-2 МВт устанавливаются в стандартном ISO контейнере 40”. Эти электростанции используются на буровых платформах и скважинах (работают на попутном газе), шахтах (работают на шахтном метане), очистных сооружениях (на биогазе), как резервные, вспомогательные и основные источники энергии в госпиталях, аэропортах, университетах, жилых массивах и пр. Эти электростанции имеют межремонтный ресурс >20 тыс. часов и низкую стоимость эксплуатационных расходов. Внедрение подобных электростанций дает существенный экономический эффект для конечного потребителя, обеспечивает его качественным, бесперебойным электроснабжением.



Предстоящая реформа электроэнергетической отрасли страны по проекту РАО «ЕЭС России» предусматривает делегирование некоторых важнейших функций энергообеспечения местной администрации. Проблемы обеспечения тепловой энергией потребителей всех рангов уж точно станут проблемами нуждающихся в ней: промышленных предприятий и региональных властей. При грамотной постановке дела местные власти могут оказаться в большом выигрыше. Сегодня наиболее эффективно функционирующие крупнейшие ГЭС и ГРЭС РАО «ЕЭС России» практически оставляет за собой. Но энергии этих станций для покрытия всей потребности страны не хватит, поэтому ТЭЦ регионального значения еще долго будут работать. Тепловой рынок, как правило, на все 100 процентов — прерогатива региональных властей и крупных промпредприятий. Используя возможности теплового рынка и внедряя новые технологии, местные энергоисточники имеют намного больший шанс на вытеснение энергии, поставляемой из источников РАО «ЕЭС».

Да и частным лицам есть над чем задуматься. За рубежом солидные фирмы и бытовые потребители интересуются энергоустановками очень маленькой мощности. Так, в германском городе Гера организуется производство моторгенераторов электрической мощностью до 5 кВт и тепловой — до 13, 5 кВт. Коэффициент использования теплоты топлива — 93 процента. Для кого они предназначены? Подобные установки с большим успехом могут быть установлены в частных загородных домах и коттеджах.

С точки зрения рассматриваемой проблемы проводимая политика газификации сельскохозяйственных районов заслуживает всяческого одобрения. Во-первых, вытесняются многочисленные электрокотельные, которые по-варварски превращали электроэнергию в тепло, хотя, сжигая газ, получать только тепло — тоже не лучший вариант. Во-вторых, в перспективе эти сети открывают прямой путь развитию малой энергетики в сельской местности со всеми преимуществами комбинированного способа выработки электро- и тепловой энергии. Со временем собственная электростанция может стать столь же привычным атрибутом нашей повседневной жизни, как им сегодня стал автомобиль.

В обществе до сих пор не утихают страсти по вопросу реформирования электроэнергетической отрасли, и хочется отметить, что по большому счету проблема даже не в этом. Без новых технологий еще ни одно общество не сумело сделать прорыва в желаемом направлении. Проблема в том, по какому пути пойдет развитие энергетики.

Надо быстрее переходить на путь, который ведет к максимальному энергосбережению. Уж слишком нерачительно используем энергоресурсы и за это дорого платим — подтверждают постоянно растущие тарифы.