Большие надежды на малую энергетику

Большие надежды на малую энергетику

Реформирование электроэнергетической отрасли в самом разгаре. Однако до сих пор проблема снабжения электроэнергией в стране стоит весьма остро.

Реформирование электроэнергетической отрасли в самом разгаре. Однако до сих пор проблема снабжения электроэнергией в стране стоит весьма остро. Мощностей катастрофически не хватает. И Санкт-Петербург – не исключение. Понятно, что для реализации крупных проектов необходимы солидные инвестиции, да и немалое время. Вместе с тем развитие малой энергетики и менее затратно, а инвестиционный цикл «малых форм» гораздо короче.
Специалисты не склонны противопоставлять большую и малую энергетику. Речь идет о целесообразности варианта, когда бы эти сегменты энергетического рынка эффективно взаимно дополняли друг друга.
Автономный ресурс
Одним из перспективных направлений развития малой энергетики называется широкое внедрение автономных электростанций. Специалисты считают, что с их помощью можно, например, существенно сгладить наблюдающийся сегодня в Санкт-Петербурге острейший недостаток мощностей электросетей для подключения строящихся и введенных в эксплуатацию жилых и коммерческих объектов. При этом электростанции на базе дизель-генераторов FG Wilson различной мощности, по мнению специалистов компании «ТЭТРА Электрик», могут использоваться в качестве как основных, так и резервных источников электропитания. Это дает серьезные преимущества, так как помимо проблем с подключением новых объектов к электросетям помогает подстраховаться и от неожиданных перебоев в электроснабжении в часы наибольших нагрузок. Особенно это актуально в холодный зимний период, когда подобные риски возрастают многократно – вплоть до временного отключения от городских сетей.
Другим достоинством автономных электростанций специалисты называют их универсальность и технологичность в использовании. Диапазон их применения действительно вызывает уважение. С их помощью можно обеспечивать электроэнергией строительные, промышленные организации, предприятия торговли, фирмы, занимающиеся организацией спортивно-зрелищных мероприятий, праздников, концертов и во многих других сферах бизнеса и жизнедеятельности. При этом они не занимают много места.
К тому же в некоторых моделях предусмотрена система автоматического запуска с переключением потребителя на автономную электростанцию (автозапуск). Например, в случае обесточивания основной электросети уже через 20-50 секунд благодаря «активации» автономной электростанции все промышленное или бытовое оборудование вновь готово к работе.
При восстановлении централизованного электропитания автономная электростанция отключается автоматически. При этом перерыв подачи напряжения в сеть не превышает 2-5 секунд. Автономная электростанция состоит из двигателя внутреннего сгорания (ДВН) и генератора. Генератор приводится в действие от ДВН и вырабатывает электроэнергию напряжением 220 или 230 В частотой 50 Гц при максимальной силе тока от 4 до 40 А. Более распространены генераторы синхронного типа, хотя встречаются и асинхронные.
В отдельных моделях автономных электростанций предусмотрено трехфазное напряжение 380 или 400 В, а также постоянное напряжение 12 В для подзарядки аккумуляторной батареи автомобиля. Автономные электростанции с карбюраторным двигателем работают на бензине (обычно марки АИ92), а с дизельным двигателем – на дизельном топливе. Самый простой из используемых двигателей – одноцилиндровый двухтактный c воздушным охлаждением, а самый сложный – дизельный двенадцатицилиндровый четырехтактный с водяным охлаждением.
Главным достоинством автономных электростанций считается их способность гарантировать бесперебойное электроснабжение необходимой мощности, что является одним из главных условий надежной и эффективной работы любого объекта.
Максимум пользы от мини-электростанций
Не меньшим потенциалом отличаются и мини-ТЭЦ. Они представляют собой электростанцию с комбинированным производством электроэнергии и одновременным утилизированием тепла. В качестве источника энергии для мини-ТЭЦ, или газового генератора, используются двигатели внутреннего сгорания. Различают дизельные, газовые и газотурбинные. Выделяющаяся при сгорании топлива энергия, преобразуется как в электроэнергию, так и в энергию тепла. По данным специалистов, наибольшей эффективностью, надежностью и универсальностью отличаются установки на основе газовых (газопоршневых) двигателей. Они «созвучны» и современным требованиям к повышению экологической безопасности оборудования.
Кроме этого газовые двигатели отличаются приличными энергосберегающими показателями. Предпочтение газовому органическому топливу в нашей стране отдается и по причине его доступности. Газовые двигатели могут использоваться для работы в составе генераторных установок, предназначенных как для постоянной работы, так и по мере необходимости для снятия пиковых нагрузок. Благодаря тому, что они отличаются комбинированной выработкой электроэнергии и тепла (когенерация), варианты использования мини-ТЭЦ достаточно разнообразны.
Благодаря широкому диапазону режимов эксплуатации, выбора вспомогательного оборудования и систем, а также различных вариантов компоновок, можно оптимально приспособить установку к работе в любых условиях. Возможности мини-электростанций в нашей стране по-настоящему начали «распробовать» относительно недавно.
Между тем, в скандинавских странах они прочно заняли достойное место в электроэнергетике. Опыт обеспечения предприятий и населения в тепле и электричестве с помощью мини-электростанций оказался весьма удачным. Зачастую в небольших западных странах национальная энергетическая сеть состоит преимущественно из малых объектов.
«Попутный» пар
В качестве одной из разновидностей малой энергетики можно упомянуть автономные электростанции на паровых турбинах. Диапазон их возможного применения достаточно узок, но при этом они имеют и свои преимущества. Сторонники подобного оборудования отмечают целесообразность их использования в котельных, которые уже имеются во многих домах, а также предусмотрены проектом во вновь строящиеся зданиях.
Например, индивидуальные котельные имеются в некоторых подвальных помещениях, встречаются даже на крышах, нередко устанавливаются рядом со зданиями. В любом случае, по мнению их сторонников, стоит более предметно рассмотреть вариант использования автономных электростанций в котельных, используя имеющийся там пар в качестве «топлива». Автономная электростанция на паровой турбине в этом случае способна наиболее просто и дешево удовлетворить потребности предприятий и населения в тепле и электричестве. Удобство в том, что они могут быть установлены непосредственно на предприятии или у каждого вновь строящегося дома. При этом для обеспечения потребителей теплом и электричеством не требуется строить ни подводящие теплотрассы, ни линии электропередач, ни трансформаторные подстанции.
Конструктивно подобная автономная электростанция состоит из радиальной паровой турбины с колесами встречного вращения и двух электрогенераторов, заключенных в один корпус. Такие турбины могут перерабатывать в 4 раза больше пара, чем осевая турбина с таким же количеством ступеней. К тому же отпадает необходимость в неподвижных направляющих лопатках, поскольку в качестве направляющих лопаток выступают лопатки предыдущей ступени другого колеса. Благодаря этому турбина получается весьма компактной.
Еще одним ее важным достоинством специалисты называют экологичность и высокие энергосберегающие характеристики. Можно, конечно, допустить, что внимание к таким относительно локальным и, казалось бы, архаичным решениям, как использование «попутного» пара индивидуальных котельных, объясняется, прежде всего, необычайной остротой ситуации в российской энергетике. Вместе с тем, это вполне созвучно современным тенденциям более широкого внедрения новых высокотехнологичных видов малой возобновляемой энергетики.
ПерспективнаЯ альтернатива
На сегодняшний день экологичные генерирующие установки возобновляемого типа еще весьма дорого стоят и не отличаются большой мощностью. Однако о будущем необходимо думать уже сегодня. Среди наиболее перспективных направлений работы специалисты упоминают фотоэлектричество, топливные элементы, волновые, прибойные, градиентные и другие энергоустановки. Некоторые из них уже достаточно широко применяются, для внедрения других потребуется дополнительное время и значительные средства.
Из наиболее детально проработанных и адаптированных к практическому применению особого внимания заслуживают тепловые насосы. Уже сейчас они весьма широко используются в развитых странах мира. На российских просторах они, к сожалению, пока «теряются». Обычно вялый интерес к подобным прогрессивным наукоемким технологиям в России объясняется обилием дешевых природных ресурсов. Использовать нефтегазовый потенциал сегодня и проще, и дешевле, чем выстраивать государственную политику в области возобновляемых энергетических технологий.
Но дело не только в отсутствии серьезных инвестиций в научные разработки. Не менее важными факторами, по мнению специалистов, являются и подготовка квалифицированных специалистов, и, что особенно актуально для создания благоприятных предпосылок в этой области – наработка законодательной базы. В России до сих пор нет соответствующего закона, который бы задал вектор развития энергетике будущего. Без государственного подхода, включающего меры по стимулированию научных разработок и внедрению их в жизнь, прогресса в этой области энергетики ожидать не приходится. Без государственной поддержки и стимулирования эти вопросы не решить. Между тем, рецепты давно известны и успешно опробованы ведущими западными странами. Это организационная поддержка, налоговые льготы и субсидии, компенсация части стоимости внедряемого оборудования или технологии.

Андрей Мельников

0 комментариев
Написать
Зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии