Будущее за децентрализованным производством энергии


Будущее за децентрализованным производством энергии

Острецо́в Игорь Николаевич, доктор технических наук, профессор, специалист по ядерной физике и атомной энергетике считает, что человечеству предстоит глобальное переформатирование отношений во всех сферах по причине того, что ископаемые энергетические ресурсы на Земле близки к своему исчерпанию. Даже для АЭС топлива уже не хватает: в США атомное топливо на 50% завозится из России, а 50% - это уран, извлеченный из боеголовок ракет и атомных бомб. 

👁346

Острецо́в Игорь Николаевич, доктор технических наук, профессор, специалист по ядерной физике и атомной энергетике считает, что человечеству предстоит глобальное переформатирование отношений во всех сферах по причине того, что ископаемые энергетические ресурсы на Земле близки к своему исчерпанию.

Даже для АЭС топлива уже не хватает: в США атомное топливо на 50% завозится из России, а 50% - это уран, извлеченный из боеголовок ракет и атомных бомб. 

Франция добывала уран в Африке. Но сейчас Китай взял эти месторождения под свой контроль, и французы вынуждены будут закрывать свои АЭС. А ведь у них 78% электроэнергии производится именно на атомных станциях. Поэтому вероятное будущее у них весьма печально.

Однако специалисты считают, что прогнозируя будущее, мы нередко забываем об уроках прошлого. Однако, не оглядываясь назад, не анализируя успехи и недостатки в нашей истории, мы можем упустить важные возможности. Это относится и к современной энергетике, где установка и использование децентрализованных источников энергии может рассматриваться как повторение истории.

Современная практика показывает, что выигрыш в агрегатном КПД теряется в энергосетях, особенно тепловых, высокие удельные показатели энергетической инфраструктуры «съедают» выигрыш мощных энергостанций, а стоимость природоохранных мероприятий все более возрастает. Кроме того, в аварийных ситуациях на крупных энергообъектах серьезные экологические последствия неизбежны и зачастую некомпенсируемы. Об этом пишет Януш Данилевич, академик РАН, на сайте “Энергетика и промышленность России”.

По его мнению, концепция внедрения децентрализованных источников не означает отказ от централизованного энергоснабжения, однако предполагает, что в ряде случаев ему имеется обоснованная альтернатива.

Дело в том, что небольшие автономные энергостанции хорошо согласуются с использованием местных источников первичной энергии: воды, ветра, солнца, энергии биомассы, бытовых отходов, бросового тепла, геотермальных вод, попутных газов, отходов нефтехимического производства и других. Такие установки, обладая, как правило, небольшой мощностью (от сотен ватт до десятков и сотен киловатт), обеспечивают использование энергии на месте ее производства, исключая необходимость создания энергосетей. По мере развития новых технологий их эффективность приближается к показателям мощных станций, снижаются удельные затраты, а их экологическая безопасность изначально выше. Кроме того, эти преимущества возрастают при когенеративном производстве энергии.

В рамках концепции автономного энергообеспечения локальных потребителей могут применяться различные конфигурации энергостанций, включающие два и более энергоагрегатов, в том числе на базе возобновляемых энергоносителей. В таких комплексах может использоваться энергия солнца, ветра, водотоков различного происхождения, бросового тепла, химической и биологической энергии отходов.

Примером децентрализованного источника является замена центральной котельной на небольшую когенерационную станцию для энергоснабжения теплом и энергией поселка или квартала (части города). Целесообразная структура такой станции включает в себя следующие функциональные блоки: газотурбинный блок на основе использования микротурбин; котельный агрегат, утилизирующий отходящие от газотурбинной установки газы и обеспечивающий производство пара с параметрами, необходимыми для реализации эффективного паротурбинного преобразователя энергии. Кроме того, должен быть предусмотрен дополнительный ввод энергии в случае отключения газотурбинного блока; газотурбинный блок, преобразующий часть тепловой энергии газа с высоким потенциалом, в электрическую энергию; блок теплонасосной установки для термотрансформации отработанного пара; аккумуляторы тепловой энергии для выравнивания параметров теплоносителя в нагрузке потребителя. Возможные параметры станции следующие: электрическая мощность - 1000 кВт, тепловая мощность - 2000 кВт, коэффициент использования топлива - 0,8, срок окупаемости - 3-3,5 года.

Другим примером децентрализованного источника является комплекс для снабжения тепловой и электрической энергией группы жилых домов, коттеджа, жилого подъезда, кафе, ресторана, гостиницы, гаражного кооператива и тому подобного, состоящий из дизельного агрегата нового поколения и ветростанции небольшой мощности. Особенностью дизельного агрегата является возможность использования любого доступного источника первичной энергии. Энергокомплекс действует в режиме когенерации и комплектуется теплоаккумулятором. Элементы энергокомплекса могут работать автономно или параллельно в зависимости от потребности и погодных условий. Параметры энергокомплекса: электрическая мощность - 30-50 кВт; тепловая мощность - 17-84 кВт для нагрева и 5-8 кВт для производства горячей воды, эффективность комплекса не ниже 80%.