[an error occurred while processing this directive]
версия для печати
Мировые приоритеты меняются в пользу газовых мини-ТЭС

Мировые приоритеты меняются в пользу газовых мини-ТЭС

Долгие годы во многих странах доминировало мнение, что экономия, получаемая за счет выработки электроэнергии при тепловом потреблении топлива, оправдывает затраты на эксплуатацию систем централизованного тепло- и электроснабжения. Однако в последние 10-15 лет стали возникать сомнения в целесообразности централизованного подхода. В качестве альтернативы начала продвигаться идея массового развития сегмента газоиспользующих мини-электростанций.

С особой актуальностью вопрос развития малой энергетики встает сегодня, когда повсеместная информатизация производственных процессов, разрастание парка сложного технологического оборудования требует от предприятий более ответственного подхода к энергообеспечению. К сожалению, владельцы централизованных энергосистем едва ли когда-нибудь смогут гарантировать бесперебойность поставок качественной тепло- и  электроэнергии. Чем больше сеть, чем отдаленнее генерирующая мощность от потребителя, тем меньшей становится такая вероятность. Всем памятны блэк-ауты 1998 года в Сан-Франциско, 1999 года в Нью-Йорке, глобальный энергетический кризис в Калифорнии, продлившейся с 2000 по 2003 год, сбои электроэнергии в Лондоне в 2003 году, масштабные отключения в Дании и Швеции в том же 2003 году, энергетическая авария в московском регионе в 2005 году. Практически во всех подобных случаях причиной кризисных явлений стали недостатки централизованных систем энергоснабжения.

С другой стороны, во всем мире признают высокую энергоэффективность мини-ТЭС — ведь, как известно, потери при транспортировке тепла и электричества на дальние расстояния зачастую достигают десятков процентов. Плюс необходимо помнить и о немалых расходах на прокладку электро- и теплотрасс при строительстве магистралей. Недостатком больших энергосистем является и то, что при ликвидации последствий аварий приходится отключать сразу много потребителей. Ко всему вышесказанному стоит также прибавить невозможность эффективного управления тепло- и электропотреблением каждым отдельно взятым клиентом крупной энергокомпании. Да и стоимость энергии, производимой собственной ТЭС, заметно ниже магистрального тепла и электричества.

Преференции малой энергетике

Сооружение мини-ТЭС на основе газоиспользующего оборудования — это, помимо всего прочего, еще и способ максимально снизить выброс в атмосферу вредных токсичных веществ. В силу именно этой причины в ряде развитых стран, особенно в тех из них, где экологические нормы наиболее жесткие, сооружение мини-электростанций поддерживается на государственном уровне. Так, например, в Великобритании государство возвращает часть налогов вла­дельцам тех мини-ТЭС, уровень загрязнения окружающей среды которых наиболее низкий. В Германии владельцы автономных энергетических мини-систем имеют право на компенсации и льготы, что закреплено законодательно. Более того, централизованные сети в этой стране обязаны покупать у них излишки электроэнергии, причем по тарифам, почти не отличающимся от их собственных.

Похожий подход практикуется и в США, правда, только в отдельных штатах, где приняты соответствующие законы. Так, власти штата и города Нью-Йорк уже более 20 лет работают над законодательным обеспечением эффективной реализации проектов по возведению мини-ТЭС на природном газе, стараются всячески стимулировать этот процесс. Ежегодно департамент штата Нью-Йорк по исследованиям в области энергетики и развитию (NYSERDA) тратит около 15 млн долл. на спонсирование соответствующих проектов. Например, компания 4C, крупный нью-йоркский производитель продуктов питания, получила от NYSERDA на строительство собственной ТЭС грант в размере 500 тыс. долл. А компании Pepsi-Cola департамент выделил на те же цели 1 млн долл.

Помимо этого, Корпорация по экономическому развитию Нью-Йорка (NYCEDC) компенсирует стоимость производства электроэнергии в размере до 5 центов за 1 кВт/ч, если ТЭС удовлетворяет требованиям по выбросам вредных веществ. Предприятие же, электростанция которого не соответствует экологическим нормам, может получить серьезную скидку (более 20%) на доставку природного газа для производства электроэнергии.

Наконец, владельцы мини-ТЭС, как в Нью-Йорке, так и в других подобных американских городах и штатах, освобождаются от ряда налогов и, как и в Германии, здесь также обязывают крупные генерирующие компании покупать у владельцев небольших энергосистем излишки электроэнергии.

Экологический диктат

Как уже было отмечено, такое пристальное внимание к развитию малой газоиспользующей энергетики в Европе и США связано с экологической проблематикой. Однако вполне резонно задать вопрос — почему же нельзя привести к жестким экологическим стандартам большие энергосистемы? Дело тут в том, что природный газ, на котором чаще всего работают мини-ТЭС, как в США, так и в большинстве стран Европы, существенно дороже угля, применяющегося в качестве основного топлива на крупных американских и европейских электростанциях. Так, за природный газ промышленные предприятия США платят около 10 долл. за 1 млн BTU (British Thermal Unit, британская термическая единица). Учитывая, что 1 куб. м природного газа содержит порядка 36,5 тыс. BTU, стоимость 1 тыс. куб. м обходится примерно в 400 долл. В Европе цены на природный газ вполне соотносимы с американскими. «Голубое» топливо там продается в среднем по 0,26-0,28 евро за один кубометр, то есть фактически речь идет о тех же 400 долл. за одну тысячу кубометров. В то же время сопоставимый объем качественного каменного угля и в США, и в Западной Европе обойдется примерно в 40-50 долл. О вреде же веществ, вырабатываемых в процессе сжигания угля, для окружающей среды можно и не говорить — по сравнению с газом «угольные» выбросы просто чудовищно токсичные.

Таким образом, очевидно, что без поддержки извне, и в частности без целенаправленной государственной политики, американским и европейским газовым мини-ТЭС не обойтись. И многие государства Европы, а также США демонстрируют именно такой трепетный подход к «малым энергопроизводителям». Данный фактор, как, впрочем, и все вышеперечисленные нюансы, в целом и определяют четко очерченную тенденцию к стремительному росту числа мини-ТЭС в Европе и США. Организация газоиспользующего источника энергии непосредственно на месте потребления — стала решением энергопроблем для многих промышленных предприятий, больничных комплексов, торгово-развлекательных центров, коммунальных хозяйств и т.п.

Мини-ТЭС, работающие на природном газе, в Европе и США

Локализация / Заказчик Краткое описание решения Мощность КПД (общий)
Мюнхен (Германия) /
Аэропорт
Тригенерационная мини-ТЭС, состоящая из 9 модулей (ГПУ фирмы Deutz) Общая мощность — 19 МВт. 86%
Бавария (Германия) /
Завод компании BMW
Когенерационная мини-ТЭС, состоящая из 6 модулей.
Обеспечивает производственные нужды объекта высокотемпературным (170 градусов С) теплоносителем, а для отопления зданий используется вода температурой 80 градусов С.
Общая мощность — 6 МВт. н/д
Лонг-Айленд (США) /
Завод компании Entenmann Bakery (производство хлебобулочных изделий)
Когенерационная мини-ТЭС из 4 модулей Общая мощность — 5,1 МВт. н/д
Уэльцен (Германия) /
Муниципалитет
Когенерационная мини-ТЭС, состоящая из 2 модулей.
Температура прямой сетевой воды — 145 градусов С.
Электрическая — 4,5 МВт.
Тепловая — н/д.
82%
Вашингтон, штат (США) /
Больничный комплекс
Когенерационная мини-ТЭС, состоящая из 4 модулей.
Каждый модуль производит 32 куб. м воды в час температурой 85 градусов С и 0,8 т пара в час давлением 0,7 МПа. Для нагрева горячей воды используется тепло охлаждающих рубашек двигателей, а пар получается в котлах-утилизаторах, обогреваемых теплом выхлопных газов.
Общая мощность — 3,6 МВт. н/д
Дорстен (Германия) /
Муниципалитет
Когенерационная мини-ТЭС,состоящая из 6 модулей. Электрическая — 930 кВт. Тепловая — 1,6 МВт.
За 1 год выработала 4,7 ГВт/ч электрической энергии, 8 ГВт/ч тепловой энергии.
86%
Хейденхее (Германия) /
Муниципалитет
Когенерационная мини-ТЭС, состоящая из 6 модулей. Электрическая — 540 кВт.
Тепловая — 900 кВт.
За первые годы выработала 3,3 ГВт/ч электрической энергии, 5,9 ГВт/ч тепловой энергии.
85%
Нью-Йорк (США) /
Завод компании 4C (производство пищевых продуктов)
Тригенерационная мини-ТЭС, состоящая из 3 модулей.
Утилизируемое тепло дымовых газов от ГПУ покрывает потребности в энергии для отопления и производства. Два установленных чиллера, используя сбросное тепло, обеспечивают кондиционирование зданий.
Общая мощность — 380 кВт. н/д

Однако не только ростом числа мини-ТЭС, использующих природный газ, отмечено развития малой энергетики в мире. Практически все газопоршневые агрегаты, устанавливаемые сегодня на мини-электростанциях, обладают возможностью эффективно функционировать и на газообразном топливе иного происхождения. В Европе уже успешно работает ряд таких установок: на биогазе мощностью от 330 до 470 кВт (в Германии, Австрии и Дании), на древесном газе мощностью почти 2 МВт (в Австрии), на коксовом газе (в Испании). Большинство из действующих на подобных газах европейских мини-ТЭС произведены австрийской компанией GE Jenbacher, одним из лидеров по изготовлению газоиспользующих агрегатов в ЕС. На североамериканском же рынке (в США и Канаде) безусловный лидер — компания Caterpillar.

Александр Смирнов

Техноблог | Форумы | ТВ | Архив
Toolbar | КПК-версия | Подписка на новости  | RSS