|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Центр солнечной энергии. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Алла Прохорова В последние полтора-два десятилетия на мировом рынке энергетического оборудования наблюдается повышенный интерес к энергетическим агрегатам с двигателями внутреннего сгорания, работающим на газообразном топливе. И Россия здесь идет в русле мировых тенденций. Одним из основных побудительных мотивов всплеска интереса к газопоршневым энергетическим установкам стала относительная дешевизна и доступность газового топлива благодаря строительству в европейских странах разветвленной сети газопроводов. Однако существуют еще, по крайней мере, два обстоятельства, которые также подогревают интерес к газопоршневым установкам - возможность значительно повысить эффективность агрегатов с помощью систем утилизации выделяемого тепла, а также решить актуальные экологические проблемы. Это волшебное слово - когенерация Когенерация - технология одновременного производства электрической и тепловой энергии с помощью одного устройства (когенератора), позволяющая существенно повысить эффективность энергоустановок (см. диаграмму). В наших публикациях уже затрагивалась тема использования газотурбинных агрегатов совместно с тепловыми станциями. Этот материал мы посвящаем газопоршневым энергетическим установкам, кпд которых при оснащении системами утилизации выделяемого тепла повышается до 90%, что на 30-40% эффективней раздельного производства электрической и тепловой энергии. Преимущества когенерации неоспоримы. Наряду с электроэнергией потребитель получает практически бесплатное тепло и горячую воду. Себестоимость 1 кВтчас электроэнергии, произведенной когенератором, не превышает 30 копеек, что в несколько раз ниже действующих энерготарифов. При этом потребитель застрахован от перебоев в централизованном энергоснабжении, время от времени возникающих либо вследствие крайнего износа основных фондов в электроэнергетике, либо природных катаклизмов или других непредвиденных причин. У него, скорее всего, не возникнет организационных, финансовых или технических трудностей при росте мощностей предприятия, поскольку не понадобится прокладка новых линий электропередач, строительство новых трансформаторных подстанций, перекладка теплотрасс и т. д. Более того, вновь приобретенные когенераторы встраиваются в уже существующую систему. Здесь не лишним будет отметить некоторые преимущества когенерации газопоршневых установок перед газотурбинными. Иногда эти преимущества могут иметь большое значение. В первую очередь, у газопоршневых энергетических агрегатов более высокий кпд и меньший удельный расход топлива, а следовательно, относительно невысокая себестоимость электроэнергии и тепла, которая колеблется в пределах от 20 до 30 копеек за 1 кВтчас. При этом они имеют небольшие сроки планирования и строительства. Кроме того, одним из существенных минусов газотурбинных установок является их восприимчивость к переменным нагрузкам, т. е. они наиболее эффективны при 100-процентной нагрузке, а при частичной нагрузке у них резко снижается кпд (в разы). У газопоршневых установок подобного не происходит. Даже при снижении нагрузки ниже 50%, кпд снижается незначительно. Преимущества когенерации на базе газопоршневых электрогенераторных установок могут представлять особый интерес для жилищно-коммунальных хозяйств. Например, использование таких установок позволяет уменьшить затраты на строительство коммуникаций (в 1,5-4 раза по сравнению с подведением централизованного тепла и электроэнергии), поскольку не требует подведения отдельно газопровода, электричества, водопровода с холодной и горячей водой, необходим только газопровод и водопровод с холодной водой. И, надо сказать, эти преимущества успешно используются в жилищно-коммунальных хозяйствах европейских стран. Например, в системе ЖКХ Чехии уже введен в эксплуатацию ряд газопоршневых агрегатов с утилизацией тепла, причем предпочтение отдается установкам мощностью около 500 кВт. Как правило, эти станции монтируются на базе старых котельных, из которых убирается старое оборудование. При этом тепло отпускается жителям близлежащих домов, а электроэнергия - в централизованную сеть. Таким образом, компания, которая владеет этой установкой (как правило, это муниципалитет или небольшая частная компания), получает неплохую прибыль. В настоящее время принципиально решена проблема, которая раньше отравляла жизнь приверженцам утилизации тепла для жилищно-коммунального хозяйства. Современная концепция энергоснабжения зданий позволяет утилизированную тепловую энергию использовать в зимний период для получения горячей воды и обогрева здания, в летний - для получения горячей воды и кондиционирования воздуха. Так что одна и та же энергетическая установка обеспечивает здание зимой теплом, а летом - прохладой. Попутный нефтяной газ Как уже упоминалось выше, одной из причин, вызвавших в последнее время повышенный интерес к газопоршневым установкам, стало повсеместное ужесточение экологических нормативов. Вследствие этого использование крупных промышленных электрогенераторных установок на жидком топливе потребовало дополнительных затрат на очистку выхлопных газов от вредных веществ. Но еще большее значение приобретают газопоршневые установки как утилизаторы попутных нефтяных и шахтных газов, поскольку Киотским протоколом к Рамочной конвенции ООН об изменении климата введены четкие лимиты - установленные количества на эмиссии парниковых газов для всех промышленно развитых стран, в список которых помимо CO2 включены еще пять парниковых газов, в том числе и метан (CH4). И нефтяным, и угольным компаниям приходится платить крупные штрафы за то, что попутный газ либо сжигается в факелах, либо вентилируется в атмосферу. Специалисты иностранных компаний, производящих газопоршневые энергетические установки, и наши специалисты в области энергетического оборудования считают использование попутного нефтяного газа очень перспективным направлением. Более того, российский рынок газопоршневого оборудования является очень емким, поскольку утилизация попутного газа на нефтепромыслах в России необычайно актуальна. Особую активность проявляют в этом направлении иностранные компании, традиционно плодотворно работающие на российском энергетическом рынке. И уже можно привести успешные примеры реализации совместных проектов. Так, на Турчанинском месторождении в Ухте с марта 2002 года работают две установки компании Caterpillar G3512 общей мощностью 1350 кВт. Они удовлетворяют потребность нефтяных промыслов в электроэнергии (затраты которой достаточно велики), в тепловой энергии и одновременно уменьшают вредные выбросы в атмосферу. Хотя, как признаются сами промысловики, газообильность этого месторождения гораздо выше производительности двух установок. Так что сотрудничество в этой области имеет перспективы. Между прочим, у руководства Турчанинского месторождения был выбор между установкой газопоршневых агрегатов и строительством линии электропередачи для получения электроэнергии от централизованной электросети. Однако стоимость прокладки одного километра ЛЭП в условиях вечной мерзлоты по предварительным оценкам составляла около 75-80 тыс. долларов. Если предположить, что надо построить хотя бы 10 км ЛЭП, то получится как раз стоимость двух установок. При этом не надо забывать, что северные тарифы на электроэнергию доходят до 4 рублей за 1 кВтщчас. Эти несложные расчеты убеждают в справедливости выбора. Утилизация шахтного газа В России пока единицы утилизирующих шахтный газ установок. А между тем это дело очень выгодное. Установки могут вырабатывать одновременно и электричество, и тепло, удовлетворяя нужды жилищно-коммунального хозяйства в электро- и теплоэнергии, а также обеспечивать электроэнергией угледобывающие предприятия. Дело в том, что у шахт очень большие затраты электроэнергии на системы дегазации, поскольку без установки мощных вентиляторов, откачивающих шахтный метан из-под земли, добыча угля невозможна. В России работы по утилизации шахтного метана начали проводиться в конце 80-х годов. Например, на шахте Северная АО Воркутауголь стали сжигать шахтный газ в котельных для производства тепла. Но, в 1998 году на площадке шахты был установлен и запущен в эксплуатацию газопоршневой агрегат мощностью 975 кВт, использующий шахтный метан в качестве топлива, который работает и по сей день. Установка работает параллельно с централизованной сетью, поскольку затраты электроэнергии на шахте превышают то количество электроэнергии, которое она способна выработать, зато шахта экономит на оплате электроэнергии. Еще одна установка работает на шахте Чертинская АО Беловуголь Кемеровской области. Надо отметить, что более газоносной шахты в Советском Союзе не было, можно даже сказать, что по газоносности она могла претендовать на мировое первенство. Вентилировался этот газ в атмосферу. Даже в настоящее время, когда добыча угля на шахте сократилась почти в четыре раза, выбросы шахтного газа в атмосферу остаются очень большими. По крайней мере, установка, которая утилизирует около 10 куб. метров шахтного газа в минуту, обеспечивает утилизацию только 10% от всего объема выбросов. Если на предприятии установить еще 10 таких агрегатов для утилизации шахтного метана, то из угледобывающей она может превратиться в энергетическую компанию. Справедливости ради стоит отметить, что без реальной поддержки со стороны администрации регионов широкое внедрение таких проектов вряд ли будет возможным. Деньги из мусора Весьма интересным и не менее перспективным, чем использование шахтного газа, является проблема использования в качестве топлива для газопоршневых агрегатов свалочного газа. В мире уже осуществлены проекты использования свалочного газа. К сожалению, в России нет пока ни одного - технология достаточно дорогая и требует больших первоначальных капитальных вложений. Начинаются работы с подготовки полигона для свалки. Для этого делают специальное основание, т. е. утрамбовывается и укатывается специальным образом глина. Далее это место постепенно заполняется мусором, его разравнивают, после чего полигон закрывается. Специальные скважины и дренажи обеспечивают подводку образующегося газа метана в специальное устройство или компрессор (для дожима газа, если это необходимо), с помощью регулятора содержания метана достигается определенный состав топлива, которое поступает в электрогенераторную установку. Наиболее успешна практика использования свалочного газа в Великобритании. В качестве примера можно привести схему работы компании Shanks, которая является одной из крупнейших компаний-операторов полигонов бытовых отходов в Великобритании. Она подготавливает полигоны бытовых отходов, и по соглашению с компанией - поставщиком оборудования поставляет газ определенной кондиции для установок, а компания-поставщик обязуется сдавать выработанную электроэнергию в сеть. Получается обоюдная выгода. На одном таком полигоне установленные мощности могут достигать 50 МВт. Таким образом, мусор превращается в ценное энергетическое сырье. Если у нас в России будет ратифицирован Киотский протокол, то утилизация свалочного и попутного газа будет просто необходима, и использование схемы утилизации с помощью газопоршневых агрегатов будет выгодным направлением инвестирования, так как с помощью этого можно снизить выбросы метана. Пока что нефтяным компаниям приходится выплачивать более 220 млн долларов в год штрафов за сжигание попутного газа. Производители - кто они Идея производства газогенераторных установок рождается даже у традиционных производителей дизельных установок, таких как компания F.G.Wilson, которая, являясь одним из крупнейших мировых производителей дизельных установок, в 1998 году решила расширить тематику своего производства и приступила к выпуску энергетических агрегатов, работающих на газе. А одной из первых производство газовых двигателей было освоено компанией Caterpillar в конце 40-х годов прошлого века, которая вслед за производством сельскохозяйственных машин, стала выпускать электроэнергетические установки сначала дизельные, а затем и газопоршневые. Следует отметить, что и российские производители и разработчики не оставили без внимания газопоршневые установки, в том числе и еще и потому, что они позволяют использовать в качестве топлива вторичные ресурсы - попутный нефтяной газ, шахтный метан, доменные газы, газы коксования и т. д. Так, ООО Эконефтегаз занимается разработкой технологий, агрегатов и аппаратуры, использующей вторичные ресурсы, с 1991 года. Однако нельзя не отметить, что успехи российских производителей в этой области скромнее, и в соревновании с крупными иностранными производителями наши предприятия, по крайней мере, пока проигрывают. Не последнюю, а может быть даже первую роль в этом отставании играет недостаток денежных средств на проведение новых разработок, не говоря уже о развертывании серийного производства газопоршневых энергетических агрегатов.
Российский центр солнечной энергии Интерсоларцентр был организован в 1994 г. при участии Миннауки России и Минтопэнерго России для координации работ в области ВИЭ в России, а также для взаимодействия России с международными организациями в этой области. Основной целью “Интерсоларцентра” является интеграция интеллектуальных и финансовых ресурсов в России для решения задач по использованию возобновляемых источников энергии, установление постоянных контактов с ЮНЕСКО, Европейской Комиссией (ЕК), Департаментом Энергетики США (DOE) и другими международными организациями по разработке и реализации проектов в области ВИЭ. Для достижения поставленной цели “ИСЦ” опирается в первую очередь на научные коллективы, конструкторские бюро и производственные фирмы в системе указанных выше трех ведомств, а также сотрудничает с ведущими научно-исследовательскими и производственными учреждениями, занятыми проблемами использования ВИЭ. Интерсоларцентр также осуществляет мониторинг Российских , включенных в Мировую Солнечную Программу на 1996-2005 годы. В число важнейших направлений деятельности Интерсоларцентра входит постоянное информирование лиц, принимающих решения, ученых и специалистов, широкой общественности о возможностях ВИЭ. В рамках участия России в World Solar Summit Process в июле 1996 года Интерсоларцентр совместно с ЮНЕСКО участвовал в подготовке и проведении в Москве Московского Солнечного Саммита. Интерсоларцентр являлся организатором , прошедшего в Москве с 31 мая по 6 июня 1999 г. по инициативе Минтопэнерго России и Миннауки России в рамках Всемирного Солнечного Саммит Процесса (WSSP) ЮНЕСКО. Более подробная информация в Интерсоларцентром также проводятся рабочие встречи, семинары, совещания по тематике ВИЭ. Начиная с 2000 года Интерсоларцентр является ассоциированным членом OPET - Организации по Продвижению Энергетических Технологий Европейской Комиссии. Задачи и проекты, выполняемые в рамках проектов ОПЭТ приведены в сайта. Интерсоларцентр является также координирующим органом крупнейших Российских производителей солнечных фотоэлектрических элементов и модулей и систем на их основе - фирмы Солнечный Ветер , Краснодар (разработчик технологии производства высокоэффективных поликристаллических солнечных элементов) и завода Красное Знамя , г. Рязань (крупнейшее предприятие по производству солнечных элементов, модулей и систем). Более подробная информация по ассортименту выпускаемой фотоэлектрической продукции Вывоз мусора произвести и утилизация отходов Нпц гелиоцентр. Powermonitor ii. Деревна енергетика. Энергетика москвы и проблемы ком. Энергетическая стратегия. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
