16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/403/6755717.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 23 (403) ноябрь 2020 года

Перспективные проекты малой энергетики и распределенной генерации

Крупные генерирующие компании стараются сохранить свою долю рынка, однако малая генерация постепенно «наступает».

Мы продолжаем серию публикаций об интересных российских проектах распределенной генерации. В этом материале – о том, как круглый год выращивать овощи и отапливать дом, практически не пользуясь внешними сетями, можно ли обеспечить отдаленные объекты и территории электроэнергией с помощью водорода и как вырабатывать электричество «на дровах».


Место под солнцем

Компания «АльтЭнергия» (Россия, Анапа) разработала и апробировала уникальный комплекс БиоДом, включающий в себя автономный жилой модуль и «умную» теплицу (биовегетарий). Инженерные решения позволяют обеспечивать комплекс электроэнергией, а также отапливать или охлаждать его за счет солнечной и геотермальной энергии с минимальным использованием центральной генерации. При необходимости энергоснабжение комплекса можно сделать автономным, однако директор ООО «АльтЭнергия» Андрей Темеров уточняет, что присоединение к внешним электрическим сетям было вполне осознанным решением.

«Во-первых, солнечная генерация имеет прерывистый характер, а устанавливать несколько накопителей энергии экономически нецелесообразно, —пояснил Андрей Темеров. —Во-вторых, при высоком уровне инсоляции комплекс имеет хороший потенциал для производства собственной энергии, которую можно продавать в общую сеть.

Несмотря на подключение к централизованной энергосистеме, технология является эффективной с экономической точки зрения: за один год эксплуатации комплекса в Краснодарском крае нам удалось сократить платежи за электроэнергию примерно на 70%».

В жилом модуле-комплексе установлена пассивная система отопления и охлаждения. Вода из скважины с температурой 12–15 градусов проходит по системе фанкойлов (приемников, передающих температуру воды), за счет чего в помещении устанавливается необходимая температура.

Отопление может быть обеспечено за счет подачи горячего воздуха из биовегетария либо за счет бойлера-накопителя, в котором нагревается вода. Стоит отметить, что биовегетарий обладает отдельной системой нагрева грунта, которая работает без внешних источников энергии. Как только запускается солнечная генерация, включаются вентиляторы и начинают загонять воздух с верхней точки биовегетрия в грунт. Также биовегетария изначально углублен на два метра, что позволяет поддерживать положительну температуру в нем даже зимой.

«Что касается массового внедрения технологии, то здесь все зависит от конкретного региона с его климатическими и геодезическими особенностями, — отмечает Андрей Темеров. — Например, в регионах с невысоким уровнем инсоляции бессмысленно ставить солнечные батареи. Там может быть подключен, к примеру, тепловой насос, который будет снабжать теплом весь комплекс».


Водородный тренд

ООО «Совтест АТЕ» (Курск) был разработан и изготовлен промышленный образец автономной водородной энергоустановки (АВЭУ) мощностью от 5 до 10 кВт, работающей на водородных топливных элементах. «Сердцем» АВЭУ является водородный топливный элемент, в котором энергия химической реакции водорода преобразуется в электрическую. Установка обладает достаточно высоким КПД (около 40%), а также не производит вредных выбросов в атмосферу при работе.

Существенный экономический эффект обусловлен тем, что снимает необходимость в прокладке ЛЭП на десятки и сотни километров к автономному потребителю энергии. Разработчики АВЭУ считают, что применение водородных энергоустановок может быть целесообразно при энергообеспечении станций катодной защиты и телеметрии на нефтяных и газовых трубопроводах, базовых станций телекоммуникационных компаний, на объектах РЖД, МЧС и т.д. Также АВЭУ будут востребованы для энергообеспечения жилых объектов, в качестве источников резервного питания для хранилищ данных, больниц, административных зданий, для подзарядки электромобилей и в других сферах.

Конечно, сейчас на рынке уже присутствуют решения, позволяющие обеспечивать автономные объекты электроэнергией: например генераторы, работающие на нефтепродуктах, ветряной или солнечной энергии.

Однако по сравнению с водородными установками такие решения обладают некоторыми недостатками. Например, электрогенератор, работающий на нефтепродуктах, имеет низкий КПД (18-20%), его работа сопровождается вредными выбросами в атмосферу, кроме того, затруднительна длительная непрерывная эксплуатация. Что касается солнечных и ветрогенераторов, то, несмотря на их экологические достоинства, они имеют существенный недостаток — прерывистый характер генерации.

По словам заместителя генерального директора по науке «ООО «Совтест АТЕ», к. т. н., Дениса Урманова, водородная энергетика в последние годы успешно развивается во многих странах, где существуют специальные государственные программы по производству и использованию водородных топливных элементов в автономной генерации. В октябре и в нашей стране был утвержден план мероприятий по «Развитию водородной энергетики в РФ до 2024 года», который, в частности, позволит сделать водород более доступным для использования, в том числе и в АВЭУ.

«В настоящий момент у России есть уникальные возможности для того, чтобы в кратчайшие сроки развить на своем рынке водородную энергетику, — отмечает Денис Урманов. — Сейчас мы обладаем всеми необходимыми ресурсами для организации массового производства водорода с низкой себестоимостью на российских АЭС. Это обеспечит конкурентоспособные цены для поставки водорода за рубеж и сделает привлекательным применение водорода на внутреннем рынке.

Позиция Правительства РФ по отношению к водородной энергетике вселяет определенные надежды на то, что водороду в нашей стране дали «зеленый свет» и поэтому наши проекты по АВЭУ являются актуальными. Еще несколько лет назад в Китае мало кто слышал про водород. Однако сейчас там уже введено в строй 5 тыс. единиц транспорта на водороде, а в планах на 2030 год заявлено 1 млн водородных транспортных средств.

Китайский пример наглядно показывает перспективность водородных технологий и дает уверенность в том, что и для российских, и для зарубежных заказчиков эта тема тоже будет очень интересна».


От газа до дров

Достаточно любопытный проект «КРОПАТ» был разработан предпринимателем из Москвы Александром Кропачевым. Это создание малых автономных электростанций, способных работать на любом сгораемом топливе (газ, дрова, биотопливо и т. д.). Уже создан первый работающий прототип — всетопливная электростанция ВТЭС-1. Она представляет собой компактный энергоблок, полностью обеспечивающий частный дом электричеством и теплом. ВТЭС-1 — это когенерационная установка мощностью 1–2 кВт, работающая по принципу городских ТЭЦ, но по назначению являющаяся средством микрогенерации для распределенной энергетики.

«Основная идея проекта заключается в инновационном паровом двигателе, который помимо тепловой энергии способен вырабатывать и электричество, — рассказал Александр Кропачев. —Должен признаться, что многие скептически относятся к идее генерации электричества с помощью парового двигателя. И я понял почему: сейчас интернет переполнен видеороликами, где демонстрируются «современные» паровые двигатели. Но на самом деле это не работает.

Если просто скопировать паровой двигатель позапрошлого века, то его КПД, по крайней мере в плане выработки электроэнергии, не будет превышать 5%. Нам же удалось замкнуть оборот пара, воды и смазочных материалов в двигателе, таким образом увеличив КПД; думаю, что у нас получилось довести этот показатель до 15%».

ВТЭС-1 должна помочь решить проблему распределенной генерации в отдаленных регионах, где даже завоз нефтепродуктов или угля для автономных генераторов является весьма дорогим или затруднен из-за природных и географических особенностей. По словам автора стартапа, установка будет стоить дороже, чем обычный дизель-генератор, однако окупаемость будет зависеть от стоимости топлива, мощности и частоты использования.


Все проекты являются номинантами международной премии «Малая энергетика – большие достижения». В настоящий момент на сайте конкурса идет народное голосование за лучшие проекты года https://energo-union.com/ru/award/short-list. Вы можете проголосовать за наиболее, с вашей точки зрения, интересный проект. Церемония награждения победителей состоится 11 декабря в Москве. Также будет организована онлайн-трансляция мероприятия на сайте (www.energo-union.com) Ассоциации малой энергетики.





Мнение

Руководитель направления «Электроэнергетика» Центра энергетики Московской школы управления «СКОЛКОВО» Алексей Хохлов:

«Безусловно, тренд на развитие распределенной генерации в России есть, несмотря на то что регулятор, крупные генерирующие и сетевые компании видят в этом, скорее, проблему. Например, у нас много лет предпринимаются попытки ввести плату за сетевой резерв, хотя пока эти попытки успехом не увенчались. Поэтому сейчас распределенная генерация развивается вопреки, а не благодаря каким-то усилиям регулятора. При этом в России своя специфика распределенной энергетики. Все-таки в мире, по большей части, речь идет о ВИЭ, а у нас – прежде всего о собственной, как правило, газовой, генерации средних и крупных потребителей в качестве резерва или альтернативы центральному электроснабжению. Если говорить о сегментации потребителей: в изолированных районах распределенная генерация развивается только потому, что там больше нет других вариантов. При этом очень широкий спектр потребителей (производство или, к примеру, розничный ритейл) находятся или в Единой энергосистеме, или в непосредственной близости от нее, однако тоже все больше предпочитают генерировать энергию своими силами. Во многом это попытка сэкономить на сетевой составляющей, и на эту тему существуют тысячи успешных российских кейсов. В связи с этим, скорее всего, сегодня распределенная генерация представляет некую угрозу для сетевых и генерирующих компаний, поскольку для таких крупных игроков «побег из сети» потребителей означает недополучение доходов. Очевидно, что с точки зрения системы в ряде случаев дешевле и проще создать малую генерацию; цены на ОРЭМ растут, все большее количество потребителей хочет уйти от централизованной генерации, и этот процесс сложно остановить. Я считаю, что в данной ситуации нужно искать устойчивую схему сосуществования «традиционной» и распределенной генерации. Например, в определенных районах с профицитом электроэнергии крупным энергетическим компаниям нужно не бояться закрывать мощности, а учиться более гибко управлять этими мощностями».

Генерация, Малая энергетика , Распределенные источники энергии, Автономное энергоснабжение,

Перспективные проекты малой энергетики и распределенной генерации Код PHP" data-description="Крупные генерирующие компании стараются сохранить свою долю рынка, однако малая генерация постепенно «наступает»." data-url="https://www.eprussia.ru/epr/403/6755717.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/a19/a193b40c366c694208e9269d2d6a6e06.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные