Kojeneratör teknolojileri: fırsatlar ve beklentiler. Çevre koruma alanındaki etkisi

Ringsted, Danimarka Ekim 1994
Çalışma grubu materyali
Sorup Malikanesi

giriiş

Önerilen çalışma grubu materyali, Program Hazırlama Komitesi üyeleri tarafından Avrupa CHP ve Kojenerasyon Konferansı için hazırlanan tartışma belgesidir.

Daha önce olduğu gibi, birleşik ısı ve güç (CHP) ve kojenerasyon, Avrupa'nın kalkınmasında önemli bir entegre rol oynamaktadır. CHP ve kojenerasyonun Avrupa'nın gelecekteki enerji sisteminde oynaması gereken rol geniş tabanlı olmalı ve sadece bir “piyasa hevesi” ya da çevresel kaygılara aceleci bir tepki olmamalıdır.

CHP ve kojenerasyon, Maastricht Anlaşmalarının hedefi olan sürdürülebilir kalkınmaya katkıda bulunabilir. NDP, Avrupa Birliği'nin 1993 tarihli Beyaz Kitabı, Büyüme, Rekabet, İstihdam - 21. Yüzyılın Zorlukları ve Yolları'nda vurgulanan daha temiz teknolojilerle karşılaştırılabilir niteliktedir. Bu makale NDC'nin Avrupa'daki gelecekteki rolünü incelemekte ve kapsamlı bir strateji önermektedir.

Avrupa için gelecekteki bir kalkınma modelinin unsurları

Gelecekteki kalkınma modeli, 1993 yılında Avrupa Birliği Beyaz Kitabı'nda ortaya konmuş ve tartışılmıştır. Avrupa Birliği içindeki tartışmaya paralel olarak, enerji kalkınma yolları, istihdam konuları ve çevre hem ulusal düzeyde hem de çerçeve içerisinde tartışılmaktadır. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA). Burada Avrupa, ulusal ve yerel düzeydeki siyasi yapılar arasındaki etkileşimin sağlanması son derece önemlidir.

Komisyon Teknik Raporu

1993 Avrupa Birliği Beyaz Kitabı "Büyüme, Rekabet, İstihdam: Zorluklar ve 21. Yüzyıla Giden Yollar", temel kaynakları birleştiren yeni bir kalkınma modeli geliştirme ihtiyacını vurguladı.

Sendika ¾ emek ve doğal. Mevcut kalkınma modeli zaten modası geçmiş ve optimal değil; bu da emeğin yetersiz kullanılmasına, enerji ve doğal kaynakların aşırı kullanılmasına yol açıyor. Sürdürülebilir ekonomik büyümeyi teşvik edecek, istihdamı artıracak, enerji ve doğal kaynak tüketimini azaltacak yeni bir modelin geliştirilmesi gerekiyor. Pek çok sorun teknolojik ilerlemenin hızlandırılmasıyla çözülebilse de, özellikle iklim değişikliği, asit gazı emisyonları, sağlık tehlikeleri, nükleer atıklar ve ilgili risklerle bağlantılı dış maliyetler göz önüne alındığında, enerji kaynaklarının artık sınırsız olmadığı unutulmamalıdır. Bu nedenle yeni kalkınma modelinde enerjinin konumu dikkate alınması gereken temel unsurlardan biridir.

Beyaz Kitap yapısal değişimin sağlanmasına yardımcı olacak yollar öneriyor. Aşağıdaki politika araçları özel ilgiyi hak etmektedir:

· Stratejik mikroekonomik politika ihtiyacı. Yeni sürdürülebilir modele uymayan mevcut düzenleyici engeller kaldırılmalıdır. Topluma yönelik tüm dış maliyetler sistematik olarak içsel maliyetlere dönüştürülmelidir. İlk temel unsur, yenilenebilir enerji ve örneğin yeşil muhasebe dahil olmak üzere sürdürülebilir kalkınma modeliyle ilgili temel araştırmaların büyük ölçüde yeniden yönlendirilmesi ve bu araştırmanın desteklenmesidir.

· Makroekonomik düzeydeki politika araçları. Politika araçlarının kademeli olarak sistematik bir şekilde gözden geçirilmesi bağlamında, aşağıdaki araçlar özel ilgiyi hak etmektedir:

1. Emisyonlardaki CO2 içeriğine bağlı olarak, örneğin enerji kaynaklarına ilişkin çevre kirliliğine ilişkin dolaylı vergiler;

2. Mali düzenleme, özellikle sürdürülebilir ekonomik faaliyeti teşvik eden vergi programları;

3. Kaynakların en iyi şekilde kullanılmasını sağlamak amacıyla iç pazarın dinamiklerinin izlenmesi;

4. Sınıraşan ve küresel çevre boyutlarının uluslararası ticaret ve işbirliği politikalarına dahil edilmesi. Bu özellikle Avrupa Birliği'ne yakın bölgeler (örneğin Orta ve Doğu Avrupa) için geçerlidir.

· Sektörel düzeyde politika araçları. Avrupa Birliği'nin yeni bir ekonomik model arzusu nedeniyle bu araçların rolü giderek artıyor.

5. Çevre Eylem Programı çerçevesinde enerji sektörünün sorunları ele alındı.

Avrupa'da iç enerji piyasası

Yurt içi enerji piyasasının oluşturulmasının, makroekonomik politika araçları, sektörel enerji politikaları vb. dahil olmak üzere daha kapsamlı bir stratejinin parçası olması beklenmektedir.

Bazı Avrupa ülkeleri ulusal düzeyde bir pazar oluşturmaya yönelik düzenlemeleri halihazırda başlatmış veya başlatma niyetindedir. Avrupa Birliği halihazırda fiyat şeffaflığı ve ortak enerji ve ısı transfer akışkanlarına ilişkin direktifleri uygulamaya koymuştur. Bu direktifler, sınır ötesi elektrik ve gaz satışının önünü açıyor; AEA'yı imzalayan ülkeler tarafından kabul edildiler.

1988 yılında Bakanlar Kurulu, üye devletlerin SPR sonucunda elde edilen elektriğin satın alma fiyatlarına ilişkin uzun vadeli fiyat tavanlarına dayalı olarak gerekli garantileri sağlaması gerektiğini öngören, şebekeden bağımsız elektrik üretimine ilişkin bir tavsiye üzerinde anlaşmaya vardı.

Ayrıca elektrik ve gaz iç piyasasına ilişkin teklif edilen direktiflerin bu piyasaları erişilebilir hale getirmesi bekleniyor. Şu anda, bu teklifin metni, 1988 tarihli bir tavsiyeye istinaden, Üye Devletlerin yükleri ulusal ölçekte aktarırken SNR'ye öncelik vermelerine izin vermektedir. Bakanlar Konseyi, toptan satış pazarına üçüncü tarafların erişimine ilişkin gereklilikleri tartışmaktadır.

Elektrik ve gaz tedariğine yönelik yeni piyasa mekanizmaları kaçınılmaz olarak SNR sistemlerinin gelişimini etkileyecektir. İkincisi, nakit paranın en az üç farklı piyasada (yakıt, elektrik, ısı) hareketine bağlıdır ve eğer bunlardan biri istikrarsız hale gelirse diğer piyasa araçlarını da harekete geçirir. Potansiyel olumsuz ekonomik etkiler, garantili fiyatlandırma (1988 tavsiyesinde olduğu gibi) ve yatırım ve işletme maliyeti kurtarma mekanizmalarının kullanılması yoluyla önlenebilir.

5. Çevre Eylem Programı

5. Çevresel Eylem Programı sektörel araçlar sunmaktadır:

"Enerji: Geliştirme modelinin merkezinde enerjinin üretilme ve iletilme şekli bulunmaktadır. İç elektrik ve gaz piyasasının liberalleşmesine paralel olarak Avrupa Birliği, şimdiye kadar üye devletlerin ayrıcalığı olan bir strateji seçeneği seçmek zorunda kalacak. Bu seçenekler özellikle hem talep yönetiminin yoğun bir şekilde geliştirilmesi hem de temiz enerji kaynaklarına ilişkin çeşitli tedarik seçeneklerinin yaratılmasıyla ilgilidir.."

SAVE, THERMIE, ALTENER ve JOULE programları

Avrupa Birliği 1989 yılında enerji verimliliğini 1995 yılına kadar %20 oranında artırma hedefini belirlemiştir. Komisyon tarafından 1990 yılında uygulamaya konulan SAVE Programı enerji verimliliğinin artırılmasını amaçlamaktadır. Orijinal haliyle program, SNR'nin (özellikle otonom üretimin) uygulanmasının önündeki engelleri incelemeyi ve bunları ortadan kaldırmak için öneriler geliştirmeyi amaçlıyordu. THERMIE programı çerçevesinde bir dizi proje, yeni SNR teknolojilerinin kullanım olanaklarını ortaya koyuyor.

ALTENER programının amacı, örneğin biyokütlenin termik santrallerde yakıt olarak kullanılması yoluyla yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını teşvik etmektir.

JOULE programı nükleer olmayan enerji alanında araştırma ve geliştirmeyi teşvik etmeyi amaçlamaktadır. Enerji verimliliği tedbirleri yakın zamanda bu programa dahil edilmiştir.

Bu programların uygulanması SNR'nin geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.

Uluslararası ve Avrupa sözleşmeleri ve protokolleri

çevre üzerinde

Kabul edilen anlaşmalar, Avrupa ülkelerine, özellikle enerji santralleri ve termik santrallerden kaynaklanan zararlı madde emisyonlarını azaltma zorunluluğu getiriyor.

1992 yılında Rio de Janeiro'da düzenlenen bir konferansta, aralarında CO2'nin de bulunduğu sera gazı emisyonlarının azaltılması da dahil olmak üzere bir dizi konuyu ele alan bir çerçeve sözleşmesi kabul edildi. Bu sözleşme 21 Mart 1994 tarihinde yürürlüğe girmiştir; Avrupa enerji sektöründe verimliliği optimize etmek için daha temiz yakıtların ve girişimlerin kullanımını teşvik edecektir.

Aralık 1990'da Avrupa Birliği ülkelerinin enerji ve çevre bakanları ortak bir toplantı düzenlediler ve bu toplantıda CO2 emisyonlarının 2000 yılına kadar 1990 seviyelerinde dengelenmesi konusunda anlaşmaya vardılar. 1994 baharında Avrupa Komisyonu sonuçları gözden geçirdi. bu başarılmıştı. Komisyon, Danimarka, Almanya, Yunanistan, İtalya, Lüksemburg, Hollanda, Portekiz, İspanya ve Birleşik Krallık'tan oluşan bir dizi üye ülkenin, CO2 emisyonlarını azaltmaya yönelik önlemler olarak kojenerasyon ve kojenerasyon planlarını uygulamaya koyduğunu kaydetti.

Ayrıca Avrupa Birliği, Avrupa Çevre Sözleşmesi'nin (ECE) kükürt ve nitrojen oksit emisyonlarına ilişkin sözleşme ve protokollerine de katılmıştır.

Orta ve Doğu Avrupa ülkeleriyle işbirliği

PHARE ve TACIS programlarının yanı sıra, Avrupa Birliği'nin 12 ülkesinde Doğu Avrupa'daki altyapının iyileştirilmesini amaçlayan büyük ölçekli yardım programları başlatıldı. Bu programlarda Avrupa Yatırım Bankası, uluslararası kalkınma bankaları ve diğer kuruluşların her bir Avrupa ülkesindeki benzer ulusal programların da desteğiyle enerji sektörüne öncelik verilmektedir. Orta ve Doğu Avrupa ülkelerinde CHP ve merkezi ısıtma sistemlerinin (CH) yaygın kullanımı nedeniyle, modern CHP teknolojilerinin oluşturulması görevi yüksek öncelik olarak kabul edilmektedir. SNR'nin uygulanması, ekonominin enerji ithalatından bağımsızlığının sağlanmasına yardımcı olabileceği gibi, bu ülkelerdeki tehlikeli nükleer santrallerdeki elektrik üretiminin SNR sistemleriyle değiştirilmesine de yardımcı olabilir.

Altyapı - kentsel yeniden yapılanma

Avrupa Birliği, bir dizi program (INTERREG, ENVIREG, VALOREN, Uyum Fonu vb.) ve bankalar (Avrupa Yatırım Bankası, Avrupa İmar ve Kalkınma Bankası vb.) aracılığıyla altyapının geliştirilmesi için yardım ve mali destek sağlamaktadır. Yardım sınır bölgelerine ve gelişmekte olan bölgelere gidiyor; şehirlerin yeniden inşasına, trans-Avrupa ağlarının oluşturulmasına vs. doğru gidiyor.

İlerleyen süreçte elektrik ve gaz sistemleri ile CHP ve DH sistemleri gibi altyapıların yardım ve mali destek alması mümkün. Trans-Avrupa elektrik ve gaz ağlarının genişletilmesi, değişen derecelerde yeni termik santrallerin inşasını kolaylaştırabilir ve Avrupa enerji tedarik sistemi içerisinde NDC ile hidroelektrik arasındaki etkileşimin önünü açabilir.

SNR¾ Büyük potansiyele sahip Avrupa versiyonu

Yukarıda tartışılan Avrupa kalkınma modelinin uygulanmasına bağlı olarak SPR'nin önemli potansiyelinden bahsedebiliriz. Bu bölümde SNR'nin özellikleri ve potansiyeli tartışılmaktadır.

Sürdürülebilirlik

Elektrik ve ısının kojenerasyonu, 21. yüzyılda Avrupa'nın sürdürülebilir kalkınmaya geçişini yönlendirmede önemli bir rol oynayabilecek, enerji açısından verimli bir teknolojidir. SNR'nin yardımıyla aynı anda birkaç tür enerji hizmeti üretmek mümkündür:

· binaların ısıtılması ve soğutulması;

· aydınlatma ve motorun çalıştırılması için elektrik üretimi;

· sanayi vb. için teknolojik enerji üretimi.

Kombine ısı ve enerji üretimiyle, çok sayıda farklı yakıttan (yalnızca doğal gaz, kömür ve petrol değil, aynı zamanda örneğin biyokütle ve katı atıklardan) faydalanmak, enerji tasarruflu büyük ölçekli yakma tesislerini kullanarak mümkündür. modern sistemlerin yanı sıra çevre dostu teknolojiler.

Ek olarak, termal ve elektrik enerjisinin birleşik üretimi, eğer CHP sistemleri atmosferik kirlilik kaynağı olarak bir dizi enerji tesisinin yerini alırsa, yerel çevre üzerinde faydalı bir etkiye sahip olabilir.

SNR'nin uygulanması istihdam düzeyinin artmasına yardımcı olur. Bunun nedeni, CHP ile bağlantılı enerji verimliliği ve yerel enerji kaynaklarının kullanımının, Avrupa'daki yakıt ithalatının azaltılabileceği ve dolayısıyla yerel CHP sistemlerine yatırım için mevcut para arzının artırılabileceği anlamına gelmesidir.

Bu şekilde NDS, hem Avrupa Birliği düzeyinde hem de ulusal düzeyde belirlenen bir dizi hedefe ulaşılmasına katkıda bulunabilir.

Avrupa'da SNR Potansiyeli

SAVE programının bir parçası olarak SNR'nin teknik ve ekonomik potansiyeli yeniden değerlendirildi. Daha doğru veriler elde etmek için daha fazla yapılandırılmış ve kapsamlı analiz gereklidir.

Bir ön değerlendirme, Avrupa Birliği'nin 12 ülkesinde SNR teknolojilerini kullanan enerji üretim kapasitesinin 2000 yılına kadar iki katına çıkarılabileceğini gösterdi; bu durumda bu ülkelerdeki toplam nükleer olmayan termal gücün önemli bir bölümünü oluşturacak ve ayrı ayrı üretilen ısı ve elektriğin karşılık gelen miktarının yerini alabilecektir.

Bu nedenle NDS, Avrupa'daki CO2 emisyonlarının 2000 yılına kadar istikrara kavuşturulması için önemli bir araç olarak görülebilir.

Şekil, Avrupa ülkeleri için SNR potansiyellerinin yaklaşık değerlerini göstermektedir. İlk sütun 1993 yılı kurulu gücünü göstermektedir (gigawatt cinsinden elektrik üretim kapasitesi). 2000 yılı verileri hizmet sektörü, sanayi ve bölgesel ısıtma sektöründe SNR'deki büyümeyi içermektedir.

Uzun vadede SNR'nin potansiyeli esas olarak termal enerji piyasasıyla ilgilidir. Bu, Avrupa'daki kentsel alanların ısıtılmasına ilişkin gelecekteki kararlara bağlıdır.

SNR'nin kullanıma sunulmasıyla birlikte toplam CO 2 emisyon hacminde bir azalma olacaktır. Kombine ısı ve enerji üretimi, Avrupa Birliği'nin 12 üye ülkesinin dışında da rol oynamaktadır. Dolayısıyla Finlandiya, İsveç ve Avusturya'da SNR'nin payı zaten yüksektir. Bu devletlerin Avrupa Birliği'ne katılımı, SDC'nin Avrupa'daki geleceğine ilişkin tartışmaların gidişatını kesinlikle etkileyecektir.

Orta ve Doğu Avrupa'daki bazı ülkelerde halihazırda büyük ölçekli CDS/DC sistemleri bulunmaktadır. Bu, pan-Avrupa enerji tedarik sisteminin bir unsuru olarak NDS'nin öneminin altını çizmektedir. Orta ve Doğu Avrupa'nın karşı karşıya olduğu temel zorluk SNR/DC sistemlerini güncellemek ve modernize etmektir. Yakıt tüketimi ve emisyonlardaki azalmalardan önemli kazanımlar bekleniyor.

Dolayısıyla, NDS'nin Avrupa enerji politikasında her açıdan kilit bir rol oynayabileceği sonucuna varabiliriz.

Uzun vadeli entegre bir seçim olarak SNR

SNR'nin uygulanması, enerji verimliliği ve doğal gaz, kömür, biyokütle, atık vb.'nin geri dönüştürülmesi olasılığı gibi teknolojik avantajlarla ilişkilidir. Çevre açısından kabul edilebilir bir şekilde.

SNR'nin uygulama aralığı geniştir - küçük kurulumlardan entegre kentsel alanlara hizmet veren büyük istasyonlara; CHP aynı zamanda çeşitli birbirine bağlı enerji hizmetlerinde de kullanılmaktadır. Benzer temiz teknoloji seçenekleriyle ilgili olarak, SNR'nin gelişimi, çeşitli uygulama türlerinin tutarlı entegrasyonunun yanı sıra bölgesel ve ekonomik temele de bağlıdır.

Esas olarak bölgesel ısıtma ağları, entegre proses tesisleri, binalardaki kurulumlar vb. ile ilgili bölgesel entegrasyondan bahsediyoruz. Entegrasyon aynı zamanda yönetim alanını da ilgilendiriyor.

Aynı zamanda ortak bir ekonomik ve örgütsel temele ihtiyaç vardır. Tesislerin işletilmesi önemli yatırım ve işletme maliyetleri gerektirir. İlgili tüm tarafların bu sürece finansal olarak dahil olması gerekir.

NDS, gerekli organizasyonel istikrarın korunmasını (bu özellikle büyük ölçekli bölgesel ısıtma sistemleri için geçerlidir) ve yatırımların amortismanını içeren uzun vadeli bir seçenek olarak değerlendirilmelidir. Büyük kentsel sistemler için amortisman süreleri genellikle 20-30 yıldır. Bu aynı zamanda doğal gaz santralleri, elektrik santralleri ve enerji ağları gibi diğer temel yatırım türleri için de geçerlidir.

Kombine ısı ve elektrik üretimi kavramı

Enerjiyi tanımlamak zordur

Avrupa enerji politikası yeterli bir SNR tanımı geliştirmemiştir; Farklı ülkeler farklı tanımlar kullanır:

· SDS'nin teknolojileri ve ölçeği ülkeden ülkeye farklılık göstermektedir. Bu nedenle, Orta ve Doğu Avrupa'nın yanı sıra İskandinav ülkelerinde de, kombine ısı ve enerji santrallerinin işletilmesine dayalı büyük ölçekli bölgesel ısıtma sistemleri bulunmaktadır; Hollanda, İngiltere, İtalya, Portekiz, Yunanistan ve Fransa'da CHP'nin yerel tesislerinin, özerk ve endüstriyel imalatçıların payı hızla artıyor.

· SHP sistemleri küçük, özel üreticiler, imalat endüstrileri, üçüncü taraflar, yerel yönetimler, distribütörler ve enerji sektörü kuruluşlarının mülkiyetindedir ve onlar tarafından işletilmektedir. Çok çeşitli motivasyonları var ve hatta konu ısı veya elektrik piyasalarını fethetmek olduğunda rakip haline geliyorlar (yetkililer tarafından düzenlenmedikleri veya kamu hizmetleri arasında karşılıklı anlaşmayla bölünmedikleri sürece).

· SNR kavramı piyasa kavramının dar çerçevesine sığmamaktadır. Bir alandaki (örneğin gaz sektörü) rekabetin kaçınılmaz olarak diğer alanlar (örneğin elektrik veya ısı temini) için ekonomik sonuçları olacaktır ve bu rekabetin sonuçlarının ne olacağını tahmin etmek imkansızdır.

· Üstelik istatistiklerden ve veri tabanlarından bir elektrik santralinden mi, termik sistemden mi yoksa başka bir şeyden mi bahsettiğimizi söylemek zor. Yakıt bir veya iki kez mi kullanılıyor? Termal enerji bir tür atık mıdır?

SNR sistemlerinin Avrupa haritasındaki rasyonel konumu konusunu düşünmek gerekiyor.

Yalnızca SNR'nin faydalarını vurgulamak değil, aynı zamanda SNR'nin enerji açısından verimli, çevre açısından kabul edilebilir bir entegre teknoloji olarak temel bir tanımını geliştirmek de önemlidir.

SNR ve CO'nun başarılı bir şekilde uygulanması için temel koşullar

Uygulama, SNR ve CO'nun başarılı bir şekilde uygulanması için bir takım temel koşulları tanımlamanın mümkün olduğunu göstermektedir (bkz. Ek). Isı, gaz ve elektrik piyasalarında istikrarlı bir durumdan ve tatmin edici bir mali temelden bahsediyoruz. Aşağıda olası koşulların bir listesi bulunmaktadır:

· uzun vadede istikrarlı ekonomik koşullar;

· Isı ve elektrik enerjisi için yeterli pazar;

· Genel enerji pazarında termal enerji pazarının büyük payı;

· Operasyonel ve teknolojik iyileştirmelerin uygulanması;

· enerji ve çevre vergileri;

· sübvansiyonlar;

· pazar planlaması ve imar;

· termal ve elektrik enerjisi üretimi arasındaki ilişki;

· enerji ürünleri ve hizmetlerinin satışına yasal erişim;

· elektrik ve ısı enerjisi şirketleri arasındaki ortaklıklar;

· kamu sektöründen gelen talep.

Kapsamlı bir SNR stratejisi için öneriler

Avrupa Birliği içinde

Bu bölüm kapsamlı bir NDS stratejisinin parçasını oluşturabilecek hususları özetlemektedir. Her öneri kesinlikle daha fazla tartışmayı gerektirir.

NDS'nin Avrupa enerji politikası gündeminde daha belirgin bir yer alabilmesi için kapsamlı bir stratejinin geliştirilmesi gerekmektedir.

Böyle bir strateji çerçevesinde, örneğin Beyaz Kitap uyarınca yeni bir Avrupa kalkınma modelinin temeli olarak entegre ve etkileşimli bir politikanın araçlarını önermek mümkündür. Avrupa Birliği ve onun bireysel üyeleri, NDS'nin geliştirilmesine yönelik ortak bir strateji geliştirmek ve çeşitli girişimlerin uygulanmasını planlamak için işbirliği yapabilir. Yardımcı destek ilkesine göre ulusal bazda SNR stratejilerini formüle etmek de mümkündür.

NDC stratejisi her girişimin nasıl ve ne zaman uygulanacağını belirleyebilir. Örneğin Avrupa iç enerji piyasasına ilişkin direktiflerde NDC'ye yer bırakılabilir. Ayrıca düzenleme, mümkün olduğu durumlarda SNR'nin daha da genişletilmesini kolaylaştırmalıdır.

Yetki devri ilkesine uygun olarak strateji, Üye Devletler tarafından girişimlerin Avrupa Birliği programlarında belirlenen son tarihten önce uygulanmasını sağlayabilir.

Bu strateji çerçevesinde, SPR'nin genişletilmesi görevini belirlemek ve SPR'nin uzun vadede sürdürülebilir kalkınmasına katkıda bulunacak tutarlı politika araçları önermek mümkündür.

Avrupa Birliği Komisyonu, Parlamentosu ve Bakanlar Konseyi'nin, Avrupa Birliği için bir pazar direktifi ve yeni bir anlaşmaya ilişkin müzakerelerin arka planını oluşturacak bir çalışma grubu materyali hazırlaması yönünde bir öneride bulunuldu.

Aşamalı uygulama

NDS'nin rolü, sürecin Avrupa genelinde tüketicileri ve pazarları, sivil toplum kuruluşlarını ve merkezi ve yerel hükümet yetkililerini kapsayacak şekilde kademeli olarak uygulanması yoluyla güçlendirilebilir.

Genel görünümler, veritabanları ve istatistikler

İlk aşamada çeşitli SNR türleri için ortak fikirler, terminoloji ve standartlar geliştirilecektir. Avrupa Birliği, CEN, Uluslararası Enerji Ajansı vb. aracılığıyla spesifik bir Avrupa programının başlatılması gerekmektedir.

Spesifik hedef, SDS eylem programı için metodolojik terminolojinin geliştirilmesi, ardından INDEEP verileri ve talep tarafı kontrol programlarına ilişkin Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) Anlaşması uyarınca SDS programları ve bunların özellikleri için bir veri tabanının oluşturulması olacaktır. Bu görev SAVE programının devamı olarak düşünülebilir.

Eurostat ve ulusal istatistik ofisleri ortak bir istatistiksel düzenleme geliştirebilir ve NIS'yi açıkça yansıtacak ve enerji dengesi analizi için kullanılacak bir Avrupa veri tabanı oluşturabilir.

Ayrıca, SDS programlarının hazırlanmasına yönelik kapsamlı bir metodoloji üzerinde bilimsel ve teknik gelişmelerin başlatılması gerekmektedir.

Bilgi ağının oluşturulması

THERMIE programının devlet bilgi ağı OPET merkezleri aracılığıyla oluşturuldu. EnR işbirliği veritabanları oluşturmayı amaçlıyor. EnR'den SNR'ye ilişkin özel veritabanlarının yanı sıra ortak görevleri yerine getirecek bir bilgi ağı oluşturması istendi.

Avrupa lobisi SNR

Bir dizi kuruluş SSR endüstrisiyle profesyonel olarak ilgilenmektedir. Bu çıkarların Komisyon ve Avrupa Parlamentosu önünde uyumlu bir şekilde temsil edilmesi çok faydalı olabilir. Tüm Avrupa'yı kapsayan bir ağ oluşturmak da yararlı olabilir.

Enerji hizmetlerinin ve seçeneklerinin sağlanmasına yönelik senaryolar

SNR'nin uygulanması

Yerel, ulusal ve Avrupa düzeyinde NDS tarafından karşılanabilecek enerji hizmetlerine yönelik talep. Evsel, ticari ve endüstriyel talep dikkate alınır. Aynı zamanda, elektriğe olan talebin düzeyinin yanı sıra biyokütle ve atık dahil olmak üzere farklı enerji kaynaklarının ve farklı yakıt türlerinin kullanılabilirlik derecesini de tahmin etmek mümkündür.

Sonuçlar yerel ve ulusal düzeyde özetlenebilir ve NDS'nin potansiyelini değerlendirmek için kullanılabilir.

Enerji sektöründe SNR ve entegre planlama

Komisyon, Avrupa'da enerji arzının geliştirilmesine yönelik beklentiler için senaryolar geliştirirken SNR'nin potansiyeli dikkate alınabilir ve çevresel etki değerlendirilirken kullanılabilir.

Avrupa'da SNR'nin gelişimi için gerçek bir senaryo geliştirmek mümkündür. Bu genel plan girişimlerin temeli olabilir.

CHP, yerel ve ulusal enerji stratejilerinin (ulusal hedefler dahil) yanı sıra Avrupa Komisyonu'nun daha sonraki rehberliğine uygun olarak enerji şirketleri tarafından yürütülen entegre kaynak planlamasının kalıcı bir özelliği haline getirilebilir. İlgili hükümler Avrupa Birliği'nin Entegre Kaynak Planlama Direktifinde yansıtılabilir.

EDS'nin niteliksel bir değerlendirmesinin yapılması, genel olarak enerji verimliliği konuları da dahil olmak üzere, EDS teknolojilerinin seçimine ilişkin karar almayı destekleyebilir.

Ayrıca bu tür planlama ve değerlendirmeler, farklı CHP türleri (şebekeden bağımsız üretim, merkezi ısıtma sistemleri ve gaz sistemleri) için bir öncelikler hiyerarşisi oluşturulmasına yardımcı olacaktır. Farklı CDS çözümleri arasındaki ilişkileri de değerlendirebilmek gerekir.

Engellerin kaldırılması ve SNR'nin uygulanması

SAVE programının uygulanması sırasında, SNR'nin daha da genişletilmesinin önünde çeşitli engel türleri belirlendi. Organizasyonel engellerin önemli bir engel olduğu ortaya çıktı. Mantıksız piyasa düzenlemeleri SRE'nin gelişimini engelleyen bir diğer önemli faktör olabilir.

SNR'yi uygulamak için gereken unsurların listesi şunları içerebilir:

· organizasyon yapısı ve engellerin kaldırılması;

· pazar planlaması ve imar (haritalama, kentsel planlama, korunan alanların organizasyonu, vb.);

· pazarlama ve düzenleme alanındaki önlemler (kampanyalar, sübvansiyonlar, indirimler, teşvikler, paylaşımlar, öncelikler, zorunlu bağlantı, düzenlemeler);

· Tesis inşaatına yatırım, indirimler vb.;

· kombine enerji alanındaki hizmet fiyatlarının düzenlenmesi;

· yükleri dağıtırken SNR'ye öncelik;

· SNR programları için çevre vergileri ve sübvansiyonlar;

· Enerji altyapısının (gaz, elektrik, SNR, merkezi ısıtma) finansmanı ve yatırımların sağlanması;

· harici bağlantıların düzenlenmesi.

Büyük ölçekli SNR sistemlerinin genişletilmesi için güvenilir bir yatırım tabanının oluşturulması özellikle önemlidir.

Açıklanan önlemler ulusal düzeyde alınabilirken, Avrupa Birliği düzeyinde özel hükümlerin geliştirilmesi vb. düşünülebilir.

NDS'nin uygulanmasında Doğu Avrupa ülkelerine yardım sağlanması

Doğu Avrupa ülkelerine NDS'nin uygulanmasında sağlanan yardım yoğunlaştırılabilir ve ulusal ve uluslararası programlarla koordine edilebilir. Uluslararası kalkınma bankaları finansman sağlarken enerji verimliliği yatırımlarına ve NDC programlarına ağırlık verebilirler. Enerji verimliliğinin etkisi değerlendirilebilir ve bu, uygun önlemlerin uygulanmasına öncelik verilmesinin temelini oluşturacaktır.

Takip eylemleri (teknolojiler, programlar vb.)

SSR teknolojilerini ve sistemlerini geliştirme ihtiyacı, bilinen teknolojilerin iyileştirilmesi de dahil olmak üzere çok acildir. Bir örnek, termal enerjinin uzun mesafelerde taşınmasıdır.

Termal enerjinin talep tarafını kontrol etmek, yükleri kontrol etmek ve birleştirmek vb. için programlar geliştirmek ve önemli ölçüde iyileştirmek mümkündür.

Ayrıca enerji performansının, enerji verimliliğinin, çevresel etkinin vb. değerlendirilmesine acil ihtiyaç vardır. CHP konseptlerini optimize etmek ve üreticilerin kremayı alma isteklerini önlemek için bir temel olarak.

Başvuru

SNR ve CO'nun başarılı bir şekilde uygulanması için temel koşullar

Aşağıda SNR ve CO'nun başarılı bir şekilde uygulanması için bir dizi temel koşul verilmiştir:

ampirik olarak tanımlanır.

· Uzun vadede istikrarlı ekonomik koşullar

SNR ve CO sistemleri uzun vadeli ve sermaye yoğundur. Doğru ekonomik kararları alabilmek için, bunların işleyişine yönelik uzun vadeli ekonomik koşulların mümkün olduğu kadar istikrarlı ve öngörülebilir olması gerekir.

Örneğin sabit sermaye maliyetleri toplam tüketici maliyetlerinin %75'ini oluşturmaktadır. Dolayısıyla bireysel ısıtmayla karşılaştırıldığında merkezi ısıtma tüketici fiyatlarının akaryakıt fiyatlarındaki dalgalanmalara karşı nispeten duyarsız olduğu ortaya çıkıyor. Öte yandan, yakıt fiyatlarının düşük olduğu durumlarda tüketiciler merkezi ısıtma ağına bağlanma konusunda isteksiz olacak ve dolayısıyla ısı ve enerji şirketleri bir ikilemle karşı karşıya kalacak: Merkezi ısıtmayı genişletmek veya merkezi ısıtma sistemi oluşturmak. Bu risk, politika araçlarının ve takip girişimlerinin kullanılmasıyla azaltılabilir.

· Isı ve elektrik enerjisi için yeterli pazar

Isı enerjisi talebine, kent yoğunluğuna ve iklim koşullarına bağlı olacak bir ısı enerjisi piyasasının varlığına ihtiyaç vardır. Bu hem ekonomik fizibilitenin sağlanması hem de dağıtım sistemindeki ısıl enerji kayıplarının azaltılması açısından önemlidir. Aynı şekilde enerji şebekesine bağlanmanın önünde hiçbir teknik, yasal veya organizasyonel engel bulunmamalı ve tarifeler makul olmalıdır.

· Termal enerji pazarında önemli pay

İlave sayıda tüketicinin merkezi ısıtma şebekesine bağlanmasına ilişkin fiyat limitleri sınırlıdır. Böylece termal enerji pazarının önemli bir payı enerji verimliliğinin artırılmasına ve tasarrufların artmasına yardımcı olacaktır.

· Bakım ve teknolojik iyileştirmeler

Deneyimler, teknolojik gelişmelerin sağlanması yoluyla düzenli bakım ve modernizasyonun, CHP ve merkezi ısıtma sistemlerinin işleyişinde önemli bir rol oynadığını göstermektedir.

Başarılı kalkınmanın bu önkoşulları her zaman gerçekleşmez ve bu da ekonomik zorluklara yol açar. Rekabetçi yakıtların düşük fiyatları, termal enerji tüketicileri açısından ekonomik faydaların azalmasına yol açabilir ve hatta bazı tüketicilerin [sistemden] ayrılmasına ve diğer ısıtma türlerine geçmesine yol açabilir. Rekabet aynı zamanda yeni tüketicilerin bu sisteme bağlanamamasına da yol açabilir ve bu da SNR/DC kamu hizmeti şirketinin ve geri kalan tüketicilerin ekonomik durumunun kötüleşmesine neden olabilir. Bu, "oranların artması - pazar payının azalması" şeklinde bir kısır döngü yaratacak ve bu da genellikle çevre üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olan enerji verimliliği kaybına yol açacaktır. Aşağıda, merkezi merkezlerin geliştirilmesi ve SNR'nin kullanılmasına yönelik ön koşulların, yerel ve ulusal düzeyde bir dizi politika önlemi yoluyla nasıl oluşturulabileceğine dair örnekler yer almaktadır.

· Vergilendirme, sübvansiyonlar ve düzenlemeler yoluyla destek

Bazı durumlarda vergilendirme, sübvansiyonlar ve düzenlemeler yoluyla kısa vadeli fiyat dalgalanmalarına çözüm bulmak için yeterli ulusal ve yerel politika önlemleri alınmıştır.

Enerji ve çevre vergilendirmesi

Enerji ve emisyon vergileri, küresel piyasa fiyatları dalgalanırken tüketici fiyatlarındaki dalgalanmaları yumuşatabilir.

· Sübvansiyon

Pek çok ülkede, yatırım maliyetlerini azaltmak, devam eden onarımlara ve modernizasyona yardımcı olmak ve tüketicilerin şebekeyle bağlantısını güçlendirmek için tüketicilere ve/veya termik enerji şirketlerine yönelik bir sübvansiyon ve sübvansiyon sistemi kullanılmaktadır.

Düzenleme

Bazı durumlarda, yerel yönetimlerin, müşterilerin kurulumlarını değiştirirken DH sistemine bağlanmaları için teşvikler sağlamasına veya bu tür bir bağlantıyı zorunlu hale getirmesine izin verilmiştir.

· Pazar stratejileri ve imar

Aynı bölgedeki farklı ısıtma sistemleri arasındaki uygunsuz rekabet, bu sistemleri ekonomik açıdan riske atabilmektedir. Besleme sistemleri arasındaki rekabet, bağlantı oranlarının düşük olabilmesi nedeniyle merkezi ısıtma merkezinin enerji verimliliğinin de düşmesine neden olabilir. Bu sorunları önlemek için bazı pazarlar, merkezi veya yerel yönetimler tarafından yapılan planlamalar veya işletmeler arasındaki anlaşmalar yoluyla farklı tedarik sistemlerine göre coğrafi bölgelere ayrılmıştır.

· Isı ve elektrik enerjisi arasındaki ilişki

SHP kullanıldığında elektrik ve termal enerji üretimi arasında yakın bir fiziksel bağlantı ortaya çıkar. Her iki üretilen enerji türünden de yararlanmak için arz ve talep birleştirilebilir. Genellikle daha büyük DH sistemlerine ve ulusal elektrik şebekesine erişim sağlanarak sistem esnekliği artırılır ve uygulamaya izin verilir.

SNR. Esneklik gerekliliği, elektrik ve ısı sağlayan taraflar arasındaki işbirliğine yönelik uygun bir yasal çerçeve ihtiyacını doğurmaktadır.

· Enerji ürün ve hizmetlerinin satışına yasal erişim

İşletmeler, büyük yerleşim alanları ve okul, hastane vb. kurumlar, çoğu durumda fazla termal enerjiyi yerel DH şirketlerine ve fazla elektrik enerjisini elektrik şirketlerine satma konusunda yasal erişime sahiptir.

CHP sistemlerini kullanan ısı ve enerji şirketleri de devlet elektrik şebekesine elektrik satmak için yasal erişime sahip olabilir.

· Elektrik firmalarıyla yakın işbirliği

İster endüstriyel CHP tesislerinden, ister ısı ve enerji şirketlerinin mülkiyetinde olan tesislerden bahsediyor olalım, elektrik alışverişinde uygun koşullar ve tarifeler önemlidir.

· Kamu sektöründeki tüketiciler

SDS ve CO'nun başarılı bir şekilde uygulanması için genellikle hükümet yetkililerinin desteği gereklidir. Kamu binalarının merkezi ısıtma şebekelerine hızlı bir şekilde bağlanması, bu sistemlerin ekonomisine değerli bir katkı sağlayabilir. Belediyelerde fiziki planlama ve kentsel gelişimin merkezi ısıtma sistemlerinin geliştirilmesiyle koordine edilmesi, ısı enerjisi pazarında olumlu koşullar yaratacak ve bu sayede merkezi ısıtma sistemine sahip olan firmanın ekonomisini güçlendireceği gibi tüketicilerin maliyetlerini de azaltacaktır.

Gaz pistonlu enerji santrali, yakıtın iç enerjisinden elektrik enerjisi üreten bir sistemdir. Sıvılaştırılmış veya ana doğal gaz, biyogaz ve ilgili gazla çalışırlar.

Gaz pistonlu enerji santrallerinin avantajları kullanım kolaylığı ve düşük yakıt maliyetidir. Ana gaz boru hattının bulunduğu bölgelerde, gaz pistonlu enerji santrali en ekonomik, kalıcı veya yedek enerji kaynağı olarak hareket eder.

Gaz piston ünitesinin çalışma prensibi oldukça basittir. Tasarımın temeli bir gaz pistonlu motordur - bu içten yanmalı bir motordur. Yakıt yandığında açığa çıkan enerji bir elektrik akımı jeneratörü tarafından kullanılır. Motorlar hem sabit hem de değişken çalışma için tasarlanmış tesislerde kullanılabileceği gibi, elektrik ve termal enerjinin eş zamanlı üretimi için de kullanılabilmektedir (bu işleme “enerji kojenerasyonu” adı verilmektedir). İkinci durumda böyle bir kuruluma “kojenerasyon gaz pistonlu kurulum” adı verilir.

Kojenerasyon enerjisi

Terim "kojenerasyon"çeşitli enerji türlerinin birleşik üretimini ifade eder. Teknik açıdan kojenerasyon, ısı ve elektriğin özel bir cihazda aynı anda üretildiği bir süreçtir. Böyle bir cihaz denir "birleştirici" ve kojenerasyon uygulamasının tipik örneği bir gaz enerji santralidir. Kojeneratör bir jeneratör, bir gaz motoru, bir ısı çıkarma sistemi ve bir kontrol sistemi içerir. Kojenerasyon hem ısı hem de elektrik sağlamanın en uygun yoludur. Kojenerasyon ilkesi çeşitli modern teknik çözümlerin temelini oluşturur.

Gaz yakıtla çalışan içten yanmalı bir motorun tasarımı, gazda mekanizmaya zarar verebilecek parçacıkların bulunmaması nedeniyle hasara ve aşınmaya daha az duyarlıdır. Bu özellikle düşük yüklerde (%20'nin altında) geçerlidir. Ayrıca gaz pistonlu kojenerasyon tesisleri, minimum miktarda zararlı maddeyi yoğunlaştıran düşük dumanlı egzozlu (Euro4) biyogazla da çalışır.

Gaz pistonlu kojenerasyon istasyonu (kojeneratör termal ünitesi), teknik özelliklerine bağlı olarak bir konut binası veya endüstriyel işletme için ısı ve elektrik üretebilir. Ana hat varsa kojeneratör kesintisiz elektrik temini sağlayabilir. Bu durumda yakıt tüketimi, benzin veya dizel istasyonlarına göre çok daha ekonomiktir. Mini termik santrallerde (düşük güçlü kojenerasyon santralleri, mini termik santraller) bile elektriğin maliyeti şebeke tarifesinden daha düşüktür.

Kojenerasyon mini CHP'leri

Kojenerasyon mini CHP'leri Boyutları nedeniyle küçük alanlara yerleştirilmesi daha kolaydır. Kojeneratör doğal gazla çalışmaktadır ve mini CHP kojenerasyon tesisi iki kaynağın yani kojenerasyonun senteziyle çalışan sistemlerden biridir. Kojenerasyon termal üniteleri endüstriyel işletmelerin elektrik devresine mükemmel uyum sağlar. Küçük tesislerin ısıtılması gibi ihtiyaçların karşılanması için düşük güçlü kojenerasyon üniteleri kullanılmaktadır. Kojenerasyon kurulumu, termal enerji üretme maliyetinden önemli ölçüde tasarruf etmenizi sağlar.

Modüler enerji santralleri Güçlü enerji üretimi için uygundurlar ve aynı zamanda büyük endüstriyel binaları da ısıtabilirler; ayrıca iyi çevre dostu olmaları ile de karakterize edilirler. Modüler enerji santralleri aktif üretim süreçlerinin gerçekleştiği tesislerde kullanılmaktadır.

Gaz pistonlu jeneratörler aynı zamanda yedek istasyon olarak da kullanılır. Sık elektrik kesintilerinin olduğu durumlar için oldukça uygundurlar. Gaz santralleri enerji bağımsızlığınızın garantörüdür.

Kojenerasyon

Kombine elektrik ve ısı kaynağının ana unsuru, daha sonra bir kojeneratör (konjenerasyon tesisi, mini CHP), şaft üzerinde bir elektrik jeneratörü bulunan birincil gazlı içten yanmalı motordur. Motor-jeneratör çalışırken, gaz egzozunun, yağ soğutucusunun ve motor soğutucusunun ısısından yararlanılır. Aynı zamanda ortalama olarak 100 kW elektrik gücü başına tüketici, ısıtma ve sıcak su temini için 90 C sıcak su şeklinde 150-160 kW termal güç alır.

Böylece kojenerasyon, tesisin elektrik ve düşük dereceli ısı ihtiyacını karşılıyor. Geleneksel sistemlere göre temel avantajı, enerji dönüşümünün daha yüksek verimlilikle gerçekleşmesidir, bu da bir birim enerji üretme maliyetinde önemli bir azalma sağlar.

Kojenerasyon teknolojisinin başarılı bir şekilde uygulanması için temel koşullar:

1. Ana enerji kaynağı olarak bir konjenerasyon tesisi (mini-CHP) kullanıldığında, yani planlı bakım zamanı hariç, yılın 365 günü yükleme yapılırken.

2. Konjenerasyon tesisi (mini-CHP) ısı ve elektrik tüketicisine mümkün olduğu kadar yakın olduğunda, bu durumda enerji aktarımı sırasında minimum kayıp elde edilir.

3. En ucuz birincil yakıtı - doğal gazı kullanırken.

Bir konjenerasyon tesisi (mini-CHP) kullanmanın en büyük etkisi, mini-CHP harici ağ ile paralel çalıştığında elde edilir. Bu durumda fazla elektriğin örneğin gece satılabileceği gibi maksimum elektrik yükünün olduğu sabah ve akşam saatlerinde de satılması mümkündür. Batı ülkelerindeki kojeneratörlerin %90'ı bu prensiple çalışmaktadır.

Kojenerasyon ünitelerinin uygulama alanları:

Kojeneratör kullanımının maksimum etkisi aşağıdaki kentsel tesislerde elde edilir:

Kazan dairelerinin kendi ihtiyaçları (50 ila 600 kW arası). Kazan dairelerinin yenilenmesinde ve termal enerji kaynaklarının yeni inşası sırasında, ısı kaynağının kendi ihtiyaçları için güç kaynağının güvenilirliği son derece önemlidir. Bir gaz kojeneratörünün (gaz piston ünitesi) kullanımı burada güvenilir, bağımsız bir elektrik kaynağı olması ve termal enerjinin kojeneratörden ısı kaynağının yüküne boşaltılmasının sağlanmasıyla haklı çıkar.

Hastane kompleksleri (600 ila 5000 kW arası). Bu kompleksler elektrik ve ısı tüketicileridir. Bir hastane kompleksinde bir kojeneratörün varlığı ikili bir etkiye sahiptir: enerji tedarik maliyetlerini azaltmak ve bağımsız bir elektrik kaynağının devreye girmesi nedeniyle hastanenin kritik tüketicilerine (operasyon ünitesi ve yoğun bakım ünitesi) güç tedarikinin güvenilirliğini artırmak. .

Spor tesisleri (1000'den 9000 kW'a kadar). Bunlar öncelikle hem elektriğin hem de ısının talep edildiği yüzme havuzları ve su parklarıdır. Bu durumda, bir konjenerasyon tesisi (mini-CHP) elektrik ihtiyacını karşılar ve su sıcaklığını korumak için ısı açığa çıkarır.

Şehir merkezindeki şantiyelere elektrik ve ısı temini (300 ila 5000 kW arası). Eski şehir bloklarını yenileyen firmalar bu sorunla karşı karşıyadır. Yenilenen tesisleri şehrin kamu hizmetleri ağlarına bağlamanın maliyeti bazı durumlarda kendi kojenerasyon kaynağına yapılan yatırımın hacmiyle karşılaştırılabilir düzeydedir, ancak ikinci durumda şirket kaynağın sahibi olarak kalır ve bu da ona konutu işletirken ek kar sağlar. karmaşık.

Kojenerasyon sistemleri ana motor ve jeneratör tiplerine göre sınıflandırılır:

Buhar türbinleri, gaz türbinleri;

Pistonlu motorlar;

Mikrotürbinler.

Gazla çalışan pistonlu motorlar en büyük avantaja sahiptir. Yüksek üretkenlik, nispeten düşük başlangıç yatırımı, çok çeşitli güç çıkışı modelleri, otonom modda çalışma yeteneği, hızlı başlatma ve çeşitli yakıt türlerinin kullanımı ile ayırt edilirler.

Kojenerasyonun temelleri.

Elektrik ve ısı üretmenin olağan (geleneksel) yolu, bunları ayrı ayrı üretmektir (enerji santrali ve kazan dairesi). Bu durumda birincil yakıtın enerjisinin önemli bir kısmı kullanılmaz. Kojenerasyon (elektrik ve ısının bir arada üretimi) kullanılarak genel yakıt tüketimini önemli ölçüde azaltmak mümkündür.

Kojenerasyon, tek bir birincil enerji kaynağından iki veya daha fazla faydalı enerji formunun termodinamik üretimidir.

En çok kullanılan iki enerji türü mekanik ve termaldir. Mekanik enerji genellikle bir elektrik jeneratörünü döndürmek için kullanılır. Aşağıdaki tanımın literatürde (sınırlılıklarına rağmen) sıklıkla kullanılmasının nedeni budur.

Kojenerasyon, aynı birincil enerji kaynağından elektrik (veya mekanik) ve termal enerjinin kombine üretimidir.

Üretilen mekanik enerji aynı zamanda kompresör ve pompa gibi yardımcı ekipmanların çalışmasını sağlamak için de kullanılabilir. Termal enerji hem ısıtma hem de soğutma amacıyla kullanılabilir. Soğuk, sıcak su, buhar veya sıcak gazlarla çalıştırılabilen bir emme modülü tarafından üretilir.

Geleneksel (buhar) enerji santrallerini çalıştırırken, enerji üretim sürecinin teknolojik özellikleri nedeniyle, üretilen ısının büyük bir kısmı buhar kondansatörleri, soğutma kuleleri vb. aracılığıyla atmosfere deşarj edilir. Bu ısının büyük bir kısmı geri kazanılabilir ve ısıtma ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılabilir; bu da verimliliği bir enerji santralinde %30-50'den kojenerasyon sistemlerinde %80-90'a yükseltir. Kojenerasyon ile ayrı elektrik ve ısı üretimi arasındaki karşılaştırma, tipik verimlilik değerlerine dayalı olarak Tablo 1'de verilmektedir.

Son 25 yılda gerçekleştirilen araştırma, geliştirme ve projeler, artık gerçekten olgun ve güvenilir olan teknolojide önemli gelişmelere yol açtı. Kojenerasyonun dünyadaki dağıtım düzeyi, potansiyel tüketicilerin büyük bir kısmı için bunun en etkili (mevcut) enerji tedarik teknolojisi olduğunu iddia etmemizi sağlar.

Tablo 1

Teknolojinin avantajları.

Kojenerasyon teknolojisi gerçekten dünyanın önde gelen teknolojilerinden biridir. İlginç olan, yakın zamanda pratik olarak uyumsuz olduğu düşünülen bu tür olumlu özellikleri mükemmel bir şekilde birleştirmesidir. En önemli özellikler, en yüksek yakıt verimliliği, tatmin edici çevresel parametrelerden daha fazlası ve kojenerasyon sistemlerinin özerkliği olarak kabul edilmelidir.

Bu kaynağın tahsis edildiği teknoloji yalnızca "elektrik (veya mekanik) ve termal enerjinin birleşik üretimi" değildir; kojenerasyon, dağıtılmış enerji ve enerji optimizasyonunun avantajlarını birleştiren benzersiz bir kavramdır.

Projenin yüksek kalitede uygulanmasının özel bilgi ve deneyim gerektirdiğini, aksi takdirde faydaların önemli bir kısmının kesinlikle kaybolacağını belirtmekte fayda var. Ne yazık ki Rusya'da gerçekten gerekli bilgiye sahip olan ve bu tür projeleri yetkin bir şekilde uygulayabilen çok az şirket var.

Kojenerasyon sistemlerinin kullanımından elde edilen faydalar geleneksel olarak birbiriyle yakından ilişkili dört gruba ayrılır.

Güvenilirlik faydaları.

Kojenerasyon aslında enerji arz güvenliği açısından ideal enerji tedarik şeklidir.

Modern teknolojilerin gelişmesi, insan faaliyetinin her alanda enerji arzına bağımlılığını artırmaktadır: evde, işte ve boş zamanlarında. İnsan yaşamının kesintisiz güç kaynağına doğrudan bağımlılığı, ulaşımda (asansörlerden yüksek hızlı demiryollarındaki güvenlik sistemlerine kadar) ve günümüzde sadece steteskop ve neşterin yanı sıra karmaşık ve pahalı cihazlara dayanan tıpta da artıyor.

Bilgisayarların her yerde bulunması yalnızca enerji ihtiyacını artırır. Bankalar, telekomünikasyon veya sanayi şirketleri için elektriğin sadece “miktarı” değil “kalitesi” de kritik hale geliyor. Günümüzde bir güç dalgalanması veya arızası, yalnızca makinenin durmasına veya hasar görmesine değil, aynı zamanda kurtarılması bazen ekipmanın onarılmasıyla kıyaslanamayacak kadar zor olan bilgi kaybına da yol açabilir.

Enerji tedariki gereksinimleri basit bir şekilde formüle edilmiştir - güvenilirlik, tutarlılık. Ve çoğu kişi için bugün en yüksek kaliteye sahip bir ürüne sahip olmanın tek yolunun onu kendiniz üretmek olduğu açıkça görülüyor. Dünyanın dört bir yanındaki askeri personel bunu uzun zamandır biliyor, sanayiciler bu tür kararlar almaya başladı ve aileler ve küçük işletmeler elektrik jeneratörlerine ve termik kazanlara sahip olmanın faydalarını ancak şimdi fark etmeye başladılar. Mevcut tekelleşmiş enerji altyapısının krizi ve enerji piyasalarının liberalleşmeye başlaması eş zamanlı olarak geleceğe yönelik belirsizlik derecesini artırmakta ve yeni iş fırsatlarının dikkatini çekmektedir. Her iki faktör de enerji tüketicilerinin kendi üretim kapasitelerine olan talebini artırmaktadır.

Kojenerasyon sisteminin kullanılması durumunda tüketici, elektrik enerjisi endüstrisindeki sabit varlıkların aşırı aşınması ve yıpranması, doğal afetler veya diğer öngörülemeyen nedenlerden dolayı zaman zaman merkezi enerji tedarikinde meydana gelen kesintilere karşı sigortalanır. Büyük olasılıkla, işletmenin kapasitesini arttırırken organizasyonel, mali veya teknik zorluklarla karşılaşmayacak, çünkü yeni elektrik hatları döşemeye, yeni trafo merkezleri inşa etmeye, ısıtma şebekesini yeniden döşemeye vb. gerek kalmayacak. Ayrıca, yeni satın alınan kojeneratörler mevcut bir sistemin içine yerleştirilmiştir.

Daha sonra kojeneratör (kojenerasyon tesisi, mini CHP) olarak anılacak olan birleşik elektrik ve ısı kaynağının ana unsuru, şaft üzerinde bir elektrik jeneratörü bulunan birincil gazlı içten yanmalı motordur. Bir gaz pistonlu motor çalışırken, egzoz gazlarının ısısından veya motor ceketinin soğutulmasından elde edilen ısıdan yararlanılır. Aynı zamanda ortalama olarak 100 kW elektrik gücü başına tüketici, ısıtma ve sıcak su temini için 90 C sıcak su şeklinde 120-160 kW termal güç alır.

Böylece, kojenerasyon tesisin elektrik ve bedava termal enerji ihtiyacını karşılar. Geleneksel sistemlere göre temel avantajı, enerji dönüşümünün daha yüksek verimlilikle gerçekleşmesidir, bu da bir birim enerji üretme maliyetinde önemli bir azalma sağlar.

Kojenerasyon teknolojisi Mini-CHP'nin başarılı bir şekilde uygulanması için temel koşullar

1. Bir kojenerasyon ünitesi kullanıldığında ( mini-CHP) ana enerji kaynağı olarak, yani planlı bakım zamanı hariç, yılın 365 günü yükte.

2. Kojenerasyon tesisinin mümkün olduğu kadar yakın olmasıyla ( mini-CHP) ısı ve elektriğin tüketiciye sunulması sayesinde, bu durumda enerjinin taşınması sırasında minimum kayıplar elde edilir.

3. En ucuz birincil yakıtı - doğal gazı kullanırken. Kojenerasyon ünitesi kullanmanın en büyük etkisi ( mini-CHP) merkezi ağ ile paralel çalışırken elde edilir. Bu durumda fazla elektriğin örneğin gece satılabileceği gibi maksimum elektrik yükünün olduğu sabah ve akşam saatlerinde de satılması mümkündür. Batı ülkelerindeki enerji tesislerinin yüzde 90'ı bu prensiple çalışıyor. Ancak Rusya'da bu karlı değil çünkü IDGC toptan fiyata 1 kW elektrik enerjisi satın almaya hazır. Bu, 1 kW başına yaklaşık 1-1,30 ruble. Ve bakım dahil bir kW'ın maliyeti 1,50 ruble.

Mini-CHP'de kojenerasyonun uygulama alanları:

Kojeneratör kullanımının maksimum etkisi aşağıdaki kentsel tesislerde elde edilir:

Kazan dairelerinin kendi ihtiyaçları (50 ila 600 kW arası). Kazan dairelerinin yenilenmesinde ve termal enerji kaynaklarının yeni inşası sırasında, ısı kaynağının kendi ihtiyaçları için güç kaynağının güvenilirliği son derece önemlidir. Bir gaz kojeneratörünün (gaz pistonlu enerji santrali) kullanımı burada güvenilir, bağımsız bir elektrik kaynağı olması ve termal enerjinin kojeneratörden ısı kaynağının yüküne boşaltılmasının sağlanmasıyla haklı çıkar.

Spor tesisleri (1000'den 9000 kW'a kadar). Bunlar öncelikle hem elektriğin hem de ısının talep edildiği yüzme havuzları ve su parklarıdır. Bu durumda kojenerasyon tesisi ( mini-CHP) elektrik ihtiyacını karşılar ve su sıcaklığını korumak için ısı açığa çıkarır.

Şehir merkezindeki şantiyelere elektrik ve ısı temini (300 ila 5000 kW arası). Eski şehir bloklarını yenileyen firmalar bu sorunla karşı karşıyadır. Nesneleri şehrin kamu hizmet ağlarına bağlamanın maliyeti bazı durumlarda kendi kojenerasyon kaynağına yapılan yatırımın hacmiyle karşılaştırılabilir, ancak ikinci durumda şirket kaynağın sahibi olarak kalır ve bu da ona konut kompleksini işletirken ek kar sağlar. .

Kojenerasyon sistemleri ana motor ve jeneratör tiplerine göre sınıflandırılmaktadır.

Gazla çalışan gaz pistonlu motorlar en büyük avantaja sahiptir. Yüksek üretkenlik, nispeten düşük başlangıç yatırımı, çok çeşitli güç çıkışı modelleri, otonom modda çalışma yeteneği, hızlı başlatma ve çeşitli yakıt türlerinin kullanımı ile ayırt edilirler.

Mini-CHP'nin kojenerasyonunun temelleri

Kojenerasyon tek bir birincil enerji kaynağından iki veya daha fazla faydalı enerji formunun termodinamik üretimidir.

Kojenerasyon aynı birincil enerji kaynağından elektrik (veya mekanik) ve termal enerjinin kombine üretimidir.

Geleneksel (buhar) enerji santrallerini çalıştırırken, enerji üretim sürecinin teknolojik özellikleri nedeniyle, üretilen ısının büyük bir kısmı buhar kondansatörleri, soğutma kuleleri vb. aracılığıyla atmosfere deşarj edilir. Bu ısının büyük bir kısmı geri kazanılabilir ve ısıtma ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılabilir; bu da verimliliği bir enerji santralinde %30-50'den kojenerasyon sistemlerinde %80-90'a yükseltir. Son 25 yılda gerçekleştirilen araştırma, geliştirme ve projeler, artık gerçekten olgun ve güvenilir olan teknolojide önemli gelişmelere yol açtı. Kojenerasyonun dünyadaki dağıtım düzeyi, potansiyel tüketicilerin büyük bir kısmı için bunun en etkili (mevcut) enerji tedarik teknolojisi olduğunu iddia etmemizi sağlar.

Mini CHP için teknolojinin avantajları

Kojenerasyon sistemlerinin kullanımından elde edilen faydalar geleneksel olarak birbiriyle yakından ilişkili dört gruba ayrılır.

Mini-CHP'nin kojenerasyonunun güvenilirliğinin avantajları

Kojenerasyon aslında enerji arz güvenliği açısından ideal enerji tedarik şeklidir.

Enerji merkezinin tüketiciye yakın konumu, enerji merkezinin belirli bir işletmenin güvenlik bölgesinde yer aldığı ve enerji arzının yalnızca tüketiciye bağlı olduğu anlamına gelir.

Kojenerasyon sistemleri gibi dağıtılmış (şebekeden bağımsız) enerji kaynakları, enerji altyapısının kırılganlığını azaltır. Avrupa ve Amerika'ya dağılmış kojenerasyon istasyonları, büyük merkezi enerji santrallerine kıyasla doğal ve kasıtlı tahribatlara karşı daha az savunmasızdır. Kojenerasyon esas olarak doğal gaz ve diğer "evsel" yakıtlarla çalışır, yani yakıt sağlamak için olağanüstü önlemler gerektirmez.

Kojenerasyon yapılara güç kaynağının güvenilirliğini arttırır - bu, değişen enerji piyasası ve yüksek teknoloji toplumu koşullarında önemli bir avantajdır. Son derece güvenilir güç kaynağı, bilgi teknolojisi, üretim, araştırma, güvenlik ve diğer alanlarda faaliyet gösteren çoğu şirket için kritik öneme sahiptir.

Kojenerasyon Mini-CHP'nin ekonomik avantajları

Kojenerasyon mükemmel bir ekonomik teşvik mekanizması sunmaktadır.
Yüksek enerji maliyetleri birkaç kez azaltılabilir (Örneğin, projenin yüksek kalitede uygulanmasıyla bir kojenerasyon sistemi, maliyeti JSC-Energo'daki maliyetinden 7 kat daha az olan enerji üretebilir).
Enerjinin üretim maliyetindeki payının azaltılması, ürünün rekabet gücünü önemli ölçüde artırabilmektedir.

Ürün maliyetinde enerjinin payı %10 ile %70 arasında değişmektedir ki bu da dünya standartlarının 5-10 katı kadardır. Enerji, kimya endüstrisi ürünlerinin maliyetinin yaklaşık %70'ini oluşturur. Metalurjide -% 27'ye kadar. Enerji tarifelerinin büyüme oranı, ekonominin çoğu sektöründeki ürünlerin fiyatlarının büyüme oranını aşıyor. Enerji maliyetlerinin üretim maliyetleri içindeki payının artmasının en önemli nedenlerinden biri de bu oldu. Sanayi ürünlerinin üretimi 3-4 kat azalırken, işletmelerde enerji tüketiminin sadece 1,5-2 kat azaldığını özellikle vurgulamak gerekiyor. Öncelikle çoğu sanayi kuruluşunun yerini alacak veya modernize edecek fon eksikliğiyle açıklanan üretimde ahlaki ve fiziksel olarak eski ekipmanların kullanılması, enerji kaynaklarının irrasyonel tüketimine yol açar ve yalnızca durumu daha da kötüleştirir.

Düşük kaliteli elektrik arzı ekonomik büyümenin yavaşlamasında önemli bir faktördür. Kojenerasyon, elektrik enerjisi tedarikinin güvenilirliğini sağlamak için pratik olarak en uygun seçenektir.

Enerjiye bağımlı bir ekonomi, faaliyet göstermek ve gelişmek için giderek daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyor. Geleneksel enerji tedariki ile, bir işletmenin kapasitesini arttırırken birçok organizasyonel, mali ve teknik zorluk ortaya çıkar, çünkü genellikle yeni elektrik hatları döşemek, yeni trafo trafo merkezleri inşa etmek, ısıtma şebekesinin rölesini vb.

Aynı zamanda kojenerasyon son derece esnek ve hızlı genişletilebilen çözümler sunar. Kapasite artırımı hem küçük hem de oldukça büyük paylarda gerçekleştirilebilir. Bu, enerji üretimi ve tüketimi arasında kesin bir ilişki sağlar. Bu sayede ekonomik büyümeye her zaman eşlik eden tüm enerji ihtiyaçları karşılanmaktadır.

Enerji iletişimini kurmanın ve ağlara bağlanmanın maliyeti, bir kojenerasyon projesinin maliyetiyle kıyaslanabilir veya daha yüksek bir miktarla sonuçlanabilir. Çevresel kısıtlamalar, arazi ve su maliyetleri, hükümet düzenlemeleri; yeni ve güçlü bir enerji santrali kurmaya karar veren bir enerji şirketinin önünde binlerce engel var.

Yakıt gazdır; avantajı göreceli ucuzluğu, hareketliliği ve bulunabilirliğidir.

Kojenerasyon enerji iletim araçları için gereksiz ve ekonomik açıdan etkisiz maliyetlerden kaçınmanıza olanak tanır; ayrıca enerji üreten ekipmanlar tüketiciye yakın bir yere kurulduğundan enerji taşıma sırasındaki kayıplar da ortadan kalkar.

Zararlı madde emisyonlarında önemli ve hızlı bir azalma, yalnızca çevresel bağlamda önemli faydalar sağlamakla kalmaz. Bu tür çabaların manevi ve ekonomik tatmini de var: cezaların azaltılması veya tamamen ortadan kaldırılması, hibeler, vergi indirimleri ve birçok çevresel kısıtlamanın kaldırılması.

Kojenerasyonun sayısız ekonomik faydası vardır, ne yazık ki bu potansiyelin bir kısmı son kullanıcılar, endüstri, iş dünyası ve hükümet tarafından fark edilmemekte veya uygulayıcı şirketler tarafından fark edilmemektedir.

Kojeneratör teknolojileri: fırsatlar ve beklentiler

V. M. BARKOV, bölüm. ısı enerjisi departmanı uzmanı

LLC "Inkomstroy-Mühendislik" (Odintsovo)

Artan çevre bilinci ve fosil yakıt tüketiminin azaltılması ihtiyacı, yüksek verimli enerji dönüşümü ve üretimi yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Elektrik santrallerinin ve ısının kazanlarla yoğuşturulması yoluyla geleneksel ayrı elektrik üretimi, egzoz gazlarının ısısıyla enerji kaybına yol açan etkisiz bir teknolojidir. Termal ve elektrik enerjisinin (kojeneratörler) kombine üretimine yönelik otonom tesislerin, soruna başarılı bir teknolojik çözüm olduğu kanıtlanmıştır.

Kojenerasyon Temelleri

Kojenerasyon, yakıt kullanımının ekonomik verimliliğini önemli ölçüde artırmanıza olanak tanıyan, birleşik enerji üretimine yönelik bir teknolojidir, çünkü bu durumda, tek bir işlemde iki tür enerji üretilir - elektriksel ve termal. Kojenerasyonun en büyük ekonomik etkisi ancak her iki enerji türünün de tüketim noktasında optimum düzeyde kullanılmasıyla sağlanabilir. Bu durumda, atık enerji (egzoz gazlarından ve elektrik jeneratörlerini çalıştıran ünitelerin soğutma sistemlerinden gelen ısı veya boru hatlarındaki aşırı basınç) amacına uygun olarak kullanılabilir. Geri kazanılan ısı aynı zamanda soğurma makinelerinde soğuk üretmek (trijenerasyon) için de kullanılabilir. Üç ana tip kojenerasyon ünitesi (CHU) vardır: içten yanmalı motorlara dayalı güç üniteleri (ICU), gaz türbini üniteleri (GTU) ve kombine çevrim gaz üniteleri (CCG). Bir kojenerasyon sistemi (veya mini-CHP) dört ana parçadan oluşur: ana taşıyıcı, elektrik jeneratörü, ısı geri kazanım sistemi ve izleme ve kontrol sistemi. Mevcut gereksinimlere bağlı olarak, ana taşıyıcı olarak bir pistonlu motor, bir gaz türbini, bir buhar türbini ve buhar ve gaz türbinlerinin bir kombinasyonu kullanılabilir. Gelecekte bu aynı zamanda bir Stirling motoru veya yakıt hücreleri de olabilir.

Mini CHP'lerin birçok avantajı var ama en önemlilerine değinelim:

Merkezi ısı ve elektrik tedarik sistemlerine kıyasla termal ve elektrik enerjisinin taşınması sırasında düşük kayıplar;

Operasyon özerkliği ve üretilen fazla elektriğin enerji sistemine satılma olasılığı;

Mevcut kazan dairelerinde ısı ve elektrik enerjisinin yanı sıra üretim yapılarak ekonomik göstergelerinin iyileştirilmesi;

Kendi elektrik kaynağımız aracılığıyla ısı tedarikinin güvenilirliğini arttırmak;

Merkezi enerji kaynaklarına kıyasla daha düşük termal ve elektrik enerjisi maliyeti.

İçten yanmalı motorlar (ICE)

GPU'lar, yedek elektrik kaynağı olarak kullanılan geleneksel dizel enerji santralleridir. Eşanjör veya atık ısı kazanı ile donatıldığında mini termik santral haline gelirler. Egzoz gazlarından, motor soğutma ve yağlama sistemlerinden kaynaklanan atık ısı, ısıtma ve sıcak su temini için kullanılır. Yakıt enerjisinin üçte biri mekanik işe dönüştürülür. Geri kalanı termal enerjiye dönüştürülür. Dizel motorların yanı sıra gazlı ve gazlı-dizel içten yanmalı motorlar da kullanılmaktadır. Bir gaz motoru, çeşitli gaz türleriyle çalışmayı mümkün kılan birkaç karbüratörle donatılabilir. Gaz-dizel üniteleri, gazla aynı anda% 1,5'e kadar dizel yakıt tüketir ve acil durum modunda gazdan dizel yakıta sorunsuz bir şekilde geçiş yapar. Petrol yakıtının gaza göre daha yüksek maliyeti nedeniyle dizel kojeneratörler gazlaştırılmayan alanlarda daha çok tercih edilir. Biyogaz, çöp depolama alanlarındaki gazlar ve piroliz ürünleri de yakıt olarak kullanılabilir; bu da bunların çiftliklerde, atık işleme tesislerinde ve atık su arıtma tesislerinde kullanım verimliliğini önemli ölçüde artırır. Kıvılcım ateşlemeli GPU'lar en iyi yakıt tüketimi/enerji oranına sahiptir ve 0,03 ila 5-6 MW arasındaki güçlerde en verimlidir. Sıkıştırma ateşlemeli (dizel) GPU'lar 0,2 ila 20 MW güç aralığında çalışır. GPU'lar iki ana modda çalışır:

Nominal mod - 24 saat boyunca maksimum yük ve hız modu. planlı bakım için duraklamalarla birlikte yıl boyunca günlük; 2 saat boyunca %10'luk aşırı yük ile çalışmak mümkündür. günlük;

Bekleme modu - ana enerji kaynağının kullanılmadığı dönemlerde aşırı yük olmadan 24 saat çalışma.

GPA kullanmanın avantajları ve özellikleri:

İçten yanmalı motor zengin bir karışımla çalıştığında ve ardından yanma ürünlerinin kazanda sonradan yakılmasıyla tamamen ortadan kaldırılabilen en düşük nitrojen oksit emisyon seviyesi;

Gaz türbini ünitelerine kıyasla 150–200 bin saate ulaşan daha yüksek çalışma ömrü;

Enerji üretimi için en düşük sermaye maliyetleri ve işletme maliyetleri;

Bir yakıt türünden diğerine geçiş kolaylığı. 110 C'nin üzerinde sıcaklıkta, yüksek güç tüketiminde ve sınırlı sayıda başlatmada büyük miktarda soğutma sıvısı elde edilmesi gerektiğinde GPU'nun kullanılması önerilmez.

(Şekil 1. GPA mini-CHP'nin şematik termal diyagramı)

Gaz türbini üniteleri (GTU)

Gaz türbinleri iki ana parçaya ayrılabilir: tek bir mahfazaya yerleştirilmiş bir gaz jeneratörü ve bir güç türbini. Gaz jeneratörü, güç türbininin kanatlarına etki eden yüksek sıcaklıkta bir gaz akışı oluşturan bir turboşarj ve bir yanma odası içerir. Isıl performans, egzoz gazı ısısının bir ısı eşanjörü, sıcak su veya buhar atık ısı kazanı kullanılarak geri kazanılmasıyla sağlanır. Gaz türbinleri sıvı ve gaz olmak üzere iki tür yakıtla çalışır. Gazla sürekli çalışma gerçekleştirilir ve yedek (acil durum) modunda dizel yakıta otomatik geçiş yapılır. Bir gaz türbini ünitesinin optimum çalışma modu, termal ve elektrik enerjisinin birleşik üretimidir. Gaz türbinleri, gaz pistonlu ünitelerden çok daha fazla miktarda termal enerji üretir ve hem temel modda hem de pik yükleri karşılayacak şekilde çalışabilir.

Gaz türbin ünitesinin çalışma prensibi

Giriş cihazı KVOU (kombine hava işleme cihazı) (6) yoluyla atmosferik hava kompresöre (1) girer, burada sıkıştırılır ve rejeneratif hava ısıtıcısına (7) yönlendirilir ve daha sonra hava dağıtım vanası (5) aracılığıyla hava kompresörüne (7) gönderilir. yanma odası (2). Yanma odasında nozullardan giren yakıt hava akımıyla yakılır. Sıcak gazlar, akışın termal enerjisinin türbin rotorunun mekanik dönme enerjisine dönüştürüldüğü gaz türbini kanatlarına (3) girer. Türbin milinden alınan güç, kompresörü (1) ve elektrik üreten elektrik jeneratörünü (4) çalıştırmak için kullanılır. Rejeneratörden (7) sonra sıcak gazlar su ısı geri kazanım kazanına (8) girerek bacaya (13) girmektedir. Şebeke pompaları (12) tarafından sağlanan şebeke suyu, sıcak su geri kazanım kazanında (8) ve pik kazanında (10) ısıtılarak merkezi ısıtma noktasına (CHS) gönderilmektedir. Tüketicilerin merkezi ısıtma trafo merkezine bağlantısı bağımsız bir devre düzenlenerek gerçekleştirilir. Yakıt olarak doğal gaz kullanılmaktadır. Gaz beslemesinin acil bir şekilde kesilmesi durumunda, hem kazanlar hem de gaz türbini ünitesi (kısmi yükte) sıvılaştırılmış propan-bütan (LPG - azaltılmış hidrokarbon gazları) ile çalışacak şekilde açılır.

Tüketicilerin özelliklerine bağlı olarak gaz türbini ünitelerinin kullanımı için aşağıdaki çözümler mümkündür:

Jeneratör voltajında (6,3 veya 10,5 kV) veya 110 kV'a yükseltilmiş voltajda sisteme elektrik enerjisi sağlanması;

Termal gücün, merkezi bir ısıtma noktası (CHP) veya bireysel ısıtma noktaları (IHP) aracılığıyla, CHP ağları ve tüketici ağlarının tamamen hidrolik olarak ayrılmasıyla dağıtılması;

Gaz türbini ünitesinin diğer enerji kaynaklarıyla ortak ısı ağları üzerinde çalıştırılması veya gaz türbini ünitesinin otonom bir ısı kaynağı olarak kullanılması;

Gaz türbini ünitelerinin hem kapalı hem de açık ısı tedarik sistemlerinde kullanımı;

Isı ve güç kaynağı seçenekleri mümkündür: bu, ya bir elektrik enerjisi tedarik modudur ya da bir ortak elektrik ve termal enerji tedarik modudur.

Gaz türbini ünitelerini kullanmanın avantajları ve özellikleri

Gaz türbini ünitelerine dayanan gaz türbinli termik santraller aşağıdaki avantajlara sahiptir: - yüksek güvenilirlik: ana bileşenlerin çalışma ömrü 150 bin saate kadardır ve büyük onarımlardan önceki çalışma ömrü 50 bin saattir;

Tam ısı geri kazanımıyla yakıt kullanım faktörü (FUF) %85'e ulaşır;

Kurulumun maliyet etkinliği: 1 kW elektrik temini için eşdeğer yakıtın spesifik tüketimi 0,2 kg cu'dur. t. ve 1 Gcal ısı temini için - 0,173 kg yakıt eşdeğeri;

Kısa geri ödeme süresi ve kısa inşaat süresi - 10-12 aya kadar (gerekli onay ve izinlere tabi);

Düşük sermaye yatırımı maliyeti - GTU TPP sahasında kurulu kilovat başına 600 dolardan fazla değil;

Gaz türbininin çalışmasının otomatik ve uzaktan kontrol imkanı, istasyon çalışma modlarının otomatik teşhisi;

Özellikle Rusya için önemli olan pahalı uzun enerji hatlarının inşasından kaçınma yeteneği.

Dezavantaj olarak, gaz kompresörü hidrofor istasyonunun inşası için ek maliyetlere ihtiyaç duyulduğu unutulmamalıdır. GTU'lar 2,5 MPa basınçlı gaz gerektirir ve kentsel ağlarda gaz basıncı 1,2 MPa'dır.

(Şekil 2. Bir mini termik santral gaz türbini ünitesinin şematik termal diyagramı)

Kombine çevrim tesisleri (CCGT'ler)

Küçük buhar türbinlerine dayanarak, çıkışındaki buhar basıncı endüstriyel ihtiyaçlar için gerekenden çok daha yüksek olan mevcut buhar kazanları temelinde mini termik santraller oluşturmak mümkündür. Basınç, özel kısma cihazları kullanılarak azaltılır ve bu da her ton buhar için 50 kW'a kadar israfa neden olan enerji kaybına neden olur. Gaz kelebeği cihazına paralel olarak bir turbojeneratör takarak daha ucuz elektrik elde edebilirsiniz. Belediye ve endüstriyel kazan dairelerinin yeniden inşası, enerji tasarrufuyla ilgili 4 ana sorunun çözülmesine yardımcı olacaktır:

Şebekeye termal enerjinin %60'ından fazlasını sağlayan kazan daireleri, hem tepe hem de taban modlarında ek olarak ucuz elektrik sağlayabilecek;

Termal enerjinin maliyeti azalır;

Kazan dairesinin hizmet verdiği tesislerde yerel elektrik kaynaklarının ortaya çıkması nedeniyle elektrik şebekelerindeki kayıplar azalır;

Elektrik ve ısı üretimi için spesifik yakıt tüketimi önemli ölçüde azalır;

Yakıt tasarrufu sayesinde atmosfere NO, CO ve CO2 emisyonları önemli ölçüde azalır.

Absorbsiyonlu soğutma üniteleri (ARU)

Isı ve elektriğin ortak üretimine yönelik sistemler, üretilen enerjinin tamamı veya mümkün olan maksimum kısmı kullanıldığında verimli çalışır. Gerçek koşullarda yük değişiklik gösterir, bu nedenle yakıtın verimli kullanımı için üretilen ısı ve elektrik oranının dengelenmesi gerekir. Yaz aylarında aşırı termal enerjiyi karşılamak için absorpsiyonlu soğutma ünitesi (ARU) kullanılır. Mini-CHP ve ACS kombinasyonu kullanılarak yazın aşırı ısı, klima sistemlerinde soğuk üretmek için kullanılır. Kapalı GPU soğutma döngüsünden gelen sıcak su, ACS için bir enerji kaynağı görevi görür.

Birincil enerji kaynağının kullanıldığı bu yönteme trijenerasyon denir. Absorbsiyonlu soğutma makinesinin çalışma prensibi aşağıdaki gibi temsil edilebilir.

ACS'nin birbirine bağlı iki sirkülasyon devresi vardır. Termostatik kontrol vanası ve evaporatör içeren bir devrede, buhar jet pompasının yarattığı vakum nedeniyle sıvı soğutucu (amonyak) buharlaşır. Valf, yeni sıvı amonyak bölümlerinin akışını sınırlayarak ısının emilmesiyle oluşan tamamen buharlaşmasını sağlar. Ortaya çıkan amonyak buharları, bir buhar jet pompası tarafından dışarı pompalanır: nozülden geçen su buharı, amonyak buharlarını da beraberinde alır. İkinci devre, buharı emmek için bir ısıtıcı ve amonyak buharının su tarafından emildiği bir emici içerir. Ters işlem (amonyağın sudan buharlaşması), gaz kompresör ünitesinden (GPU) gelen atık ısı nedeniyle meydana gelir. Amonyak daha sonra dış havayla soğutulan bir ısı eşanjöründe yoğunlaştırılır. Yukarıdaki teknoloji, test edilmiş ve halihazırda piyasaya çıkmış olan bir jeneratör-soğurucu-ısı eşanjörü (GAX) ünitesinde uygulanmaktadır.

(Şekil 3. ACS'nin şematik diyagramı)

Kojenerasyon tesisi projelerinin mühendislik gerekçesi

Mini termik santral projesi için fizibilite çalışması geliştirirken öncelikle tesisin termik ve elektrik enerjisi ihtiyacının değerlendirilmesi gerekmektedir. Bir tesisin ekonomik verimliliğini değerlendirirken, enerji ve işletme malzemeleri (gaz, elektrik, ısı, motor yağı), tasarım, ekipman satın alma, kurulum, işletmeye alma, yardımcı hizmetler ve işletme maliyetleri maliyetleri dikkate alınmalıdır. Ana kriterler elektrik ve termal enerjinin nihai maliyeti, yıllık tasarrufların hesaplanması ve projenin geri ödeme süresidir. Ek olarak, ekipmanın toplam hizmet ömrü ve onarımlar arasındaki süre tahmin edilmektedir (gaz kompresör üniteleri için, revizyondan önceki çalışma süresi yaklaşık 60 bin saattir, gaz türbini üniteleri için - 30 bin saattir). Enerji birimlerinin sayısı ve birim gücü de belirlenir. Burada aşağıdaki hükümlere göre yönlendirilmelisiniz:

Bir ünitenin elektrik gücü, tesisin minimum gereksiniminin 2-2,5 katı olmalıdır;

Ünitelerin toplam gücü tesisin maksimum talebini %5-10 oranında aşmalıdır;

Bireysel birimlerin gücü yaklaşık olarak aynı olmalıdır;

Gaz kompresörüne dayalı bir mini CHP, işletmenin maksimum yıllık ısı enerjisi talebinin en az yarısını karşılamalıdır, talebin geri kalanı ise pik su kazanları tarafından sağlanmaktadır.

Tüm faktörler değerlendirildikten sonra, mini CHP'nin özerk veya merkezi ağ ile paralel olarak işletim seçeneği hakkında bir karar verilir (RAO UES'in merkezi olmayan mini CHP'ye yönelik olumsuz tutumu göz önüne alındığında bu çok şüphelidir).

Ne yazık ki makalenin kapsamı, en önemlisi ekonomik ve teknolojik olan kojenerasyon tesislerinin kullanımının tüm yönlerini ve ayrıca yabancı ve yerli üretimde kullanılan ekipmanların karşılaştırmalı özelliklerini kapsamamıza izin vermiyor. Yaz aylarında ısının verimli kullanımı ve yan ürünler, inşaat malzemeleri ve kimyasal ürünler için kullanım seçenekleri özellikle önemlidir. Ancak bu gelecekteki yayınların konusu.