Trigeneration: केंद्रीकृत ऊर्जा आपूर्ति का एक विकल्प

यूरोपीय देशों की तुलना में, जहां कुल उत्पादन का लगभग 30% उत्पादन सुविधाओं का वितरण होता है, रूस में, विभिन्न अनुमानों के अनुसार, वितरित ऊर्जा का हिस्सा आज 5-10% से अधिक नहीं है। आइए इस बारे में बात करते हैं कि क्या वैश्विक वितरित रुझानों के साथ रूसी वितरित ऊर्जा उद्योग के लिए एक मौका है, और उपभोक्ताओं को स्वतंत्र बिजली आपूर्ति की ओर बढ़ने की प्रेरणा है।

स्रोत

संख्या के अलावा। अंतर हाजिर

आज रूस और यूरोप में वितरित बिजली उत्पादन प्रणाली के बीच अंतर संख्या के लिए कम नहीं है - वास्तव में, ये संरचना में और आर्थिक दृष्टिकोण से दोनों पूरी तरह से अलग मॉडल हैं। हमारे देश में वितरित पीढ़ी के विकास का मकसद उन लोगों से कुछ अलग था जो यूरोप में इस तरह की प्रक्रिया की मुख्य प्रेरक शक्ति बन गए थे, जिन्होंने ऊर्जा संतुलन में वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों (माध्यमिक ऊर्जा संसाधनों सहित) को शामिल करके पारंपरिक ईंधन की कमी की भरपाई करने की मांग की थी। रूस में, एक लंबे समय के लिए, एक नियोजित अर्थव्यवस्था और केंद्रीकृत टैरिफ सेटिंग में उपभोक्ताओं के लिए ऊर्जा संसाधनों की खरीद की लागत को कम करने का मुद्दा बहुत कम प्रासंगिक था, इसलिए, उन्होंने मुख्य रूप से अपनी खुद की बिजली उत्पादन के बारे में सोचा जब कंपनी एक विशेष रूप से बड़ी ऊर्जा उपभोक्ता थी और अपनी दूरदर्शिता के कारण कठिनाइयों का सामना करना पड़ा था। नेटवर्क के साथ संबंध।

वितरित ऊर्जा के मानकों के अनुसार, उनकी खुद की पीढ़ी की सुविधाओं में उच्च शक्ति थी - 10 से 500 मेगावाट (और इससे भी अधिक) - उत्पादन की जरूरतों के आधार पर और बिजली और गर्मी के साथ निकटतम बस्तियों को प्रदान करने के लिए। चूंकि दूरी पर गर्मी हस्तांतरण हमेशा महत्वपूर्ण नुकसान से भरा होता है, इसलिए उद्यमों और शहरों की खुद की जरूरतों के लिए गर्म पानी बॉयलर संयंत्रों का एक सक्रिय निर्माण था। इसके अलावा, इसके अपने ऊर्जा स्रोत - यह थर्मल पावर प्लांट या बॉयलर हाउस हो, गैस, ईंधन तेल या कोयले पर बनाए गए थे, और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (अक्षय ऊर्जा स्रोत), हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के अपवाद के साथ, और माध्यमिक ऊर्जा स्रोत (द्वितीयक ऊर्जा स्रोत) पृथक मामलों में उपयोग किए गए थे। अब तस्वीर बदल रही है: छोटी बिजली उत्पादन की वस्तुएं धीरे-धीरे दिखाई दे रही हैं, और वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत ऊर्जा संतुलन में शामिल हैं, हालांकि कुछ हद तक।

पश्चिम में, छोटे पैमाने की पीढ़ी को विकसित करने के लिए बहुत कुछ किया गया है, और हाल ही में एक आभासी बिजली संयंत्र (डब्ल्यूपीएस) की अवधारणा व्यापक हो गई है। यह एक ऐसी प्रणाली है जो बिजली उत्पादन बाजार में अधिकांश खिलाड़ियों को एकजुट करती है - निर्माता (निजी घरों के छोटे जनरेटर से लेकर कोजेनरेशन स्टेशनों तक) और उपभोक्ता (आवासीय भवनों से बड़े औद्योगिक उद्यमों तक)। एक पवन खेत सभी उपलब्ध सिस्टम पावर का उपयोग करके, वास्तविक समय में चोटियों को चौरसाई और पुनर्वितरण करके ऊर्जा की खपत को नियंत्रित करता है। लेकिन इस तरह का विकास राज्य द्वारा वितरित पीढ़ी के बाजार की उत्तेजना के बिना और कानून में संबंधित परिवर्तनों के बिना असंभव है।

रूस में, भयंकर प्रतिस्पर्धा और केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति के एकाधिकार की स्थितियों में, एक बाहरी नेटवर्क में उत्पादित अतिरिक्त बिजली का कार्यान्वयन हल रहता है, लेकिन संगठन के दृष्टिकोण और प्रक्रिया की लागत से एक आसान काम से दूर है। इसलिए, वर्तमान में, वितरित ऊर्जा सुविधाओं के बड़े आपूर्तिकर्ताओं में एक पूर्ण बाजार भागीदार बनने की संभावनाएं बहुत कम हैं।

फिर भी, आज अपनी पीढ़ी का विकास, निश्चित रूप से, प्रवृत्ति में है। इसकी वृद्धि का मुख्य कारक ऊर्जा आपूर्ति की विश्वसनीयता है। उत्पादन और ग्रिड कंपनियों पर निर्भरता से निर्माता जोखिम बढ़ता है। रूस में अधिकांश बड़ी पीढ़ी की सुविधाओं का निर्माण सोवियत काल के दौरान हुआ था, और उनकी काफी उम्र खुद महसूस की गई थी। औद्योगिक उपभोक्ता के लिए, दुर्घटना के कारण बिजली की निकासी उत्पादन के बंद होने और स्पष्ट नुकसान का जोखिम है। यदि जोखिम को कम करने की इच्छा आर्थिक उद्देश्यों (मुख्य रूप से क्षेत्रीय आपूर्तिकर्ता की टैरिफ नीति द्वारा निर्धारित) और निवेश के अवसरों के साथ है, तो खुद की पीढ़ी 100% से खुद को सही ठहराती है, और अधिक से अधिक औद्योगिक उद्यम आज (इस तरह के अवसर पर विचार करने के लिए) तैयार हैं।

इसलिए, वितरित बिजली उत्पादन "अपनी आवश्यकताओं के लिए" रूस में विकास की काफी उच्च संभावनाएं हैं।

खुद की पीढ़ी। यह किसके लिए फायदेमंद है

प्रत्येक परियोजना की अर्थव्यवस्था कड़ाई से व्यक्तिगत है और कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है। यदि आप अधिक से अधिक संक्षेप में प्रस्तुत करने का प्रयास करते हैं, तो क्षमता और औद्योगिक उद्यमों को पैदा करने की अधिक एकाग्रता वाले क्षेत्रों में, बिजली और गर्मी के लिए उच्च टैरिफ, खुद की बिजली उत्पादन ऊर्जा संसाधनों की खरीद की लागत को काफी कम करने का एक उद्देश्य है।

इसमें खराब विकसित या यहां तक ​​कि अनुपस्थित इलेक्ट्रिक ग्रिड बुनियादी ढांचे के साथ दुर्गम और कम आबादी वाले क्षेत्र भी शामिल हैं, जहां, निश्चित रूप से, उच्चतम बिजली शुल्क।

उन क्षेत्रों में जहां बिजली के कम उपभोक्ता और आपूर्तिकर्ता हैं, साथ ही उत्पन्न बिजली का एक बड़ा हिस्सा, पनबिजली विद्युत स्टेशन हैं, टैरिफ बहुत कम हैं, और उद्योग में ऐसी परियोजनाओं की अर्थव्यवस्था हमेशा लाभप्रद नहीं होती है। हालांकि, व्यक्तिगत उद्योगों के उद्यमों के लिए जो वैकल्पिक ईंधन का उपयोग करने में सक्षम हैं, उदाहरण के लिए, उत्पादन अपशिष्ट, खुद की पीढ़ी एक उत्कृष्ट समाधान हो सकता है। तो, नीचे दिए गए आंकड़े में - एक लकड़ी के उद्यम के अपशिष्ट पर सीएचपी।


अगर हम सांप्रदायिक जरूरतों, सार्वजनिक भवनों और वाणिज्यिक और सामाजिक बुनियादी ढांचे के लिए पीढ़ी के बारे में बात कर रहे हैं, तो हाल ही में जब तक कि इस तरह की परियोजनाओं का अर्थशास्त्र काफी हद तक क्षेत्र के ऊर्जा बुनियादी ढांचे के विकास के स्तर से निर्धारित किया गया था और कुछ हद तक, बिजली उपभोक्ताओं के तकनीकी कनेक्शन की लागत से। ट्रिगरिंग प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, इस तरह के प्रतिबंध व्यावहारिक रूप से निर्धारित होने बंद हो गए, और गर्मियों में पक्ष या उत्पन्न गर्मी का उपयोग एयर कंडीशनिंग की जरूरतों के लिए करना संभव हो गया, जिससे ऊर्जा केंद्रों की दक्षता में काफी वृद्धि हुई।

ट्रिगर: एक वस्तु के लिए बिजली, गर्मी और ठंड

ट्रिगनेरेशन छोटी ऊर्जा के विकास में एक स्वतंत्र दिशा है। यह व्यक्तिवाद से अलग है, क्योंकि यह ऊर्जा संसाधनों में किसी विशेष वस्तु की जरूरतों को पूरा करने पर केंद्रित है।

ट्राइजेनेरेशन की अवधारणा के साथ पहली परियोजना 1998 में अमेरिकी ऊर्जा विभाग, राष्ट्रीय प्रयोगशाला ORNL, और BROAD (Absorption Bromide Chromium Absorption Chillers) के संयुक्त प्रयासों द्वारा विकसित की गई थी और 2001 में संयुक्त राज्य अमेरिका में लागू की गई थी। ट्राइजेनेरेशन अवशोषण चिलर्स के उपयोग पर आधारित है, जो गर्मी को ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं और सुविधा की जरूरतों के आधार पर, ठंड और गर्मी की पीढ़ी की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, पारंपरिक बॉयलरों का उपयोग, कोजेनरेशन के रूप में, इस तरह की योजना में एक शर्त नहीं है।

पारंपरिक गर्मी और बिजली के अलावा, ट्रिगरिंग तकनीकी आवश्यकताओं के लिए या एयर कंडीशनिंग के लिए एबीएचएम (ठंडा पानी के रूप में) में ठंड का उत्पादन प्रदान करता है। एक तरह से या किसी अन्य में बिजली उत्पादन की प्रक्रिया थर्मल ऊर्जा के बड़े नुकसान के साथ होती है (उदाहरण के लिए, उत्पादन मशीनों की निकास गैसों के साथ)।

ठंड प्राप्त करने की प्रक्रिया में इस गर्मी की भागीदारी, सबसे पहले, नुकसान को कम करता है, चक्र की अंतिम दक्षता को बढ़ाता है, और दूसरी बात, वाष्प संपीड़न प्रशीतन मशीनों का उपयोग करके ठंड पैदा करने के लिए पारंपरिक प्रौद्योगिकियों की तुलना में सुविधा की ऊर्जा खपत को कम करने की अनुमति देता है।

विभिन्न ताप स्रोतों (गर्म पानी, भाप, जनरेटर सेट, बॉयलर और भट्टियों के साथ-साथ ईंधन (प्राकृतिक गैस, डीजल ईंधन, आदि) से काम करने की क्षमता पूरी तरह से अलग-अलग सुविधाओं में एबीसीएम के उपयोग की अनुमति देती है, बिल्कुल संसाधन का उपयोग करके उद्यम के लिए उपलब्ध है।

तो, उद्योग में, आप बेकार गर्मी का उपयोग कर सकते हैं:


और शहरी सुविधाओं में, वाणिज्यिक और सार्वजनिक भवनों में, गर्मी स्रोतों के विभिन्न संयोजन संभव हैं:




एक ट्रिगर ऊर्जा केंद्र की गणना और बिजली की जरूरतों के आधार पर बनाया जा सकता है, और आप सुविधा के ठंडे उपभोग पर भरोसा कर सकते हैं। यह निर्भर करता है कि उपर्युक्त में से कौन उपभोक्ता के लिए निर्धारित मानदंड है। पहले मामले में, एबीसीएम में द्वितीयक ताप का उपयोग पूर्ण नहीं हो सकता है, और दूसरे मामले में, स्वयं उत्पन्न बिजली पर प्रतिबंध हो सकता है (बाहरी नेटवर्क से बिजली खरीदकर पुनःपूर्ति की जाती है)।

जहां ट्राइजेनेरशन फायदेमंद है

तकनीक के अनुप्रयोग की सीमा बहुत विस्तृत है: ट्रिग्रेनेरेशन को समान रूप से कुछ सार्वजनिक स्थान (उदाहरण के लिए, एक बड़ा शॉपिंग सेंटर या हवाई अड्डा निर्माण) की अवधारणा में और एक औद्योगिक उद्यम के ऊर्जा बुनियादी ढांचे में समान रूप से एकीकृत किया जा सकता है। ऐसी परियोजनाओं और उनकी उत्पादकता को लागू करने की व्यवहार्यता स्थानीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है, दोनों आर्थिक और जलवायु, और औद्योगिक उद्यमों के लिए, उत्पादों की लागत पर भी।

पहला और सबसे महत्वपूर्ण मानदंड ठंड की आवश्यकता है। आज इसका सबसे आम उपयोग सार्वजनिक भवनों की कंडीशनिंग है। यह व्यवसाय केंद्र, प्रशासनिक भवन, अस्पताल और होटल परिसर, खेल सुविधाएं, खरीदारी और मनोरंजन केंद्र और जल पार्क, संग्रहालय और प्रदर्शनी हॉल, हवाई अड्डे की इमारतें हो सकती हैं - संक्षेप में, सभी वस्तुएं जहां एक ही समय में कई लोग हैं, जहां एक आरामदायक निर्माण करना है microclimate को सेंट्रल एयर कंडीशनिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है।

ऐसी सुविधाओं के लिए एबीसीएम का सबसे न्यायसंगत अनुप्रयोग 20-30 हजार वर्ग मीटर का एक क्षेत्र है। मीटर (एक मध्यम आकार का व्यापार केंद्र) और कई सौ हजार वर्ग मीटर और उससे भी अधिक (खरीदारी और मनोरंजन परिसरों और हवाई अड्डों) की विशाल वस्तुओं के साथ समाप्त होता है।

लेकिन ऐसी सुविधाओं में न केवल ठंड और बिजली के लिए, बल्कि गर्मी की आपूर्ति के लिए भी मांग होनी चाहिए। इसके अलावा, गर्मी की आपूर्ति न केवल सर्दियों में परिसर को गर्म कर रही है, बल्कि गर्म पानी की आपूर्ति की जरूरतों के लिए सुविधा के लिए गर्म पानी की साल भर की आपूर्ति भी है। ट्राइजेनेरेशन एनर्जी सेंटर की पूरी तरह से क्षमताओं का उपयोग किया जाता है, इसकी दक्षता जितनी अधिक होती है।

पूरी दुनिया में होटल उद्योग, हवाई अड्डों, शैक्षिक संस्थानों, व्यावसायिक और प्रशासनिक परिसरों, डेटा केंद्रों के निर्माण और आधुनिकीकरण, उद्योग में कई उदाहरण - कपड़ा, धातु, खाद्य, रसायन, लुगदी और कागज, मशीन-निर्माण, आदि के कई उदाहरण हैं। एन।

एक उदाहरण के रूप में, मैं उन वस्तुओं में से एक दूंगा जिनके लिए पहले इंजीनियर कंपनी ने एक ट्रिगर ऊर्जा केंद्र की अवधारणा विकसित की थी।

यदि एक औद्योगिक उद्यम में विद्युत ऊर्जा की मांग लगभग 4 मेगावाट (दो गैस पिस्टन इकाइयों (GPU) द्वारा उत्पन्न) है, तो 2.1 मेगावाट की शीतलन आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

ठंड एक एकल अवशोषण ब्रोमीन-लिथियम प्रशीतन मशीन द्वारा उत्पन्न होती है जो GPU निकास गैसों पर काम करती है। इसी समय, एक GPU पूरी तरह से ABCHM की गर्मी की मांग का 100% कवर करता है। इस प्रकार, यहां तक ​​कि एक जीपीयू के साथ, पौधे को हमेशा ठंड की आवश्यक मात्रा के साथ प्रदान किया जाता है। इसके अलावा, जब दोनों गैस के घूमने वाले पौधों को विघटित किया जाता है, तो एबीएक्सएम गर्मी और ठंड पैदा करने की क्षमता को बरकरार रखता है क्योंकि इसमें एक आरक्षित गर्मी स्रोत है - प्राकृतिक गैस।

त्रिगुणात्मक ऊर्जा केंद्र

उपभोक्ता की जरूरतों के आधार पर, उसकी श्रेणी और अतिरेक के लिए आवश्यकताओं पर, ट्रिगर स्कीम (नीचे दिए गए आंकड़े में प्रस्तुत) बहुत जटिल हो सकती है और इसमें ऊर्जा और पानी बॉयलर, अपशिष्ट गर्मी बॉयलर, भाप या गैस टर्बाइन, पूर्ण विकसित जल उपचार आदि शामिल हो सकते हैं।


लेकिन अपेक्षाकृत छोटी वस्तुओं के लिए, मुख्य उत्पादक इकाई आमतौर पर अपेक्षाकृत कम विद्युत शक्ति (1-6 मेगावाट) की गैस टरबाइन या पिस्टन इकाई (गैस या डीजल) होती है। वे एबीएम में निस्तारित और गर्म पानी की बिजली और उप-उत्पाद गर्मी पैदा करते हैं। यह बुनियादी उपकरणों का एक न्यूनतम और पर्याप्त सेट है।


हां, आप सहायक प्रणालियों के बिना नहीं कर सकते हैं: एक शीतलन टॉवर, पंप, पुनर्नवीनीकरण पानी के लिए एक अभिकर्मक उपचार संयंत्र, इसे स्थिर करने के लिए, एक स्वचालन प्रणाली और एक विद्युत सुविधा जो आपको अपनी आवश्यकताओं के लिए उत्पन्न बिजली का उपयोग करने की अनुमति देती है।

ज्यादातर मामलों में, ट्राइजेनेरेशन सेंटर एक स्टैंड-अलोन बिल्डिंग, या कंटेनरीकृत ब्लॉक या इन समाधानों का एक संयोजन है, क्योंकि बिजली और गर्मी पैदा करने वाले उपकरणों की नियुक्ति की आवश्यकताएं कुछ अलग हैं।

एबीएचएम के विपरीत, बिजली उत्पादन उपकरण काफी मानकीकृत है, हालांकि तकनीकी रूप से अधिक जटिल है। इसके निर्माण की शर्तें 6 से 12 महीने या इससे भी अधिक हो सकती हैं।

ABXM का औसत उत्पादन समय 3-6 महीने है (शीतलन क्षमता के आधार पर, संख्या और ताप स्रोतों के प्रकार)।

एक नियम के रूप में, सहायक उपकरणों का निर्माण समान समयसीमा से अधिक नहीं होगा, इसलिए एक ऊर्जा उत्पादन केंद्र बनाने की परियोजना की औसत अवधि औसतन 1.5 वर्ष है।

परिणाम

सबसे पहले, ट्राइजेनेरेशन सेंटर एक गैस आपूर्तिकर्ता - एक के लिए ऊर्जा आपूर्तिकर्ताओं की संख्या को कम करेगा। बिजली और गर्मी की खरीद को समाप्त करके, सबसे पहले, ऊर्जा आपूर्ति में रुकावटों से जुड़े किसी भी जोखिम को बाहर करना संभव है।

अपेक्षाकृत सस्ती "अतिरिक्त ऊर्जा" का उपयोग करके गर्मी पर काम, इसकी खरीद की तुलना में उत्पन्न बिजली और गर्मी की लागत को कम करता है। गर्मी के लिए उत्पादन क्षमता का एक वर्ष का भार (सर्दियों में हीटिंग के लिए, गर्मियों में एयर कंडीशनिंग और तकनीकी जरूरतों के लिए) अधिकतम दक्षता के लिए अनुमति देता है। बेशक, अन्य परियोजनाओं की तरह, मुख्य स्थिति सही अवधारणा और इसके व्यवहार्यता अध्ययन का विकास है।

अतिरिक्त फायदे की - पर्यावरण मित्रता। उपयोगी ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए निकास धुएं का उपयोग करके, हम वायु उत्सर्जन को कम करते हैं। इसके अलावा, ठंड के उत्पादन के लिए पारंपरिक तकनीकों के विपरीत, जहां अमोनिया और फ्रीन्स रेफ्रिजरेंट के रूप में काम करते हैं, एबीसीएम एक रेफ्रिजरेंट के रूप में पानी का उपयोग करता है, जो पर्यावरणीय तनाव को भी कम करता है।