15 августа 2008 года

Когенерация: больше электроэнергии, меньше загрязнения окружающей среды от ископаемых видов топлива

(При когенерации побочные продукты выработки электроэнергии используются для отопления)

Электрический генератор выполняет различные энергетические функции внутри здания. С разрешения Среднезападного центра когенерации.

Идея когенерации была впервые реализована изобретателем Томасом Эдисоном в 1882 году на первой в США электростанции. Эта технология использует побочный продукт выработки электроэнергии - тепловую энергию. Но лишь относительно недавно американские власти и природоохранные организации осознали, что эта и другие комплексные энергетические системы являются одним из лучших способов повышения энергоэффективности и сокращения атмосферных выбросов. Когенерация и тригенерация, которая помимо производства электрической и тепловой энергии также предполагает охлаждение, сокращают энергозатраты и повышают надежность и качество энергоснабжения.

По данным Среднезападного центра когенерации, эти системы, которые в настоящее время используются для энергоснабжения некоторых коммерческих зданий и промышленных объектов, преобразую 80-85% содержащейся в топливе энергии в полезную энергию. Для сравнения: КПД обычных теплоэлектроцентралей составляет 50%, а тепловых электростанций - лишь 33%. Повышенная эффективность использования энергии снижает расход ископаемого топлива на единицу использованной энергии, сокращая атмосферные выбросы на 45% по сравнению с обычными электростанциями.

Однако концепции комбинированного охлаждения и производства тепловой и электрической энергии (тригенерации) и комбинированного производства тепловой и электрической энергии (когенерации) не вызывают к себе такого огромного интереса, как, скажем, гибридные автомобили. Как показало обследование, проведенное Всемирным альянсом за децентрализованную энергетику, на глобальном рынке доля электроэнергии, вырабатываемой комбинированными системами и получаемой из возобновляемых источников, выросла лишь незначительно - с 7% в 2002 году до 7,2% в 2005 году.

Всемирный альянс за децентрализованную энергетику объясняет столь медленный рост "прочными" регулятивными барьерами и высокими ценами на природный газ - второе после угля наиболее широко используемое в комбинированных системах топливо. Некоторые эксперты, однако, утверждают, что широкому внедрению комбинированных систем препятствует невозможность осуществления комплексных закупок "за один заход" и несовместимость компонентов, изготовленных разными производителями.

Система когенерации состоит из двигателя, турбины или топливного элемента, который генерирует электроэнергию на месте, а также теплового рекуператора, который улавливает лишнюю тепловую энергию в процессе выработки электроэнергии. В коммерческих зданиях системы когенерации обычно соединены с абсорбционной охлаждающей системой, которая обеспечивает нагрев и охлаждение для системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования.

На ближайшие годы эксперты прогнозируют более оптимистичные перспективы для когенерации, чему должны способствовать стандартизация производства деталей и применение сборных модульных систем. По мнению обозревателя Дэвида Энгла, специализирующегося в области строительства, новое поколение систем когенерации преобразует комбинированную энергетику и расширит потенциальную базу потребителей за счет включения в нее больниц, домов престарелых, информационных центров, предприятий пищевой промышленности, супермаркетов, складов, гостиниц и образовательных учреждений. Эксплуатационные расходы будут снижаться по мере снижения цен на оборудование и повышения энергосбережения, утверждает Энгл в своей статье, опубликованной в журнале "Дистрибьютед энерджи" в 2005 году.

Всемирный альянс за децентрализованную энергетику полагает, что в развивающихся странах перспективы массового внедрения комбинированных систем лучше, чем в развитых странах. Только в одной Индии комбинированные системы потенциально способны "когенерировать" из побочных продуктов переработки сахарного тростника достаточное большое количество электроэнергии, а потому могут стать равноправным участником растущего рынка электроэнергии в этой стране, утверждает неправительственная организация "Уинрок интернэшнл", которая занимается изучением вопросов, связанных с освоением природных ресурсов и охраной окружающей среды. А в Бразилии, по данным Всемирного альянса за децентрализованную энергетику, недавно открытые морские газовые месторождения у юго-восточного побережья страны вместе с относительно новыми регулятивными стимулами создают широкие возможности для инвестиций в индустрию когенерации в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро.

Всемирный альянс за децентрализованную энергетику утверждает, что будущие перспективы рынка когенерации во всех странах зависят от устранения регулятивных барьеров на рынке электроэнергии и создания равных условий для всех форм производства электроэнергии.