Электростанция гибридная – Гибридная солнечная электростанция » Альтернативная энергетика. Альтернативные источники энергии. Альтернативная энергия

Гибридные солнечные электростанции

Гибридная солнечная система — предназначена для выработки электричества от солнечных панелей и “подкачки” его в сеть объекта, а также в качестве резервного источника электропитания, в случае аварийного отключения городской электросети.

Назначение:

Гибридная солнечная электростанция идеально подходит для экономии затрат на электроэнергию в дневное время суток и сохраняет все преимущества автономно-резервных систем. Сердце этой системы гибридный инвертор:

синхронизируется и подкачивает в сеть дома, энергию от солнечных батарей, обеспечивая замещение, частичное или полное, городского сетевого электричества;

– умощняет сеть при недостатке мощности в пиковые часы;

– автоматически осуществляет полный заряд АКБ;

– обеспечивает автоматическое переключение между городской сетью, солнечными панелями и массивом АКБ.

Принцип работы:

Гибридная солнечная электростанция подключается к существующей городской сети (может работать и без подключения, автономно) и к солнечным батареям.

Принцип работы функции “подкачка в сеть” заключается в том, что если на выходе есть нагрузка (включили какой-то электроприбор), то гибридный инвертор начинает добавлять в сеть 220В некоторое количество мощности от солнечной панели, что заметно снижает потребление сетевого городского электричества. Максимальное количество подкачиваемой мощности будет зависеть только от того сколько смогут выдать энергии солнечные панели.

Если мощности солнечных панелей не хватает (при пасмурной погоде) гибридный инвертор солнечной электростанции автоматически добавит недостающую электроэнергию от городской сети, а в ночное время полностью переключит энергоснабжение объекта на городскую сеть до наступления рассвета.

Что произойдет в случае аварийного отключения городской сети:

При отключении городской сети в дневное время суток

система переключится на солнечные панели, а при нехватке мощности добавит электроэнергию от массива АКБ. При отключении городской сети в ночное время суток система переключится на АКБ, позволяя обеспечить резервное электроснабжение основным\критически важным потребителям. Подзарядку АКБ инвертор автоматически сделает либо сразу же после рассвета и включения солнечных панелей, либо при включении городской сети, причем все операции, производимые гибридным инвертором, абсолютно бесшумны и незаметны для потребителя.

«Зеленый тариф» или продажа излишков выработанной электроэнергии:

В гибридном инверторе есть дополнительный режим работы “Продажа в Сеть” (по умолчанию отключен, но можно включить в настройках). Данный режим позволяет закачивать в городскую сеть излишки электричества выработанные солнечными батареями.

Выгоды системы:

– бесшумная и эффективная работа;

– снижение затрат на дневное энергопотребление при любом тарифе;

– снижение затрат на «коммерческий и офисный холод» – холодильники, витрины глубокой заморозки, работа сплит-систем;

– Автономность в периоды аварийных отключений электроэнергии и защита электросистем объекта от перепадов мощности городской сети;

– возможность установки на объекте любой сложности и подключения разнообразного электрического оборудования;

– система полностью автоматическая, после установки не требует ручных настроек и переключений;

– наглядная демонстрация результатов работы;

– срок службы станции не менее 25 лет;

– в перспективе, получение дополнительной прибыли от продажи излишков электроэнергии в городскую сеть;

Просчет и стоимость:

Естественно, что у каждого нашего клиента свои потребности, поэтому все комплектующие гибридной солнечной электростанции мы подбираем исходя из Ваших параметров и тех задач, которые система должна решать именно для Вас.

Нашим клиентам всегда предоставляется выбор:

  • купить систему «под ключ»,

  • купить отдельные комплектующие;

  • приобрести систему с услугой монтажа или без нее.

Стоимость монтажных и пуско-наладочных работ, необходимого количества креплений и дополнительного монтажного оборудования рассчитывается индивидуально.

avtonomka.net

Гибридные электростанции

На сегодняшний день для энергоснабжения потребителей целесообразно использовать одновременно несколько видов возобновляемых источников энергии, благодаря чему повышается надежность и снижается топливная составляющая затрат.

Схема ветрогенератора и дизель-генератора с автоматическим переключателем источника питания приведена на рисунке 6.7. В случае отсутствия ветра и разряде аккумуляторных батарей происходит автоматический запуск резервного генератора.

Рис. 6.7. Схема ветрогенератора и дизель-генератора

Возможно подключение солнечных фотомодулей к ветрогенераторной системе через гибридный контроллер или с помощью отдельного контроллера для солнечных систем.

На рисунке 6.8 схематично изображена солнечно-ветровая электростанция.

Аккумуляция энергии, полученной от «первоисточников» в этих энергосистемах происходит в аккумуляторных батареях, с их напряжением 12 или 24 Вольта. Далее, этот постоянный ток с аккумуляторных батарей станции, посредством инвертора, преобразуется в напряжение 220В силовой электрической сети и частотой тока 50Гц.

Рис.6.8. Схема солнечно-ветровой электростанции

Плюсы ветросолнечных электростанций заключаются в следующем:

• Возможность стабильности поступления электроэнергии потребителям в минимально необходимом количестве.

• Обеспечение постоянства выходного напряжения в автономной электросети.

• Отсутствие отклонений и скачков напряжения в сети.

• Возможность модернизации вашей электросети под текущие запросы.

• Обеспечение экологических нормативов при охране окружающей среды.

• Минимализм в обслуживании при длительном сроке эксплуатации станции, который примерно составляет 10 – 15 лет.

• Существенное увеличение кпд (коэффициент полезного действия) станции за счет одновременного, оптимального сочетания различных источников своего энергообеспечения – энергии ветра, солнечного излучения и топлива для ДВС (двигатель внутреннего сгорания).

Основным, и главным недостатком таких электростанций являются их сравнительно небольшие мощности по обеспечению энергопотребителей.

6.2. Инновационные технологии в нефтегазовом комплексе

Нефтяная и газовая промышленность России на рубеже двух веков оказалась перед невиданными вызовами, которые создают необходимость смены парадигмы технологического развития нефтегазового комплекса России.

В настоящее время нефтегазодобыча в традиционных регионах, поставляющих основные объемы нефти и газа, характеризуется:

  • концентрацией нефтедобычи на месторождениях с высокопродуктивными запасами;

  • резким уменьшением доли активных и увеличением доли трудноизвлекаемых запасов нефти;

  • снижением среднего коэффициента нефтеотдачи как по отдельным регионам, так и по стране;

  • завершением эпохи месторождений-гигантов с уникальными запасами нефти и газа, эксплуатация которых началась в 60-е и 70-е годы;

  • стремительным истощением запасов дешевого сеноманского газа традиционных месторождений Западной Сибири;

  • исчерпанием нефтегазовых запасов на глубинах до 3 км.

Особенно большие трудности возникли в нефтяной промышленности. Ни одна нефтедобывающая страна не решала в относительно короткий отрезок времени столь кардинальных и масштабных проблем. Нас подвело, как всегда, наше богатство: это огромное число крупных и гигантских месторождений с легкой маловязкой нефтью, размещающейся в природных резервуарах с высокоемкими коллекторами. Для подобных месторождений была создана тщательно отработанная технология поддержания пластового давления, что давало возможность оставлять «до лучших времен» часто очень крупные месторождения, но с параметрами, не позволяющими использовать эту технологию. И вот такие времена наступили, но они оказались не лучшими, особенно для реализации дорогостоящих технологий в условиях мирового финансового кризиса.

На протяжении последних столетий развитие мировой экономики определяется наличием доступных и удобных для использования энергоресурсов. В течение почти всего ХХ века роль основного мирового энергоресурса играла нефть. Даже население мира в прошедшем столетии увеличивалось точно в соответствии с ростом добычи нефти – основного источника топлива для сельского хозяйства и сырья для производства важнейших удобрений и пестицидов. Но резкий взлет цен на нефть на рубеже двух последних веков ясно показал, что ситуация быстро меняется. Предстоящий спад мировой добычи нефти уже не является предметом дебатов и прогнозируется не позже 2010 г. Хотя отечественная нефтедобыча сейчас на подъеме, доля России в мировых запасах составляет всего 5% и непропорционально мала по сравнению с ее долей в территории мира (12,8%), а прогноз отечественной нефтедобычи соответствует общемировому тренду.

Несмотря на огромные усилия в области альтернативных источников энергии, их вклад в мировую энергетику не превышает 1% и по всем серьезным прогнозам даже к концу столетия не превысит нескольких процентов. Еще 40 лет назад П.Л.Капица обратил внимание на то, что из-за низкой плотности потока солнечной энергии на земной поверхности ни солнечная энергетика, ни тем более производство «возобновляемого биотоплива» сельскохозяйственными методами при нынешнем уровне энергопотребления не смогут дать серьезного вклада в мировую энергетику. Именно из-за низкой плотности потока первичной энергии (солнечной радиации на земной поверхности) даже в наиболее развитых странах сельскохозяйственное производство является одной из наименее рентабельных и крупных энергозатратных областей человеческой деятельности.

Атомная энергетика имеет свои хорошо известные проблемы и не дает приемлемых решений для замены углеводородного сырья и вторичных энергоносителей. Термоядерная энергетика, с которой еще в середине прошлого века связывали большие надежды, все еще находится на стадии экспериментальных установок и выйдет на промышленный уровень, в лучшем случае, к концу нынешнего века. Появившиеся в прессе и высокопоставленных научно-административных кругах утверждения о том, что благодаря развитию водородной энергетики резко сократится потребление ископаемых топлив, потому что водород, в частности, можно получать из воды, разлагая ее на водород и кислород, являются результатом либо вопиющего невежества, либо сознательной дезинформации. Даже в постоянно призывающей к борьбе с лженаукой газете российского научного сообщества «Поиск» (2004, №14 от 9 а не 1 апреля!) можно прочитать, что «Автомобили будущего станут заправляться не бензином, а водой, взятой, скажем, из любой придорожной колонки».

Увы, несколько веков борьбы с изобретателями вечного двигателя прошли напрасно! Сейчас 80% водорода в промышленности получают из природного газа, а остальные 20% – из каменного угля, т.е. тех самых ископаемых источников, которые он якобы заменит после их исчерпания. При использовании же водорода, полученного электролизом воды за счет электроэнергии тепловой электростанции (работающей на ископаемом топливе!), для питания электромобиля, полный энергетический кпд относительно первичного топлива в такой системе составит всего несколько процентов, т.е. будет в несколько раз меньше, чем для двигателя внутреннего сгорания и того же ископаемого топлива.

Термин «водородная энергетика» возник в 60-х годах в связи необходимостью иметь удобный вторичный энергоноситель при ожидавшемся массовом внедрении термоядерной энергетики и до ее создания, а тем более в контексте обсуждения первичных источников энергии, абсолютно лишен смысла. Реально энергетика, транспорт и нефтехимическая промышленность в XXI веке могут рассчитывать только на имеющиеся ресурсы газа и угля, которые в настоящее время являются наиболее прогрессирующими первичными источниками энергии. Их доля в мировой энергетике в 2002 г. была почти одинакова и составляла примерно по 24%.

Запасы каменного угля огромны и распределены в мире достаточно равномерно. Наибольшими его запасами обладают три страны – США, КНР и Россия, на долю каждой из которых приходится примерно по четверти мировых ресурсов. Уголь частично отвоевывает некогда утраченные позиции. Особенно велика его доля в производстве электроэнергии: в КНР – около 75%, США – более 50%. Однако низкая производительность труда при добыче и транспортировке угля, а также серьезные экологические проблемы, связанные с его использованием, сдерживают масштабы его применения. Тем не менее быстро нарастающий дефицит природного газа в стране вынудил Департамент энергетики США выступить с инициативой разработки нового поколения экологически более чистых способов получения энергии из угля. Предполагается, что типовая угольная электростанция XXI века будет использовать в качестве топлива не непосредственно уголь, а синтез-газ или водород, полученный путем его предварительной газификации. Необходимый для газификации угля кислород предполагается получать относительно дешевым мембранным разделением воздуха. Из очищенного от серо- и азотсодержащих соединений и твердых примесей синтез-газа на основе мембранных технологий будет выделяться водород, используемый в качестве экологически чистого топлива для газовых турбин и топливных элементов. Монооксид углерода путем паровой конверсии будет превращаться в дополнительное количество водорода и углекислый газ, а последний – удаляться из полученных газов без его выделения в атмосферу, что позволило бы закрыть вопрос об антропогенном вкладе углекислого газа в парниковый эффект.

В периоды минимума нагрузки «водородных» электростанций часть полученного синтез-газа сможет использоваться для выработки синтетических жидких углеводородов (СЖУ), необходимых для замещения истощающихся природных нефтяных ресурсов и производства синтетических моторных топлив, отвечающих новым жестким экологическим стандартам. Таким образом, США делают ставку на развитие инновационных газохимических технологий производства и использования вторичных энергоресурсов. Тем не менее твердое агрегатное состояние угля и большое количество примесей – от серы до тяжелых металлов – делает его менее привлекательным первичным источником энергии по сравнению с природным газом. А главное, даже по самым оптимистичным оценкам, удельные капиталовложения для такой «чистой» угольной электростанции будут в три раза выше, чем для электростанции на природном газе.

«Газовая пауза» XXI века – шанс для России

Таким образом, по мере истощения нефтяных ресурсов природный газ уверенно выдвигается на передовую позицию в мировой энергетике, в т.ч. как источник вторичных энергоресурсов и транспортных топлив. На арене мировой энергетики природный газ появился относительно недавно, лишь во второй половине прошлого века, и, в отличие от угля и нефти, никогда не выступал в роли основного энергоресурса. Но в 2002 г. его мировая добыча уже превысила 2,5 трлн м3. Доказанные мировые запасы газа постоянно пересматриваются в сторону увеличения и на 2002 г. составляли около 155 трлн м3, а потенциальные запасы оцениваются в 280 трлн м3. Они сосредоточены в основном в России и на Ближнем Востоке. Практически столь же велики нетрадиционные запасы природного газа, в частности угольного метана, объем добычи которого в США достиг 35 млрд м3/год. Но существуют еще огромные залежи твердых газовых гидратов, содержание метана в которых превосходит традиционные запасы на два порядка и достигает, по оценкам, около 20 тысяч трлн м3. Сейчас многие страны прилагают усилия для создания промышленных методов разработки этих гигантских запасов. Кроме того, согласно современным представлениям о генезисе природного газа, его запасы, в отличие от нефти и угля, имеют в основном не биологическое происхождение. Ежегодно до 1 трлн м3 метана выделяется из глубинных слоев в земную кору и атмосферу, что позволяет рассматривать его как частично возобновляемый ресурс.

Доля России в мировых запасах газа значительно превышает ее долю в территории мира. Достоверные запасы газа на территории СНГ составляют 36% мировых (56 трлн м3), а потенциальные превышают 40%. Таким образом, отечественный природный газ может в течение длительного периода не только обеспечивать потребности национальной экономики, но и оставаться объектом энергетического экспорта. Однако, в отличие от глобального рынка нефти, во многом обеспечиваемого танкерным флотом, рынок природного газа привязан к существующим системам трубопроводов и имеет региональный характер. Превращение природного газа в ведущий источник энергии для мировой экономики невозможно без решения двух проблем: необходимо обеспечить возможность его оперативной доставки на мировые рынки и места непосредственного потребления в любой точке земного шара, а также создать эффективные технологии его конверсии в жидкое топливо и углеводородное сырье. Именно этим обусловлен резкий всплеск интереса к GTL – технологиям (gas to liquid), т.е. процессам химической конверсии газа в синтетические жидкие углеводороды, метанол и моторное топливо.

Таким образом, природный газ по запасам, экономичности добычи, возможности использования и экологическим свойствам является наиболее перспективным энергоресурсом, способным обеспечить потребности человечества в энергии и углеводородном сырье по крайней мере в течение текущего столетия. «Газовая пауза» может дать человечеству время, необходимое для овладения управляемым термоядерным синтезом, а природный газ и газохимия могут сыграть в мировой экономике и энергетике ХХI века такую же роль, какую сыграли в ХХ веке нефть и нефтехимия. Огромные отечественные запасы природного газа не только являются главным энергетическим ресурсом России, но и дают ей шанс сохранить достойное место среди ведущих держав мира. Необходимость в новых инновационных технологиях для развития инфраструктуры и увеличения экспортного потенциала газовой отрасли, а также повышение доли газа, подвергающейся химической переработке в сочетании с возможностью аккумулирования для этих целей получаемых от экспорта капиталов, позволяет газовой промышленности стать мощным катализатором инновационных процессов в стране.

В настоящее время первичное сырье доминирует в структуре российского экспорта. Доля же, к примеру, продуктов нефтепереработки составляет менее 17% от экспорта сырой нефти, причем в основном они представлены такими низкосортными топливами, как мазут и газойль. При этом доля бензина и керосина в российском нефтяном экспорте составляет менее 3%. Однако и этот скудный экспортный поток продуктов нефтепереработки в ближайшее время, видимо, резко сократится, по крайней мере, в европейском направлении, из-за введения более жестких экологических требований, прежде всего в отношении содержания серы.

Новые экологические требования в отношении углеводородных топлив, причем не только для транспорта, но и энергетики в целом, и ожидаемое снижение уровня мировой добычи нефти ставят вопрос о дальнейших путях развития энергетики. Отечественные экспортеры сырья, имея в настоящее время возможность аккумулировать значительные финансовые средства и исходя из долгосрочных перспектив развития отрасли, могли бы дать мощный старт инновационной экономике в первую очередь за счет создания новых процессов более глубокой переработки экспортируемого ими сырья. Это позволило бы не только увеличить объем нашего экспорта и разнообразить его ассортимент, но и значительно повысить его стоимость. Например, при одинаковом с США уровне добычи природного газа, объем производства легких углеводородных фракций в России в 5 раз меньше, чем в США, а степень извлечения этана – ценного сырья для производства этилена – составляет всего 7-8% от потенциально имеющегося.

На предприятиях «Газпрома» извлечение этана из природного газа осуществляется только на Оренбургском ГПЗ (220 тыс. т/год), в то время как в США его производство достигает 4 млн т/год. Мы экспортируем на Запад природный газ с неоправданно высоким содержанием этана, пропана и бутана, предоставляя другим странам возможность извлекать выгоду из нашей технологической отсталости. Наращивая экспорт сырой нефти, мы из-за отсутствия соответствующих технологий сжигаем огромный объем (примерно 18 млрд м3) попутного газа, используя менее 40% этого ценнейшего сырья.

Более глубокая переработка нефтяного сырья, безусловно, отвечает национальным экономическим интересам. Но учитывая долгую историю отрасли и относительно большой период создания оборудования и возврата капвложений на фоне ожидаемого снижения темпов добычи, перспективы инновационного прорыва в нефтехимии не столь очевидны. Газохимия, как значительно более молодая и еще только развивающаяся отрасль, дает в этом отношении большие шансы для развития отечественной инновационной экономики.

По уровню своего развития газохимия пока значительно уступает нефтехимии, а мировой объем химической переработки природного газа (около 110 млрд м3/год) составляет менее 5% его годовой добычи. В России же доля природного газа, используемого в качестве химического сырья, еще ниже и не превышает 1,5%. Основной применяемый в настоящее время в промышленных масштабах путь химической переработки природного газа – его предварительная конверсия в смесь оксида углерода и водорода (синтез-газ). На получение синтез-газа затрачивается от 50 до 75% энергии и общей стоимости всего производства. Поэтому современные, упомянутые выше GTL-технологии – это сложные многостадийные энергоемкие процессы, требующие огромных капвложений. Порогом их экономической рентабельности является годовая производительность в 600 тыс. т. Ее дальнейшее снижение приводит к стремительному росту удельных капвложений. Это вынуждает производителей ориентироваться на мощности свыше 1 млн т, для сырьевого обеспечения которых необходимы месторождения с доказанными запасами газа в сотни миллиардов кубометров.

Постоянное снижение запасов газа в эксплуатируемых и вновь открываемых месторождениях, а также современная тенденция снижения масштабов производства по соображениям техногенного риска, экологической нагрузки, необходимости его диверсификации и повышения гибкости, уменьшения транспортных расходов противоречат тяге к гигантизму. В регионах со сложными климатическими условиями и неразвитой инфраструктурой рентабельная эксплуатация производств такого масштаба и степени сложности практически невозможна. Поэтому, несмотря на обилие анонсированных проектов в области GTL-технологий, производители не спешат рисковать и занимают выжидательную позицию: по оценкам экспертов, из множества анонсированных проектов в ближайшие годы будет реализовано не более 2-3.

К тому же из примерно 4,5 тысячи газовых месторождений мира подавляющая часть приходится на долю средних и мелких месторождений. Для их разработки и оперативной доставки углеводородных ресурсов в любую точку земного шара газовая отрасль остро нуждается в простых и экономически эффективных малотоннажных технологиях конверсии природного газа в жидкие продукты, рассчитанных на эксплуатацию непосредственно в районах газодобычи, в т. ч. приполярных областях и на морском шельфе.

Потребность в быстром и адекватном решении сложнейших научно-технических проблем делает газохимию одной из критических отраслей мировой энергетики, способной стимулировать инновационные процессы. Для России интенсивное развитие газохимии отвечает ее приоритетным задачам и может стать мощным стимулом развития всей экономики. Как крупнейший экспортер природного газа и, одновременно, один из его крупнейших потребителей, Россия более других стран заинтересована в быстром прогрессе в этой области. Воспользовавшись сменой базовых технологий в энергетике и сделав ставку на более глубокую и комплексную переработку природного газа, а также на увеличение в экспорте доли продуктов его переработки, Россия может значительно расширить свою долю на рынке не только первичных энергоресурсов, но и гораздо более прибыльном рынке дорогостоящих химических продуктов и экологически чистых моторных топлив. Именно в этой области Россия имеет наибольшие шансы уже в ближайшие годы выйти на рынок высоких технологий.

Приоритет газохимии для отечественной экономики

Широкое внедрение малотоннажной газохимии может сыграть огромную роль в экономическом развитии России. Прежде всего это облегчит снабжение углеводородным сырьем и топливом обширной территории самой России. Появится возможность более гибко и оперативно, по сравнению с трубопроводным транспортом, экспортировать этот энергетический ресурс на мировые рынки, в т. ч. перспективные рынки Юго-Восточной Азии. Экспорт газа на такие расстояния с помощью трубопроводного транспорта требовал бы фантастических затрат, а значительная его часть сжигалась бы по пути на десятках газокомпрессорных станций.

Появится возможность вовлечь в промышленную эксплуатацию примерно шестьсот уже разведанных малоресурсных (с запасами менее 10 млрд м3) отечественных месторождений природного газа, в т. ч. в европейской части России. Они до сих пор не разрабатываются по экономическим соображениям, т. к. недостаточно велики, чтобы стать базой для современных производств и не могут оправдать прокладку к ним дорогостоящих трубопроводов. Поскольку средний срок службы газодобывающего и газоперерабатывающего оборудования составляет около 30 лет, для оптимального использования вкладываемых средств ежегодный отбор газа из эксплуатируемого месторождения не должен превышать 3% извлекаемых запасов. Поэтому для эксплуатации таких месторождений необходимы установки производительностью примерно 50 млн м3 в год и ниже. Перерабатывая всего несколько тысяч кубометров газа в час, они смогут использовать в качестве сырья и другие углеводородные газы, например попутный нефтяной газ или угольный метан. Отсутствие простых малотоннажных процессов конверсии углеводородных газов сдерживает вовлечение в разработку даже перспективных месторождений, в том числе нефтяных. Для их экономического обоснования требуются более привлекательные планы использования газа, залегающего в нефтеносном пласте, чем сжигание в факелах или повторная закачка в пласт.

Возникнут условия для создания сети местного производства жидких топлив и кардинального решения проблемы «северного завоза» топлива, объем которого составляет 9 млн т/год. Это повысит энергетическую безопасность регионов, создаст там дополнительные рабочие места. Будет создана научная, технологическая и промышленная база для производства альтернативных топлив, отвечающих жестким европейским стандартам и плавно замещающих истощающиеся нефтяные ресурсы, а отечественные производители химического оборудования получат возможность выхода на мировой рынок с новой наукоемкой технологией. Создание и широкое внедрение малотоннажных установок по переработке углеводородных газов является также наиболее эффективным и наименее затратным путем достижения Россией целей, предусмотренных условиями Киотского протокола по снижению эмиссии парниковых газов. Такое оборудование позволило бы стране экономически оправданным образом погасить огромное число факелов, в которых ежегодно сгорает около 40 млрд м3 углеводородных газов. Помимо экономии ценнейшего сырья, из-за более высокого климатического воздействия метана это эквивалентно снижению эмиссии СО2 более чем на триллион кубометров.

Развитие малотоннажной газохимии является не только сиюминутной потребностью, но и работой на перспективу, причем и достаточно близкую. В первую очередь это упреждающий ответ на прогнозируемое быстрое изменение ситуации с ископаемыми энергоносителями и климатическими процессами. Для России с ее уникально суровым климатом и удаленностью основных газовых месторождений от транспортных артерий, центров промышленной инфраструктуры и мировых рынков потребления углеводородов создание малотоннажной технологии, ориентированной непосредственно на районы газодобычи, – жизненно необходимая стратегическая задача.

Помимо исследований по созданию новых технологий получения синтез-газа и процессов на его основе, в развитии малотоннажной газохимии большую роль могут сыграть альтернативные подходы, основанные на прямой окислительной конверсии метана в метанол или его окислительной конденсации в этан и этилен. Перенасыщенность мирового рынка предложениями в области традиционной технологии конверсии углеводородных газов в жидкие продукты при крайне низкой их практической реализации отражает потребность в смене базовой технологии, уже не отвечающей современным потребностям рынка, а наблюдаемая тяга к гигантизму является симптомом развития в тупиковом направлении.

Только создание принципиально новых технологий способно вывести Россию на лидирующие позиции в таких критически важных областях, как газохимия и освоение новых видов энергоносителей. Но для создания технологий современного уровня необходимо придать газохимии ранг приоритетного направления государственной научно-технической политики и объединить в этом деле усилия государства и газодобывающих компаний.

В мировом энергобалансе нефть и газ являются доминирующими видами топлива. На их долю приходится 62% всех потребляемых энергоресурсов. По мнению многих авторитетных экспертов, доля природного газа в мировом энергобалансе превысит долю нефти уже в третьем десятилетии.

Значительные мировые запасы газа, экономическая привлекательность и экологический фактор – вот те причины, по которым природный газ является востребованным топливом как в энергетике, так и во многих других отраслях экономики. Можно с уверенностью утверждать, что именно природный газ является энергоносителем будущего.

В соответствии с энергетической стратегией России природный газ в предстоящие 20 лет будет являться энергоресурсом стратегической важности. Предполагается, что добыча природного газа достигнет к 2015 г. 660 млрд м3 и к 2020 г. – 680 млрд м3. ОАО «Газпром» сохранит статус гаранта газоснабжения российских потребителей, нарастив добычу газа к 2010 г. до 550 млрд м3, к 2020 г. до 590 млрд м3 и обеспечив основную часть поставок газа на внутренний рынок и за рубеж.

Ресурсная база Российской Федерации не позволяет усомниться в достижении поставленных целей. Однако сейчас перед ОАО «Газпром» возникает ряд новых задач. Первая задача – диверсификация сбытовых направлений и товарной продукции в целях обеспечения гарантированного сбыта, эффективного управления продажами и повышения общей эффективности компании.

Одно из важнейших направлений работ, которые позволят решить эту проблему, – создание индустрии синтетических жидких топлив (СЖТ).

Ожидается, что производство синтетических топлив в ближайшее время станет частью сектора международной нефтяной и газовой промышленности. Двумя важнейшими предпосылками для развития технологий производства СЖТ в мире являются истощение запасов нефти и возрастающие экологические требования к моторным топливам.

К 2020 г. потребление нефти и нефтепродуктов в мире возрастет, по различным оценкам, на 20–50%. Перспективная мировая энергетическая ситуация дает основание прогнозировать, как минимум, сохранение или, скорее всего, повышение уровня экспортного спроса на российские энергоносители, особенно с учетом выхода России на энергетические рынки Азиатско-Тихоокеанского региона. Объем спроса на российские энергоносители будет ограничиваться только их конкурентоспособностью.

Следует подчеркнуть, что рынок сбыта конечных продуктов заводов СЖТ практически неограничен, причем цены на моторные топлива постоянно растут. При этом развитие проектов СЖТ не составляет какой-либо конкуренции нефтеперерабатывающей промышленности. Наоборот, производство высококачественных компонентов моторных топлив на заводах СЖТ позволит нефтепереработчикам решить проблему повышения качества поставляемых топлив.

Выполненный нами анализ показывает, что с учетом вышеуказанных факторов перед ОАО «Газпром» открывается реальная возможность существенной диверсификации своей деятельности – дополнительная реализация высоколиквидной продукции, эквивалентной приблизительно 50 млрд м3 в год природного газа.

Вторая задача, которая стоит перед ОАО «Газпром», – необходимость создания эффективной системы транспорта энергоносителей с отдаленных от газотранспортной системы месторождений. Из опыта работы крупнейших мировых нефтегазовых компаний известно, что альтернативой дорогостоящей трубопроводной системе могут стать производство сжиженного природного газа (СПГ) или конверсия природного газа в легко транспортируемые жидкие продукты, преимущественно топливного назначения.

Третья задача, которая может быть решена с помощью технологий производства СЖТ, – это необходимость квалифицированной утилизации гигантских ресурсов низконапорного газа Западной Сибири. В данном случае мы называем низконапорным газ, давление которого на устье скважины составляет 7–15 атм.

Очевидно, что с учетом расположения месторождений природного газа в различных регионах страны с неоднородными условиями поступления сырья интересам ОАО «Газпром» отвечает не строительство одного завода на какой-либо из своих площадок, а создание индустрии СЖТ, включающей значительное количество заводов.

23 января 2003 г. Правлением ОАО «Газпром» принято решение о разработке отечественной технологии и создании индустрии производства СЖТ. Это позволит решить проблемы освоения «трудных» с экономической точки зрения месторождений и организовать крупнотоннажное производство высокоэффективной продукции, которая в ближайшие годы будет иметь устойчивый и надежный спрос на мировом рынке.

В свете решения указанных выше задач ООО «ВНИИГАЗ» проводит работы в двух основных направлениях.

Первое направление – разработка отечественной технологии получения СЖТ. Научно-исследовательские и проектные институты России, прежде всего системы Российской академии наук, имеют существенные «заделы» в рассматриваемой области. Для превращения этих достижений в реальную коммерчески эффективную промышленную технологию наш институт разработал и координирует выполнение Программы СЖТ. В ней принимают участие несколько институтов РАН, проектных институтов, предприятий нефтяного и химического машиностроения.

В настоящее время на территории опытно-экспериментальной базы ООО «ВНИИГАЗ» заканчиваются работы по монтажу технологических блоков стендовых установок в новом корпусе. Эти стенды будут использоваться для отработки технологий производства продуктов по синтезу Фишера – Тропша, которые являются аналогами нефтяных топлив и диметилового эфира – альтернативного дизельного топлива и энергоносителя. Стендовые установки позволят полностью моделировать промышленные процессы по давлению и температуре. В качестве сырья стенды будут использовать модельный синтез-газ.

На следующем этапе мы предполагаем создание пилотной установки, которая позволит полностью отработать технологию производства СЖТ из природного газа. Второе направление – обоснование и научное сопровождение проектов СЖТ. В первую очередь, это разработка концепции реализации Программы СЖТ, отвечающей интересам ОАО «Газпром». Частью этой работы явился предварительный инвестиционный анализ по созданию индустрии СЖТ в России.

Цель работы – технико-экономическая оценка возможности создания заводов СЖТ и определение наиболее привлекательных проектов для выполнения обоснования инвестиций строительства пионерных заводов СЖТ.

Как правило, разработке инвестици- онного замысла на строительство какойлибо установки или завода предшествуют серьезные обсуждения и выдача исходных данных: конкретной площадки для строительства, мощности производства, схемы реализации продукции и т.д. В данном случае имелось только понимание интересов ОАО «Газпром», исходя из которых был произведен выбор 12 площадок, которые принципиально демонстрируют все типы сырья и практически все варианты размещения заводов.

Второе допущение было сделано по мощности заводов. С учетом потенциала площадки определена условная мощность, которая позволит получить все поле значений, т.е. малые, средние и большие заводы. Такое допущение возможно, поскольку мощность одной технологиче- ской линии современного производства СЖТ находится на уровне 1,0–1,5 млрд. м3 сырья и в первом приближении речь может идти о последовательном наращивании количества технологических линий.

Перед расчетом коммерческой эффективности нами были проведены предварительные маркетинговые исследования, а также определение перспективных цен продукции и сырьевого газа. В настоящее время ни одна компания в мире не имеет надежных данных по маркетингу СЖТ, все исследования носят вероятностный характер. Мировые консалтинговые агентства ожидают объем производства СЖТ в 2015 г. на уровне 75–95 млн т в год. Выполненный нами анализ существующих в мире проек- тов показывает, что к 2010 г. поставки СЖТ на мировой рынок составят 10 млн т, из них дизельного топлива 7 млн т.

Основной продукт рассматриваемых нами заводов СЖТ (около 75%) – дизельное топливо, которое при расчете коммерческой эффективности условно было распределено следующим образом: российский рынок 30–35; мировой рынок 65–70.

Для мирового рынка существует надежная корреляция цен на нефть и нефтепродукты. В настоящей работе расчет цен мирового рынка на продукцию проведен исходя из цены нефти 25 $/баррель с учетом надбавки за качество синтетического дизельного топлива. Такой подход позво- лил определить цены. Следует отметить, что отечественный рынок плохо поддается перспективному анализу, поэтому в работе были приняты цены на дизельное топливо и нафту июня 2004 г.

Цены на сырье – природный газ – в зависимости от площадки составляли от 8 до 43 $/тыс. м3.

После сбора всех необходимых данных по площадкам была создана модель для расчета коммерческой эффективности заводов СЖТ с учетом различных факторов. В оценках капитальных вложений и эксплуатационных затрат были использованы усредненные данные, которые имеются в литературе и презентациях зарубежных компаний, работающих в области СЖТ.

Наибольшей эффективностью отличаются заводы, расположенные на площадках действующих предприятий ОАО «Газпром», где объем капитальных вложений может быть снижен за счет использования существующей инфраструктуры.

Далее, на примере площадки Сосногорского ГПЗ была проведена оценка чувствительности проектов создания заводов СЖТ. На эффективность проектов СЖТ наибольшее влияние оказывают объем капитальных вложений и цена на продукцию, поэтому совершенствование проектов СЖТ должно быть направлено в первую очередь на снижение капитальных вложений и увеличение доли российского оборудования.

Следующим этапом этого направления работ будет выполнение обоснования инвестиций строительства опытно-промышленной установки производства СЖТ на одной из площадок ОАО «Газпром».

studfiles.net

Autonomous electric hybrid photo-wind

Автономная электростанция фото-ветровая с фотоэлементами повышенной производительности.

 

 

Description

Benefits

application

Specifications

 

Description:

Autonomous power plant combines the vertical electric generator solar cells and increased productivity, and a set of batteries. Through this structure, power is continuous, even at night in the absence of of wind.

Design power It allows the single base several generating units. This makes it possible to increase the capacity of electricity produced, without increasing the area used and minimize installation costs. Each module works offline, which increases the reliability of the power plant as a whole.

autonomous power, due to simplicity and ease of construction, It can be installed on the roof of a house or production, aloft, column, Cellular tower, on a floating platform or barge. Low wind resistance allows construction to withstand strong winds.

 

 

Benefits:

– power works even with little wind: from 1.5 MS;

smoothly it operated at a temperature of from -60 ° C to + 60 ° C, so you can use it, in cold conditions northern, and hot south;

– power design avoids the build-up of snow and ice;

molecular storage significantly increases the service life of batteries;

– fully automated power plant operation. does not require staff to operate it;

solar panels increased productivity generate electricity in cloudy weather;

– requires no configuration relative to the wind;

magnetic suspension and brushless generator provide quiet operation power;

– Power is environmentally friendly and can be placed in close proximity to the accommodation and reservoirs.

 

application:

in homes of low-rise: country houses, garden, cottages, village houses. One autonomous power on the power supply of several houses;

in apartment buildings, for energy technology and common areas and elevators, and apartments;

in manufacturing and in agriculture;

on special purpose facilities, requiring independent power supply: hospital, MOE objects, compulsory military parts; automated weather, radar and air navigation positions; beacons, Internet sites, and cellular towers;

in areas, distant from power lines: in commander, hunting grounds, on tourism, fishing and geological prospecting databases.

 

Specifications:

Central
power, kW
3 5 8 10
peak
power, kW
4,8 8 10 14
Capacity
battery, Priority
200 200 200 200
module size, m (diameter x height) 2,7m x 1,7 m 5m x 1,7 m 5 x 3,5 6 x 4

 

RECOMMENDATIONS FOR THE USE OF TECHNOLOGY

CALL: +7-908-918-03-57

or use the search analogue technologies:

The unique technology SEARCH


or write to us here…

card site


To come in check in

Victor Potekhin

I received a question concerning cooperation, namely: identify areas of enterprise development and preparation of future development plans. Negotiations are currently underway. Baseline information will be analyzed, together we choose the innovative directions and plan.