Процена енергетске ефикасности објеката на бази обновљивих извора енергије

Тренутно се многе земље широм света све више крећу ка начинима за уштеду ресурса. Последњих година структура производње енергије у свету се мења ка смањењу удела необновљиве енергије и повећању удела обновљиви извори енергије (ОИЕ)... Индустрије ОИЕ које се најдинамичније развија су соларна и енергија ветра.

Традиционално се издвајају следећи разлози који доприносе развоју обновљивих извора енергије:

• равномернија дистрибуција на територији планете и, као резултат, њихова већа доступност;
• скоро потпуно одсуство емисије загађујућих материја у животну средину током рада (не за све врсте обновљивих извора енергије);
• исцрпљивање фосилних ресурса и неограничени ресурси за неке врсте обновљивих извора енергије (ветар и сунце);
• значајна побољшања у технологијама производње енергије (посебно за соларну и енергију ветра).

Развоју обновљивих извора енергије олакшава и чињеница да је тренутно више од 50 земаља широм света усвојило (делимично у Русији) и на снази законе и владине регулаторне мере за подршку обновљивој енергији. Поред тога, важан фактор за развој обновљивих извора енергије је смањење капиталних улагања у изградњу електроенергетских објеката на основу њих.

Најзначајније смањење специфичних капиталних улагања у изградњу пада на електроенергетске објекте као ветроелектране (ХЕ) исоларне фотонапонске електране (СППП)… За објекте обновљиве енергије као што су хидроелектране (ХЕ), мала хидроелектране (ХЕ), геотермалне електране (ГеоПП) ибиоелектричне биљке (БиоТЕС), вредност капиталних инвестиција је опала, али не значајно. Поред тога, последњих година постоји тенденција смањења оперативних (текућих) трошкова исадашња вредност електричне енергије (нивелисани трошак енергије — ЛЦОЕ).

Тренутно су објекти обновљиве енергије под одређеним условима економски прилично конкурентни.

Разлози овако интензивног развоја обновљивих извора енергије, посебно енергије ветра и сунца, леже и у чињеници да се приступ оцењивању ефикасности енергетских објеката променио у правцу вишекритеријума у ​​свету, постоји тенденција ка децентрализација система снабдевања енергијом и регионални енергетски развој, посебно заснован на обновљивим изворима енергије. …

У страној пракси, уз економске показатеље, за оцену ефикасности електроенергетских објеката користе се енергетски и еколошки индикатори.

Као енергетски индикатори су прихваћени: време поврата енергије (ЕПБТ) иоднос енергетске ефикасности (повраћај инвестиције (ЕРОИ)).

Период поврата енергије означава време током којег разматрана електрана произведеном енергијом надокнађује енергетске трошкове свог стварања, рада и стављања ван погона.

Коефицијент енергетске ефикасности је однос енергије произведене током фазе рада и енергије утрошене током животног циклуса електране, који се састоји од три главне фазе: изградње, рада и стављања ван погона.

Главни еколошки индикатори су:

• потенцијал глобалног загревања (ГВП);
• оксидациони потенцијал (АП);
• Потенцијал еутрофикације (ЕП)

Потенцијал глобалног загревања — индикатор који одређује степен утицаја различитих гасова стаклене баште на глобално загревање.

Потенцијал оксидације — индикатор који карактерише утицај емисија загађујућих материја које могу да формирају киселине на животну средину.

Потенцијал за еутрофикацију — индикатор који карактерише погоршање квалитета воде као резултат акумулације хранљивих материја у води.

Вредности ових индикатора се одређују на основу следећих загађивача: потенцијал глобалног загревања се израчунава на основу ЦО, ЦО2 и ЦХ4 и мери се у кгЦО2ек, оксидациони потенцијал — СО2, НОк и ХЦл и мери се у кгСО2ек., потенцијал еутрофикације — ПО4, НХ3 и НОк и мери се у кг ПО4ек.Свака врста загађивача има своју специфичну тежину.

Бројне студије су показале: електроенергетских објеката заснованих на обновљивим изворима енергије, посебно СФЕС и ВЕ, по правилу, енергетски и еколошки ефикаснијинего објекти необновљиве енергије.

Енергетска ефикасност енергетских објеката заснованих на обновљивим изворима енергије (нарочито енергије ветра и сунца) значајно је порасла у последњих 5-10 година.

У табели су приказане процене периода поврата енергије добијене од стране различитих аутора за копнене ветроелектране и СЕП различитих типова и ХЕ различитих капацитета. Из овога произилази да је период поврата енергије за ветроелектране на копну 6,6 до 8,5 месеци, СФЕС 2,5–3,8 година, а мале хидроелектране 1,28–2,71 година, респективно.

Смањење у погледу плаћања енергије електрана на бази обновљивих извора енергије је последица чињенице да је у свету у последњих 15-20 година дошло до значајног развоја и унапређења технологија за производњу енергетске опреме и елемената. енергетске опреме.

Овај тренд се најјасније прати код ХЕ и ХЕ, за које највећи део потрошње енергије током животног циклуса отпада на производњу главне енергетске опреме (ветротурбине и фотонапонски претварачи).

Тако, на пример, удео потрошње енергије за главну енергетску опрему хидроелектране је око 70-85%, а за СФЕС 80-90%.Ако узмемо у обзир хидроелектране и хидроелектране као део ветро- и соларних паркова, онда ће се специфична тежина компоненти трошкова енергије у овом случају незнатно разликовати од датих вредности, јер ће бити потребно узети у обзир енергију трошкови за производњу од каблова.

Повећање економске конкурентности енергетских објеката базираних на ОИЕ, као и њихова већа енергетска и еколошка ефикасност у односу на необновљиве изворе доприносе све интензивнијем развоју енергетских објеката базираних на ОИЕ у свету.

Према прогнозама, инсталисани капацитет објеката обновљиве енергије, посебно енергије ветра и сунца, у свету ће наставити да расте и краткорочно и дугорочно. Такође, према прогнозама, у свету ће се повећати и учешће обновљивих извора енергије у укупној производњи енергије.

процена енергената животног циклуса и еколошких перформанси електрана. Ове процене то показују енергетски објекти засновани на обновљивим изворима енергије (посебно ветроелектране и СФЕС) су у већини случајева енергетски и еколошки ефикаснији од необновљивих извора енергије.

Избор најефикаснијих опција за електроенергетске објекте у Русији тренутно се врши само на основу показатеља економске ефикасности. Одређивање енергетске и еколошке ефикасности електрана у животном циклусу, укључујући и оне засноване на обновљивим изворима енергије, се не спроводи, што не омогућава свеобухватну процену њихове ефикасности.

У Русији постоји велики број децентрализованих и енергетски дефицитарних региона и подручја са слабом мрежном инфраструктуром, исцрпљеним енергетским фондовима, али са великим потенцијалом ветра, сунца и других врста обновљиве енергије, чије коришћење, уз свеобухватну укупна процена, може се показати не само економским, већ и енергетски и еколошки ефикаснијим од коришћења необновљивих извора енергије.

На основу чланка доктора техничких наука, професора Г.И. Сидоренко «О питању ефикасности енергетских објеката заснованих на обновљивим изворима енергије» у часопису «Енергија: привреда, технологија, екологија»