11.02.2021

Малая (мини) электростанция


Малая или мини- электростанция — установка, которая превращает энергию разных типов в электрическую энергию, при этом имеет небольшую мощность по сравнению с традиционными электростанциями. В разных странах нет четкой классификации генерирующих мощностей по отношению по мощности к категории к малым электростанциям. В одних странах электростанция считается малой- если ее мощность меньше 10 МВт, в других- если мощность меньше 5 МВт. В СССР, когда энергетика ориентировалась на создание крупных и сверхкрупных электростанций, малыми электростанциями считались все установки мощностью менее 12 МВт.

Например: если малая электростанция преобразует в электроэнергию энергию ветра — то это ветроэлектростанция (ветрогенератор), если энергию движения морских волн — это волновая электростанция, если энергию движения воды — то гидроэлектростанция: приливная или водопроточная, если энергию солнечных лучей- то фотоэлектрическая солнечная батарея, если энергию сгорания органического топлива — то тепловая (генератор с ДВС или с двигателем внешнего сгорания).

Преимущества мини электростанций и цель их применения

Малые (мини) электростанции крайне важны там, где нет централизованного электроснабжения. Или сетевое электричество весьма дорого, а вокруг имеются большие объемы дешевого твердого топлива. Например — в России более 60 % территории не имеют централизованного электроснабжения. А во многих странах Латинской Америки, Африки, Юго-Восточной Азии и иных слаборазвитых странах централизованного электроснабжения в масштабах даже части страны никогда не было и вряд ли оно будет. Именно в условиях отсутствия централизованного электроснабжения на мини — электростанциях только и возможно производить электричество для нужд населения и экономики.

Основное отличие малых тепловых электростанций от электростанций большой или средней мощности заключается в разном типе силовых машин. Так — если силовые машины «большой электроэнергетики» представляют собой осевые паровые турбины, то в мощностях меньше 4-6 МВт паровые турбины существенно теряют свою эффективность (КПД) и в мощностях менее 2 МВт высоко-эффективных осевых турбин на нынешнем уровне развития техники встретить почти невозможно.

Поэтому арсенал силовых машин малых электростанций весьма велик, но в нем практически нет осевых паровых турбин. На их месте можно встретить разнообразие экзотических турбинных (проточных) машин разных классов: радиальные и винтовые — спиральные турбины. А так же дизельные и газовые ДВС, газовые турбины, как и паровые роторные и поршневые двигатели (например — германские паровые поршневые моторы Spilling).

Так же установки малых электростанций могут базироваться на системах использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) — энергии солнца, ветра, приливных волн, геотермального тепла и пр. Мощность таких электростанций в одном кластере установок редко превышает 10 МВт, поэтому можно говорить, что вся распределенная и альтернативная энергетика на использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) базируется преимущественно именно на малых и мини электростанциях.


Экономика малых электростанций

Часть источников энергии для мини — электростанций вообще бесплатна. Это относится к энергии ветра, энергии солнечных лучей или энергии текущей в реках воды. Но — энергия солнца и ветра непостоянна и периодически исчезает, что не позволяет делать на этих источниках относительно мощные электростанции, либо требует создания технические сложных и дорогих систем накопления энергии. Малые гидро-электростанции дороги в возведении (строительство плотин и иных гидро-напорных сооружений), а так же требуют проведения сложных проектных работ и экологических экспертиз.

В этом отношении наиболее простым и стабильным считается создание малых электростанций с применением паровых двигателей на дешевом твердом топливе. Например, в России имеются гигантские объемы торфа, дешевого каменного угля, факелы попутного газа, а так же огромные массы твердых горючих отходов — как в индустрии лесопереработки и деревообрабатывающей промышленности, так и отходов сельского хозяйства. Многие из этих типов горючего — например отходы, практически бесплатны.

При этом в России многие территории Севера, Сибири и Дальнего Востока имеют электроснабжение от малых электростанций, приводимых в действие дизельными двигателями. Эти дизеля потребляют дорогое дизельное топливо, которое может дорожать во много раз с учетом его транспортировки на многие тысячи километров до места расположения дизель-генераторов. При этом на этих отдаленных территориях вокруг много дешевого угля, торфа, отходов лесопереработки и прочих ресурсов.

Предварительные расчеты показывают, что стоимость по топливу 1 кВт-ч электроэнергии в мини электростанции с паровым двигателем на угле или торфе будет обходится от 0,8 рубля до 1,4 рубля, в то время как стоимость по топливу 1 квт-ч энергии от дизель- генератора может обходится от 14 до 22 рублей в зависимости от стоимости транспортных расходов на завоз дизельного топлива. Цены даны на конец 2016 г., когда 1 кг дизтоплива стоил около 32-33 рублей, а 1 кг угля — 3-4 рубля за 1 кг, а 1 кг торфа на местном рынке 1 — 2 рубля.






Яндекс.Метрика