|
| |
|
Главная -> Экология
Централизованное теплоснабжение. Переработка и вывоз строительного мусораЮрий Сигов Когда цена за баррель нефти на мировом рынке летом прошлого года достигла рекордных 72 долларов, в правительстве Соединенных Штатов окончательно решили: так дальше жить нельзя, надо не только брать под контроль все основные потоки нефтепоставок, но и как можно быстрее производить и получать топливо, которое не будет зависеть ни от капризов непредсказуемых арабских шейхов Персидского залива, ни от причуд социалиста-демагога Уго Чавеса. При этом как наиболее развитая и передовая в техническом отношении страна мира Америка взялась за дело полной перестройки собственного энергетического хозяйства комплексно и основательно. Правительство США для этого создало сразу несколько мощных структур и выделило на благое дело «энергетических реформ» миллионы долларов, а американские ученые получили уникальную возможность впервые за последнее время проявить весь свой талант и способности, чтобы сделать Соединенные Штаты энергетически независимыми и «альтернативно-заменяемыми» в сфере энергетики. Энергетических проектов громадье и «этаноловое изобилие» Недавно в Соединенных Штатах была принята новая национальная энергетическая программа, согласно которой государство инвестирует 385 миллионов долларов в шесть проектов в течение ближайших четырех лет в сфере биотехнологий для получения альтернативных источников топлива. Когда все эти биоочистительные предприятия будут пущены в строй, то на них будет производиться более 500 миллионов литров целлюлозного этанола в год. К 2012 году президент США Джордж Буш поставил перед министерством энергетики страны задачу сделать этанол основным «заправочным топливом» в Соединенных Штатах, а также превратить его в конкурентно-способный бензиновому. Также Белым домом перед американскими энергетиками поставлена задача снизить потребление обычного бензина в Соединенных Штатах на 20% в течение ближайших 10 лет. «Промышленное производство целлюлозного этанола поможет существенно снизить огромную зависимость нашей страны от четкости поставок нефти из других стран, - заявил министр энергетики США Самуэль Бодман. - Если нам удастся провести задуманные реформы, то мы станем полагаться в нашей энергетической безопасности не на надежность нефтяных скважин Саудовской Аравии или Кувейта, а на труд и талант наших американских фермеров и эффективность работы их хозяйств». Интересно, что помимо этого президент США Джордж Буш выдвинул государственную инициативу под названием «Биотопливо - Америке», которая предусматривает использование биомассы в качестве энергетического источника топлива. В том числе планируется широко использовать отходы сельскохозяйственного производства, перегной, остатки веток деревьев и кустов, скошенную траву, причем все это будет использоваться для производства топлива, идущего на нужды транспорта, для получения электроэнергии, а также других важных продуктов. Общая сумма инвестиций в шесть биоочистительных предприятий в Соединенных Штатах составит 1,2 млрд. долларов, причем сразу несколько крупных компаний США выразили интерес подключиться к этому многообещающему проекту, который будет финансироваться главным образом из американского федерального бюджета (в период с 2007 по 2010 год). Кукурузные початки, солома и... коровий навоз Одно из таких альтернативных энергетических предприятий по переработке биомассы будет построено в штате Канзас. Этот оснащенный по последнему слову техники чудо-завод будет производить 50 млн. литров этанолового топлива в год, причем на предприятии планируется использовать ежедневно по 700 тонн отходов кукурузы, соломы от колосьев пшеницы, скошенной травы, а также разного рода отходов кормов для животноводства. На другом подобном предприятии в штате Флорида для прозводства этанола специалисты намерены использовать обыкновенный коровий помет, отходы древесины, стебли сахарного тросника, а также отходы при производстве овощных и фруктовых консервов. Еще один из альтернативных перерабатывающих заводов будет построен в пригороде столицы США Вашингтона. Ежегодно на нем можно будет получать свыше 50 млн. литров промышленного этанола. На сооружение подобного предприятия уже затрачено из федерального бюджета 80 млн. долларов, а работать на его строительстве и частично финансировать этот «проект XXI века» будут известная инвестиционная компания Golden Saks и одна из крупнейших в мире нефтяных компаний Royal Datch Shall. Между прочим, американского президента Буша, что называется, «подтолкнули» к более широкому производству промышленного этанола бразильцы. Поэтому не случайно, что во время недавнего визита в Сан-Паулу президент Соединенных Штатов подписал со своим бразильским коллегой Лулой да Силва соглашение о тесном сотрудничестве двух стран в деле производства этанола на территории Соединенных Штатов. Как известно, этаноловое топливо может быть произведено практически в любом районе Северной Америки, хотя для его получения необходимо построить гораздо более технологически сложные и дорогостоящие предприятия, чем для обычной очистки сырой нефти. Сейчас на территории Соединенных Штатов уже успешно работают более тысячи заправок этанолового топлива, которые помогают сберегать миллионы тонн обычного топлива, производимого из нефтепродуктов. Куда дует ветер? Другим перспективным направлением поисков альтернативных источников энергии в Соединенных Штатах является использование силы ветряной энергии. Получение энергии от силы ветра считается в США самым экологически чистым и перспективным вариантом среди новых возобновляемых видов энергии. К примеру, в прошлом году Соединенные Штаты установили на своей территории самое большое в мире количество ветряных установок для производства энергии. Общее же количество электроэнергии, которое было выработано в Соединенных Штатах в 2006 году из альтернативных ветряных источников, составило 11,6 мегаватта. Этого количества электроэнергии вполне достаточно для того, чтобы снабдить электроэнергией 2,3 миллиона домов американцев, а в этом году подобные цифры планируется довести до 13 мегаватт. Для решения широкомасштабной государственной программы по внедрению альтернативных источников энергии в Соединенных Штатах создан специальный Совет по возобновляемым источникам энергии, который имеет своей задачей способствовать расширению производства в стране солнечной и ветряной энергии, а также различных видов альтернативного топлива из биомассы, использование энергии геотермальных вод, гидроэнергетики и получения энергии из других источников. На уровне законодательной власти в США существует специальная группа по альтернативным источникам энергии при американском конгрессе и в сенате. Кстати, в период с 1975 по 2000 год правительство и частный сектор Соединенных Штатов потратили на разработку альтернативных источников энергии более 15 млрд. долларов, что привело в конечном итоге к созданию более тысячи новых передовых технологий, которые позволяют с тех пор использовать эффективно солнечную и ветряную энергию, перерабатывать миллионы тонн биомассы, а также успешно использовать энергетический потенциал вод океанов, рек и озер. Достижение новых рубежей в разработке альтернативных источников энергии предусмотрено в Соединенных Штатах до 2025 года, причем использование этанола возрастет в стране с 10 млрд. литров в 2005 году до 50 млрд. литров в 2030 году. Это составит примерно 8% от всего потребления автомобильного топлива в США, где существует самый крупный в мире автопарк - как в частном, так и в корпоративном пользовании. Что же касается гидроэнергетики, то она на сегодня дает всего 2% от всей производимой в Соединенных Штатах энергии. Поэтому к 2020 году правительство США намеревается довести эту цифру до 4%, причем в сфере производства альтернативной энергии в Соединенных Штатах намечается к 2030 году создать более трех миллионов новых рабочих мест. В плане использования солнечной энергии, по прогнозам специалистов из США, к 2016 году в стране может вырабатываться 110 гигаватт энергии ежегодно. Этой энергии будет достаточно для обогрева 28 миллионов домов американцев, создано будет 260 тысяч новых рабочих мест, а также будет сэкономлено около 100 млрд. долларов расходов на получение электроэнергии обычными путями. Кроме того, министерство энергетики Соединенных Штатов к 2030 году намеревается добиться того, чтобы около 30% обычного автомобильного топлива составляло топливо, полученное из возобновляемых источников энергии. Персидский Залив нам не указ По словам министра энергетики США Бодмэна, разработка альтернативных источников энергии поможет Соединенным Штатам резко сократить свою зависимость от поставок нефти из района Персидского залива, уменьшит торговый дефицит страны, сделает воздух в Америке чище, снизит промышленные выбросы в атмосферу, а также создаст миллионы новых рабочих мест. Все это необходимо для того, как считают чиновники в министерстве энергетики, чтобы по максимуму снизить эффект роста мировых цен на нефть и другие невозобновляемые энергоносящие природные ископаемые. Причем США также намереваются разрабатывать самого разного назначения системы, позволяющие экономить расход уже произведенной энергии, что поможет промышленным предприятиям страны сократить расходы на оплату счетов за электроэнергию минимум на 7% ежегодно. При этом согласно новым правилам, принятым американским правительством, любое предприятие в Соединенных Штатах может обратиться в министерство энергетики с просьбой провести исследование его работы на предмет сокращения расходов электроэнергии, в результате чего такое предприятие получит разработанный специалистами план о наиболее эффективных путях сокращения расходов на электроэнергию в производственных нуждах. Затем после проведения этих мероприятий министерство энергетики страны готово будет проводить дальнейший мониторинг такого предприятия и всячески ему помогать в планах дальнейшего сокращения потребления электроэнергии, а соответственно - в снижении финансовых расходов на ее оплату. Показательно и то, что подобную политику перехода на альтернативные источники энергии Соединенные Штаты активно проводят в тот момент, когда помимо огромного количества поставщиков нефти и нефтепродуктов на мировом рынке, у которых Америка покупает энергоресурсы, в самих США есть собственные обширные запасы нефти. Прежде всего речь идет о южных штатах страны (Техас, Оклахома), районе шельфа Мексиканского залива, и самое главное - Аляске, запасы которой могут покрывать потребности США в нефти более чем на 60 лет. Однако правительство Соединенных Штатов ведет пока разработку лишь 2% аляскинских нефтекладовых, справедливо считая, что стратегический запас карман никогда не потянет (проще и дешевле покупать сейчас нефть в Саудовской Аравии, нежели бурить скважины на Аляске), плюс США не хотят загрязнять собственную окружающую среду масштабными промышленными разработками нефтекомплекса на Аляске. А посему, как бы ни складывались политические пасьянсы в районе Персидского залива, сколько бы раз ни грозил Америке венесуэльский президент и как бы надежно ни поставлялась в США нефть из соседней Канады, в Вашингтоне считают: солнце, ветер и вода в совокупности могут не просто стать на будущее главными и самыми надежными стратегическими союзниками Соединенных Штатов, но и принести им куда больше энергетических дивидентов в перспективе, чем самое «черное» в мире золото.
Г-н Йенс-Оле Аагард Йенсен Главный менеджер Focus Energy A/S Г-н Ларс К. Якобсен Менеджер по сбыту Focus Energy A/S Централизованное теплоснабжение, работающее на биотопливе, это альтернатива использованию ископаемого топлива, конкурентоспособный и нейтральный к СО2 способ производства энергии. Однако, применение этого способа требует от производственных мощностей и обслуживающего персонала определенных усилий. Например, нужен переход на другие методы работы в том, что касается теплотехники, защиты окружающей среды и обработки остаточных продуктов. В Данин в последнее время обсуждается вопрос о том, насколько безопасно для окружающей среды использование установок на биотопливе. Однако следует помнить о разнице между небольшими котельными для отопления отдельных зданий и котельными, оборудованными для обеспечения централизованного теплоснабжения. Индивидуальные котельные не проходят контроль на соответствие экологическим нормам, а котельные систем централизованного теплоснабжения должны работать с соблюдением требований по технологии сжигании топлива. Таким образом, в процентном отношении к производимому теплу загрязнение среды от установок централизованного теплоснабжения в несколько тысяч раз меньше, чем от небольших индивидуальных котельных. К тому же, их эффективность значительно выше. Можно сказать, что наличие довольно обширного рынка пользователей централизованным теплоснабжением – это предпосылка эффективного и минимально воздействующего на окружающую среду топлива – биомассы. Конкретные цели и тщательное планирование – необходимые условия достижения успеха. Выбирая способ производства тепла, нужно учесть те условия, которые необходимы для успешного применения системы централизованного теплоснабжения. В том числе: • Перспективы потребности в тепле • Сеть централизованного теплоснабжения • Охлаждение обратной воды • Надежность функционирования и бесперебойность поставок • Местные экологические нормы и требования • Гибкий подход к выбору топлива • Котельные: конструктивное исполнение, производительность, гибкость Вышеперечисленные пункты следует рассматривать как единое целое, поэтому выбор котельной и типа топлива должны соответствовать нуждам и возможностям организации, занимающейся централизованным теплоснабжением или промышленного предприятия с учетом перехода на биотопливо. Перспективы потребности в тепле Важно учитывать, что ожидается в будущем. Возникнет ли необходимость в увеличении мощностей, каковы потребности при максимальном спросе и в обычной ситуации:? Современные котельные централизованного теплоснабжения разработаны с учетом минимизации воздействия на окружающую среду при любой нагрузке. Кроме того, есть возможность регулировать нагрузку от 10 до 100%. Кроме того, возможно использование резервуаров-накопителей тепла. На этих факторах нужно основываться при выборе котельного оборудования. Сеть централизованного теплоснабжения Следует ли новые установки размешать на существующих котельных, или следует поместить их в стратегически более выгодное место, что повысит надежность подачи тепла и создаст меньше неудобств? Например- это может быть промышленный район, расположенный в районе, который обслуживает эта сеть. Охлаждение обратной воды Решающий фактор работы котельных ЦТ — это низкая обратная температура, особенно, если используются котлы с конденсированием топочного газа. Сейчас сетям ЦТ уделяется много внимания; особенно учитываются потери тепла в трубопроводе, а также мощность насосов и регулирование расхода теплоносителя, поэтому важно принимать во внимание температуру в подающем трубопроводе и обратную температуру. Можно существенно сократить расходы, если оптимизировать процесс охлаждения обратной сетевой воды. В котельных, где происходит конденсация топочных газов, мало внимания уделяется эффективности самого котла, поскольку эффективность таких котельных достаточно велика. Это правильно лишь отчасти, и при условии, что мощность конденсирующей системы используется в полную силу. В системах ЦТ с относительно высокой обратной температурой (от 50° С) нужно проверить, нельзя ли повысить эффективность системы в целом за счет эффективности котла. На рис. 1 показано, насколько эффективны котельные с такими установки с точки зрения обратной температуры сетевой воды. Диаграммы построены с учетом использованиядревесной щепы с влажностью 35%, 45% и 55%. Сегодня, используя новое поколение котельных установок, можноиспользовать практически все виды биотоплива, обеспечивая эффективную, экономичную и стабильную работу котельных. На датском рынке цены на топливо стабильны, особенно на солому и древесную щепу, они не менялись последние 15 лет, несмотря на то, что цены на многие товары повысились. Судя по положению дел в Дании, цена за МВт/ч при использовании влажной древесной щепы и соломы примерно одинакова, и вложения - тоже. Надежность функционирования и бесперебойность поставок При строительстве котельной важно учитывать возможность бесперебойнойподачи тепла потребителям и в то же время следить за тем, чтобы котельная была надежна в эксплуатации, например: принимать во внимание те факторы риска, которые возможны при использовании этих технологий. Вне всякого сомнения, в котельнойна биотопливе больше механических операций, поэтому она требует больших затрат на обслуживание, чем котельная на ископаемом топливе. Полезность котельной на биотопливе обычно достигает 95%; остальное уходит на обслуживание, чтобы обеспечить оптимальную эксплуатацию котельной в течение длительного времени. Срок службы такого типа котельной составляет от 15 до 25 лет. в зависимости от условий эксплуатации. Для максимальных и экстренных нагpyзoк многие ЦТ-компании использовали газовый котел, с помощью которого можно быстро получить дополнительное тепло. Разница в стоимости за МВт/ч так велика, что лучше распределить мощность на два котла, использующие биомассу, или использовать котел на биомассе для пиковых нагрузок. Сегодня легко представить ЦТ- компанию, которая устанавливает котлы, работающие исключительно на биомассе, даже на биомассе различных типов. В то же время рекомендуется применять накопление тепла. Резервуар для накопления тепла позволяет действовать более гибко, и отчасти поэтому в котельных обеспечивается оптимальное и стабильное производство тепла. Выбирая котлы для базовых, пиковых и резервных нагрузок, можно ориентироваться на различные виды топлива. Однако при выборе топлива следует учитывать следующие обстоятельства: • Доступность топлива – древесной щепы, древесных гранул, соломы, древесных отходов, бионефти и т.д. • Транспортировка и подача топлива • Требования к зданию котельной • Тип котла - возможность применения различных видов топлива, эффективность, экологичность • Габариты котельной и требуемое количество тепла при максимальной нагрузке • Накопительный резервуар Местные нормы и требования -относительно воздействия на окружающую среду и т.д. Для котла, работающего на биомассе, требуется гораздо большие площади, чем для котла на ископаемом топливе. Это нужно учитывать, поскольку к котельной должен постоянно подходить транспорт, и кроме того, будут отходы в виде золы. Поэтому владельцы котельных должны проверить, можно ли использовать возможности существующих помещений, или выгоднее будет построить котельную в другом месте. Очистка дымовых газов сейчас настолько эффективна, а процесс сжигания в котельных с колосниковыми решетками так отлажен, что воздействие па окружающую среду минимально. Что касается сжигания сырой древесной щепы, то при процессе горения будет выделяться значительное количество воды. Эта вода очищается химикатами или био-фильтрами в соответствии с требованиями по утилизации сточных вод. Эти условия должны быть заранее обговорены с представителями местных экологических служб. Воздействие на окружающую среду, которое оказывают пыль, грибковые споры и т.д. при использовании биомассы, отличается о г воздействия на среду котельных, где применяется ископаемое топливо. Поэтому важно, чтобы эти факторы были учтены и предприняты меры по уменьшению вреда окружающей среде. Гибкий подход к выбору топлива С точки зрения экологии требования к стандартам, применяемым к котлам, работающим на соломе, такие же, как к котлам, работающим на древесной щепе. Поэтому выбор между этими двумя видами топлива зависит только от удобства. Однако выбор следует сделать до установки котла, поскольку и котельные установки, и здания котельных должны быть совершенно разными. Разница между котельными, работающими на сухом и влажном биотопливе, заключается в технологии сжигания и способе очистки топочного газа. Кроме того, совершенно различны способы подачи топлива к котлу. При использовании всех видов биотоплива для обеспечения оптимального процесса сжигания и минимизации воздействия на окружающую среду важно, чтобы топливо поступало в камеру сжигания непрерывно и равномерно, поэтому масса топлива должна быть максимально однородной. Это достигается при использовании автоматизированных процессов, и поэтому есть существенная разница между котельными, где операции производятся вручную, и современными котельными, разработанными для централизованного теплоснабжения. Котельные на сухом биотопливе Сухое биотопливо -- это солома, древесные гранулы, древесные отходы, древесная щепа, а также отходы от зерновых культур и прочих растений. Оптимальное сжигание этих типов топлива для производства тепла можно обеспечить в котельных с колосниковыми решетками. При разработке котлов для биотоплива необходимо учитывать температуру сжигания. При слишком высокой температуре возрастает температурное напряжение, а при слишком низкой - остается слишком много шлака. В то же время котел должен обеспечивать оптимальное соотношение воздуха для горения и продуктов газообразования топлива, для того, чтобы поддерживать низкое выделение СО (угарного газа) и N0 (оксидов азота). Сухой топочный газ в этих котлах очищается от вредных частиц посредством циклонных уловителей и фильтров, устанавливаемых между котлом и дымоходом. На рынке представлены различные виды фильтров, но в Дании чаще всего используются разнообразные мешочные фильтры. Если размеры котельной соответствуют нормам, не возникает никаких проблем по соблюдению правил очистки, даже при больших объемах. Хранение и использование соломы и древесных гранул существенно отличается. При использовании соломы требования к хранению и противопожарной защите значительно выше. Поэтому в качестве альтернативного топлива (например, при максимальной нагрузке, в экстренных непредвиденных ситуациях или в качестве дополнительного топлива) из всех видов биотоплива предпочтительнее древесные гранулы. Однако стоимость этого вида топлива значительно выше, чем стоимость соломы, поэтому при выборе топлива следует учитывать все параметры. Котельные на влажном топливе Древесная щепа и кора с содержанием воды 30-60% считается влажным топливом. Высокое содержание воды в этом виде топлива требует использования определенного типа котлов и систем очистки топочного газа. При использовании этого вида топлива на температуру сжигания влияет большое количество воды, которое выделяется при превращении топлива в газ. Поэтому должна быть обеспечена высокая температура сжигания, при учете оптимального сочетания воздуха для горения и газов, выделяемых топливом. Поэтому, учитывая экологические требования, нельзя использовать один и тот же котел для сжигания как сухого, так и влажного топлива, не внеся в него существенных изменений. При сжигании влага из топлива испаряется и превращается в топочный газ, поэтому можно полностью использовать энергию топочного газа посредством конденсации воды, содержащейся в нем. Это осуществляется путем теплообмена топочного газа с обратной водой сети централизованного теплоснабжения, поэтому для эффективности работы этих типов котлов важно, чтобы температура обратной сетевой воды от системы централизованного теплоснабжения была максимально низкой, (см. рис. 1) Очистка топочного газа от фракций часто комбинируется с процессом конденсации, и сегодня этот метод дает возможность соблюдать нормы без установки дополнительных фильтров. Резюме Прежде, чем установить котельные, работающие на биотопливе, важно учесть следующее: • Потребление тепла ~ количество, распределение, охлаждение и т.д. • Выбор топлива • Возможность работы котельной на выбранном топливе • Требования контролирующих организаций • Безопасность производства и поставки тепла • Экономичность эксплуатации в сравнении с расходами на строительство Новые требования по охране окружающей среды накладывают новые обязательства, в том числе по безопасности эксплуатации и безопасности подачи тепла, поэтому постоянно идет процесс усовершенствования котельных для того, чтобы сделать биотопливо столь же экологически безопасным и экономичным, как и ископаемое топливо. Компания по централизованному отоплению города Наксков(«зеленая» статистика) Теплоснабжающая компания города Наксков ежегодно производит около 100 000 МВт/ч тепла и обслуживает 4000 зданий. Это пример котельной. где используются различные вилы топлива. Недавно компания по централизованному теплоснабжению города Наксков ввела в эксплуатацию новую работающую на древесной щепе котельную мощностью 2x9.5 МВт/ч. Компания также владеет старой котельной, работающей на соломе, на 8.0 МВт, и котельной на 28 МВт, работающей на промышленном лярде и дизельном топливе. Система ЦТ в городе Рю Система ЦТ города Рю обслуживает около 1800 потребителей, и здесь также используются различные виды топлива. Сегодня систему в Рю обслуживают 3 источника тепла: • около 13000МВт/ч- от использования солнечной энергии • около 10000 МВт/ч - на древесных гранулах • около 39 000 МВт/ч - на древесной щепе Также имеются дополнительные мощности — традиционные котлы на мазуте. Котлы на древесной щепе были установлены в новой котельной с мощностью 10.0 МВт, но есть резервы по увеличению производства тепла. За дальнейшей информацией просим обращаться: Focus Energy A/S Mr. Jens Ole Aagaard Jensen Mr. Lars K. Jacobsen Drejervej 22 DK-7451 Sunds Телефон:+45 9714 2022 post@focusenergy.dk Новая страница 1. Рынок энергоаудита. Автономные или централизованные системы отопления и теплоснабжения. Энергосберегающие лампы – помощь. Дмитрий мигалин и. Главная -> Экология 
|