Penilaian kecekapan tenaga kemudahan berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui

Pada masa ini, banyak negara di seluruh dunia semakin bergerak ke arah cara untuk menjimatkan sumber. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, struktur pengeluaran tenaga di dunia telah berubah ke arah pengurangan bahagian tenaga tidak boleh diperbaharui dan peningkatan bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui (RES)... Industri RES yang paling dinamik membangun ialah tenaga solar dan angin.

Secara tradisinya, sebab berikut dibezakan yang menyumbang kepada pembangunan sumber tenaga boleh diperbaharui:

• pengedaran yang lebih sekata di wilayah planet ini dan, sebagai hasilnya, ketersediaannya yang lebih besar;
• hampir ketiadaan pelepasan bahan pencemar ke alam sekitar semasa operasi (bukan untuk semua jenis sumber tenaga boleh diperbaharui);
• kehabisan sumber fosil dan sumber tanpa had untuk beberapa jenis sumber tenaga boleh diperbaharui (angin dan suria);
• penambahbaikan ketara dalam teknologi pengeluaran tenaga (terutama untuk tenaga solar dan angin).

Pembangunan sumber tenaga boleh diperbaharui juga difasilitasi oleh fakta bahawa pada masa ini lebih daripada 50 negara di seluruh dunia telah menerima pakai (sebahagiannya di Rusia) dan sedang berkuatkuasa undang-undang serta langkah-langkah pengawalseliaan kerajaan untuk menyokong tenaga boleh diperbaharui. Di samping itu, faktor penting untuk pembangunan sumber tenaga boleh diperbaharui ialah pengurangan pelaburan modal dalam pembinaan kemudahan kuasa berdasarkannya.

Pengurangan paling ketara dalam pelaburan modal khusus dalam pembinaan jatuh pada kemudahan kuasa seperti loji kuasa angin (HPP) danloji kuasa fotovoltaik suria (SPPP)… Untuk kemudahan tenaga boleh diperbaharui seperti loji kuasa hidroelektrik (HPP), kecil loji hidroelektrik (HPP), loji kuasa geoterma (GeoPP) danloji bioelektrik (BioTES), nilai pelaburan modal merosot, tetapi tidak ketara. Di samping itu, dalam beberapa tahun kebelakangan ini terdapat kecenderungan untuk mengurangkan kos operasi (semasa) dannilai semasa elektrik (kos tenaga diratakan — LCOE).

Pada masa ini, kemudahan tenaga boleh diperbaharui dalam keadaan tertentu agak kompetitif dari segi ekonomi.

Sebab-sebab pembangunan intensif sumber tenaga boleh diperbaharui, terutamanya tenaga angin dan solar, juga terletak pada hakikat bahawa pendekatan untuk menilai kecekapan kemudahan tenaga telah berubah ke arah pelbagai kriteria di dunia, terdapat kecenderungan ke arah desentralisasi sistem bekalan tenaga dan pembangunan tenaga serantau, terutamanya berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui. …

Dalam amalan asing, bersama-sama dengan penunjuk ekonomi, tenaga dan penunjuk alam sekitar digunakan untuk menilai kecekapan kemudahan kuasa elektrik.

Yang berikut diterima sebagai penunjuk tenaga: masa bayaran balik tenaga (EPBT) dannisbah kecekapan tenaga (pulangan pelaburan (EROI)).

Tempoh bayaran balik tenaga menunjukkan masa di mana loji janakuasa yang dipertimbangkan dengan tenaga terjana mengimbangi kos tenaga bagi penciptaan, operasi dan penyahtauliahannya.

Nisbah kecekapan tenaga ialah nisbah tenaga yang dihasilkan semasa fasa operasi kepada tenaga yang digunakan semasa kitaran hayat loji kuasa, yang terdiri daripada tiga peringkat utama: pembinaan, operasi dan penyahtauliahan.

Penunjuk alam sekitar utama ialah:

• potensi pemanasan global (GWP);
• potensi pengoksidaan (AP);
• Potensi eutrofikasi (EP)

Potensi pemanasan global — penunjuk yang menentukan tahap kesan gas rumah hijau yang berbeza terhadap pemanasan global.

Potensi pengoksidaan — penunjuk yang mencirikan kesan ke atas alam sekitar pelepasan bahan pencemar yang mampu membentuk asid.

Potensi untuk eutrofikasi — penunjuk yang mencirikan kemerosotan kualiti air akibat pengumpulan nutrien di dalam air.

Nilai penunjuk ini ditentukan berdasarkan bahan pencemar berikut: potensi pemanasan global dikira berdasarkan CO, CO2 dan CH4 dan diukur dalam kgCO2eq, potensi pengoksidaan — SO2, NOx dan HCl dan diukur dalam kgSO2eq., potensi eutrofikasi — PO4 , NH3 dan NOx dan disukat dalam kg PO4eq.Setiap jenis bahan pencemar mempunyai graviti tertentu.

Banyak kajian telah menunjukkan: kemudahan elektrik berasaskan sumber tenaga boleh diperbaharui, terutamanya SFES dan WPP, sebagai peraturan, tenaga dan lebih cekap dari segi ekologidaripada kemudahan tenaga tidak boleh diperbaharui.

Kecekapan tenaga kemudahan tenaga berasaskan sumber tenaga boleh diperbaharui (terutama tenaga angin dan suria) telah meningkat dengan ketara dalam tempoh 5-10 tahun yang lalu.

Jadual menunjukkan anggaran tempoh bayaran balik tenaga yang diperoleh oleh pengarang berbeza untuk loji janakuasa angin darat dan SEP pelbagai jenis dan HPP dengan kapasiti berbeza. Daripada ini, ia berikutan bahawa tempoh bayaran balik tenaga untuk ladang angin darat ialah 6.6 hingga 8.5 bulan, SFES 2.5–3.8 tahun, dan loji kuasa hidro kecil masing-masing 1.28–2.71 tahun.

Pengurangan dari segi pembayaran tenaga loji janakuasa berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui adalah disebabkan oleh fakta bahawa di dunia sejak 15-20 tahun yang lalu terdapat perkembangan dan peningkatan teknologi yang ketara untuk pengeluaran peralatan dan elemen tenaga. peralatan tenaga.

Trend ini paling jelas dikesan dalam HPP dan HPP, yang mana bahagian utama penggunaan tenaga semasa kitaran hayat jatuh pada pengeluaran peralatan tenaga utama (turbin angin dan penukar fotovoltaik).

Jadi, sebagai contoh, bahagian penggunaan tenaga untuk peralatan tenaga utama loji hidroelektrik adalah kira-kira 70-85%, dan untuk SFES 80-90%.Jika kita menganggap loji janakuasa hidroelektrik dan loji janakuasa hidroelektrik sebagai sebahagian daripada taman angin dan suria, maka berat khusus komponen kos tenaga dalam kes ini akan berbeza sedikit daripada nilai yang diberikan, kerana ia perlu mengambil kira tenaga. kos untuk pengeluaran daripada kabel.

Peningkatan daya saing ekonomi kemudahan tenaga berasaskan RES, serta kecekapan tenaga dan alam sekitar yang lebih tinggi berbanding sumber tidak boleh diperbaharui, menyumbang kepada pembangunan kemudahan tenaga berasaskan RES yang semakin intensif di dunia.

Menurut ramalan, kapasiti terpasang kemudahan tenaga boleh diperbaharui, terutamanya tenaga angin dan solar, di dunia akan terus meningkat dalam jangka pendek dan panjang. Juga, menurut ramalan, bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui dalam jumlah pengeluaran tenaga juga akan meningkat di dunia.

tenaga kitaran hayat dan penilaian prestasi alam sekitar loji kuasa. Anggaran ini menunjukkan bahawa kemudahan tenaga berasaskan sumber tenaga boleh diperbaharui (terutamanya loji janakuasa angin dan SFES) dalam kebanyakan kes secara bertenaga dan alam sekitar lebih cekap daripada sumber tenaga tidak boleh diperbaharui.

Pemilihan pilihan yang paling cekap untuk kemudahan kuasa di Rusia kini dijalankan hanya berdasarkan petunjuk kecekapan ekonomi. Penentuan tenaga kitaran hayat dan kecekapan alam sekitar loji kuasa, termasuk yang berasaskan sumber tenaga boleh diperbaharui, tidak dijalankan, yang tidak membenarkan penilaian menyeluruh tentang kecekapannya.

Di Rusia, terdapat sebilangan besar kawasan dan kawasan yang terdesentralisasi dan kekurangan tenaga dengan infrastruktur rangkaian yang lemah, dana tenaga yang habis, tetapi dengan potensi besar angin, suria dan jenis tenaga boleh diperbaharui yang lain, penggunaannya, dengan komprehensif penilaian keseluruhan, mungkin bukan sahaja ekonomi, tetapi juga lebih cekap dari segi tenaga dan alam sekitar daripada penggunaan sumber tenaga tidak boleh diperbaharui.

Berdasarkan artikel Doktor Sains Teknikal, Profesor G.I. Sidorenko "Mengenai isu kecekapan kemudahan tenaga berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui" dalam majalah "Tenaga: Ekonomi, Teknologi, Ekologi"