Содержание
Собственная мини-электростанция: строить или арендовать :: РБК Pro
Pro
Партнер проекта*
Телеканал
Pro
Инвестиции
Мероприятия
РБК+
Новая экономика
Тренды
Недвижимость
Спорт
Стиль
Национальные проекты
Город
Крипто
Дискуссионный клуб
Исследования
Кредитные рейтинги
Франшизы
Газета
Спецпроекты СПб
Конференции СПб
Спецпроекты
Проверка контрагентов
РБК Библиотека
Подкасты
ESG-индекс
Политика
Экономика
Бизнес
Технологии и медиа
Финансы
РБК КомпанииРБК Life
Материал раздела Основной
Менеджмент
  ·
Бизнес-стратегии
Инструкции
Aggreko Eurasia
Промышленники все чаще отказываются от централизованной энергосистемы в пользу собственной генерации и гибких решений.
Что нужно знать компаниям, которые собираются это сделать, рассказывает Алекс де Валухофф, генеральный директор Aggreko Eurasia
Фото: Waldo Swiegers / Bloomberg
В период расцвета индустриализации энергетические системы промышленных держав — России, Великобритании, Германии и США — развивались принципиально одинаково: вертикальная структура, однонаправленные потоки. Локализация энергетических центров (ГЭС, ТЭЦ) рядом с источниками ресурсов (уголь, реки) обеспечивала экономию, а мощные сети позволяли снижать потери. В эпоху плановой экономики в СССР эти системы выглядели логичными и единственно возможными. Сейчас такая энергетическая архитектура слишком дорого стоит и зачастую не соответствует задачам промышленных предприятий.
Распределенная энергосистема с многосторонним взаимодействием всех участников также появилась в XX веке, в постиндустриальный период. В России «энергетический переход» пошел «своим путем» — гораздо медленнее, чем в Европе и США. Были объективные причины: дешевый и доступный природный газ, «наследство» советских времен в виде крупнейшей в мире и надежной централизованной системы.
Именно догмат надежности сегодня превалирует над экономическим выбором конкретных потребителей. Но значительная часть мощностей содержится только для того, чтобы удовлетворять пиковый спрос всего несколько часов в году. В результате масштабная, построенная под максимально возможную случайную нагрузку энергосистема используется неэффективно. Когда потребление снижается, инфраструктура простаивает, а потребители продолжают оплачивать ее содержание.
Автономная солнечная электростанция для Дома
Солнечная электростанция для Дома с Литий-ионным аккумулятором мощностью от 5кВт до 30 кВт
Ваша собственная автономная энергосистема
Автономная солнечная электростанция от NEOSUN – это готовая и легко масштабируемая система мощностью от 5кВт до 30кВт, гарантирующая стабильное энергоснабжение 365 дней в году, именно в том месте, где Вы хотите иметь свой дом и независимо от наличия городской электросети.
Когда живешь далеко от городской сети (или работа этой сети не стабильна), особенно важно уделить внимание выбору системы хранения энергии.
Продвинутые литий-ионные аккумуляторы NEOSUN Home ESS в привлекательном белом корпусе, разработаны специально для установки в домашних условиях. Передовые технологии и встроенная в каждый модуль батареи BMS, обеспечивают срок службы аккумуляторов в 20 лет и более. Это гарантирует бесперебойное энергоснабжение во время аварийных отключений энергии, стихийных бедствий и даже Зомби апокалипсиса.
ЗАКАЗАТЬ
Особенности:
Как работает солнечная электростанция?
Как только солнце встает, солнечная электростанция начинает вырабатывать энергию. В течение дня система может сгенерировать больше энергии, чем вы потребляете, в этом случае избыточная энергия направляется через инвертор в аккумуляторную батарею. Ночью же, когда солнца нет, ваш дом получает энергию от аккумулятора.
Мы позаботимся обо всем
Мы сделаем процесс подключение вашего дома к солнечной энергии простым и быстрым. Опытная команда возьмет на себя все заботы по расчету, монтажу и подключению системы. А персональный менеджер проведет вас через весь процесс. Все начинается с бесплатной консультации.
Бесплатная консультация
Расчет стоимости и договор
Проектирование системы
Строительство и настройка
Часто задаваемые вопросы:
Сколько это стоит?
Сегодня солнечная энергия стоит дешевле, чем традиционное электричество на многих рынках и в среднем обходится от $900 до $1200 за 1кВт установленной мощности. Стоимость вашей солнечной электростанции зависит от нескольких факторов, включая текущее потребление энергии, доступное количество незатененного пространства на крыше, ваше местоположение, форму крыши и другие факторы. Чтобы получить консультацию или точный расчет стоимости вашего проекта, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Предоставляется ли гарантия?
Да. Солнечные панели NEOSUN поставляются с 30-летней гарантией производительности. Гарантия на инверторы и аккумуляторы составляет 5 лет, но может быть расширена до 10 или 20 лет. NEOSUN Energy также предоставляет дополнительную гарантию на все работы по монтажу и настройке системы.
Какой срок службы у солнечных батарей и аккумуляторов?
Наши современные литий-ионные аккумуляторы рассчитаны на срок полезного использования более 20 лет. Солнечная электростанция отлично работает в течение примерно 30 ~ 40 лет. В течение этого времени большинство систем практически не требуют обслуживания, за исключением удаления листьев, снега и мусора.
В целом, срок службы зависит от качества и используемой технологии солнечных панелей, а также от качества монтажа и установки. Ежегодно хорошие солнечные батареи теряют примерно полпроцента в своей производительности.
После 25 лет эксплуатации высококачественные солнечные панели будут работать с эффективностью почти 90 процентов.
Сколько энергии производят солнечные панели?
Количество электричества зависит от трех факторов: эффективности солнечной батареи, размера электростанции и количества непосредственно попадающего на нее солнечного света. Наши типичные солнечные панели имеют мощность 270Вт ~ 370Вт (рассчитанную при стандартных условиях STC), остальное зависит от объема установленного оборудования.
Например, если вы установите 28 панелей мощностью по 360Вт, то сможете получить мощность около 10 киловатт, для установки которых потребуется около 60~80 квадратных метра кровли.
Требуется ли техническое обслуживание?
После установки система не требует технического обслуживания. Мы рекомендуем периодически чистить панели от снега и листьев, а также проверять кабели раз в несколько лет.
Системы какого размера и мощности доступны?
Мощность сетевых солнечных электростанций для дома варьируются от 5кВт до 60кВт и выше. Модульная конструкция позволяет легко увеличивать или уменьшать мощность системы в зависимости от ваших конкретных требований и задач, в том числе в будущем.
Насколько эффективна система зимой?
Функционирование солнечных батарей основано на воздействии солнечного света и ультрафиолетовых лучей, а не тепла. Поэтому холодная погода никак не снижает эффективность работы системы, напротив, при понижении температуру КПД кремниевых элементов повышается за счет температурного коэффициента. Единственное что действительно может снизить генерацию, это пасмурная погода, но даже когда пасмурно, электричество продолжает вырабатываться, хотя и в меньшем объеме.
Устойчива ли система к суровым условиям эксплуатации?
Да.
Солнечные панели и инверторы специально разработаны для эксплуатации даже в суровых климатических условиях и отлично переносят воздействие дождя, крупного града, сильного ветра и высокого содержания соли в воздухе на морском побережье.
Закажите бесплатную консультацию и расчет системы
Возвышение персональной электростанции
И все же этот причудливый район является эпицентром одной из самых амбициозных энергетических программ любого муниципалитета в Соединенных Штатах. Форт-Коллинз с населением 150 000 человек пытается сделать то, чего не делало ни одно другое сообщество такого размера: превратить центр города в район с нулевым потреблением энергии, что означает, что в данном году он будет потреблять не больше энергии, чем производит. И город в целом стремится сократить выбросы углерода на 80 процентов к 2030 году, чтобы к середине века стать углеродно-нейтральным. Чтобы все это произошло, местные инженеры готовятся активно внедрять ряд передовых энергетических технологий, в том числе газовые турбины с комбинированным циклом для замены стареющих угольных электростанций, а также солнечные фотоэлектрические установки на крышах, общественные солнечные сады, ветряные турбины, аккумулирование тепла и электроэнергии, микросети и схемы повышения энергоэффективности.
Это дерзкий план. Но для Fort Collins Utilities, местной электрической компании, менее смелые варианты были неприемлемы. Подобно коммунальным предприятиям во всем мире, она борется с распадом традиционной регулируемо-монопольной модели производства электроэнергии с ее единым централизованным лицом, принимающим решения. Затраты на производство солнечной и ветровой электроэнергии упали до такой степени, что бесчисленное количество потребителей во многих странах теперь производят собственное электричество, часто (но не всегда) с благословения регулирующих органов и политиков.
Теперь вопрос в том, как далеко мы хотим зайти? В ближайшие десятилетия технологии позволят нам радикально децентрализовать энергосистему, что позволит предприятиям, фабрикам, университетским городкам и домохозяйствам самостоятельно обеспечивать себя электричеством большую часть дня и большую часть года. Солнечная энергия, топливные элементы и ветряные турбины будут дешевле, чем сейчас. Потребляемая мощность также будет снижена, поскольку отопление, охлаждение, бытовые приборы и освещение станут более эффективными. Достижения в области батарей и других форм хранения энергии облегчат преодоление неизбежных изменений в солнечной и ветровой энергии, а также проблем с реактивной мощностью, которые возникнут. А интеллектуальные сети, микросети и другие технологии объединят эти многочисленные микрогенераторы в гибкие сети, которые позволят людям продавать избыточную энергию и мощность, по мере необходимости используя основную сеть.
В совокупности эти достижения станут основой для более устойчивого энергетического будущего, в котором ядерное и ископаемое топливо будет играть постепенно уменьшающуюся роль, а воздействие загрязнения, парниковых газов и ядерных отходов будет уменьшено. Но на осуществление крупномасштабных изменений в энергосистеме могут уйти десятилетия. Так что сейчас самое время представить, как сеть должна выглядеть в 2030 году и позже.
Такое будущее не наступит — ни в Форт-Коллинзе, ни где-либо еще — без преодоления значительных трудностей. К ним относятся не только технологические, но и политические и нормативные вопросы. Сегодня каждый раз, когда домовладелец устанавливает фотогальванические панели на крыше и начинает крутить бытовой электросчетчик в обратном направлении, каждый раз, когда владелец подключаемого гибрида решает зарядить автомобильные аккумуляторы, и каждый раз, когда начинает вращаться новая ветряная турбина, это возмущает сетки. Хотя эти отдельные возмущения могут быть незначительными, поскольку они начинают исчисляться сотнями тысяч или даже миллионами, нагрузка на сеть, не предназначенную для их обработки, может стать потенциально катастрофической.
Электроэнергетика претерпевает такие же фундаментальные изменения, которые уже изменили телекоммуникации и вычислительную технику, говорит Кларк Геллингс, научный сотрудник Исследовательского института электроэнергетики (EPRI) в Пало-Альто, Калифорния. стационарный телефон, когда монополия предоставляла надежные услуги, с небольшим количеством звонков и без свистков. Сегодня множество телекоммуникационных провайдеров предлагают больше проводных и беспроводных опций и услуг, чем большинство людей, откровенно говоря, хотят себе представить. Точно так же компьютеры раньше означали гигантские мейнфреймы, доступ к которым осуществлялся через удаленные терминалы. Но когда процессоры и память стали достаточно дешевыми и достаточно мощными, люди могли владеть собственными компьютерами, получать доступ к информации и обмениваться ею через Интернет, а также использовать возможности распределенных вычислений в облаке.
Больше пива, меньше ватт: Солнечные батареи на
New Belgium Brewing Co. в Форт-Коллинзе, штат Колорадо, поставляет 3 процента электроэнергии завода. Пивоварня участвует в долгосрочных планах города по созданию района в центре города с нулевым потреблением энергии и к середине столетия станет углеродно-нейтральным. Фото: New Belgium Brewing
Геллингс представляет себе аналог электричества, который он называет ElectriNet: высоко взаимосвязанная и интерактивная сеть энергетических систем, которая также сочетает в себе телекоммуникации, Интернет и электронную коммерцию. (Геллингс впервые обнародовал существовавшее тогда еретическое представление о том, что потребители электроэнергии сами управляют своим потреблением — концепцию, которую он назвал «управление нагрузкой на стороне спроса», — в журнале от 19 декабря81 выпуск IEEE Spectrum .) Такая сеть позволит традиционным коммунальным предприятиям интеллектуально соединяться с отдельными домохозяйствами, поставщиками услуг и пока еще непредвиденными игроками в сфере электроэнергии, способствуя миллиардам ежедневных «транзакций» электроэнергии, которые будут происходить между производителями и потребителями. . Умные бытовые приборы смогут автоматически реагировать на изменения цен на электроэнергию, например, самостоятельно выключаясь или включаясь при росте или падении цен. ElectriNet также обеспечит домашнюю безопасность, услуги передачи данных и связи и тому подобное. [Послушайте подкаст-интервью с Геллингсом о будущем энергосистемы.]
Кроме того, по словам Геллингса, усовершенствованные датчики, развернутые по всей сети, позволят операторам энергосистем визуализировать энергосистему в режиме реального времени, что является ключевой возможностью для обнаружения неисправностей, физических атак и кибератак, а также для предотвращения или, по крайней мере, смягчения последствий сбоев.
Несмотря на то, что распределенная генерация уже применяется во многих местах, отмечает Геллингс, «мы должны двигаться в направлении действительно интегрированной энергосистемы. Это система, которая наилучшим образом использует распределенные и централизованные ресурсы, потому что централизованное производство электроэнергии не исчезнет, хотя оно может измениться по форме и форме». [Подробнее о нежелательности отказа от сетки см. врезку «Медленная смерть решетки».]
Высокоинтеллектуальная и гибкая сеть, которая может обрабатывать бесчисленные транзакции, происходящие между сотнями тысяч или даже миллионами отдельных производителей и потребителей энергии, не просто желательна, считают эксперты. Это должно произойти, потому что альтернатива была бы мрачной.
Просто спросите у немцев. Щедрые субсидии, называемые льготными тарифами, на возобновляемые источники энергии привели к тому, что всего за несколько лет страна добавила 30 гигаватт солнечной и 30 гигаватт ветровой энергии. В ясный ветреный день в полдень на возобновляемые источники энергии может приходиться более половины электроэнергии, вырабатываемой в Германии.
«Звучит неплохо, но для предприятия это выглядело как огромная отрицательная нагрузка», — отмечает Бенджамин Кропоски, директор по интеграции энергетических систем в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии в Голдене, штат Колорадо. мощность вырабатывается, мощность обычных центральных электростанций соответственно снижается, чтобы сохранить баланс системы. Но если происходит локальное отключение, скачок напряжения или какое-либо другое нарушение в сети, защитная схема быстро отключает инверторы фотогальваники. (Инверторы — это системы на основе полупроводников, которые преобразуют постоянный ток от солнечных элементов в переменный ток.) А это, в свою очередь, может привести к каскадным общесистемным нестабильностям.
«Если вы потеряете 30 гигаватт всего за 10 циклов» — то есть две десятых секунды, — «вы не сможете достаточно быстро разогнать обычные генераторы, чтобы компенсировать это», — отмечает Кропоски. Поэтому немцам пришлось потратить эквивалент сотен миллионов долларов на более интеллектуальные инверторы и каналы связи, которые позволили бы фотоэлектрическим батареям автоматически преодолевать любые помехи, а не просто отключаться.
Клиенты дорого платят за эти обновления: с 2002 года тарифы на электроэнергию в Германии удвоились и составляют около 40 центов США за киловатт-час. Это более чем в четыре раза превышает стоимость электроэнергии в Иллинойсе. Многие другие страны теперь учатся на этом опыте, добавляет Кропоски, «чтобы убедиться, что солнечные и ветряные системы интегрируются с сетью таким образом, чтобы способствовать общей стабильности системы».
Ватт там, где их раньше не было: переосмысленное энергетическое будущее с более распределенной генерацией, хранением и микросетями не только для людей в богатых странах. Сюда также войдут те, у кого нет доступа к электричеству — сейчас это почти 1,3 миллиарда человек. Действительно, это уже происходит.
SharedSolar, проект, начатый Колумбийским университетом.
Виджей Моди и несколько его учеников развертывают небольшие фотоэлектрические батареи, соединенные микросетью, в деревнях по всей Африке к югу от Сахары. Домашние хозяйства и предприятия вносят предоплату за электроэнергию почти так же, как они могут вносить предоплату за услуги мобильной связи. Фото: SharedSolar
Крупный японский эксперимент использует такой комплексный подход. В 30 минутах езды на поезде от центра Токио застройщик превращает старое поле для гольфа в запланированный умный город под названием Кашиваноха. Энергия, вода и другие коммунальные услуги для населения в 26 000 человек разумно управляются на всех уровнях, от отдельных домохозяйств до предприятий и заводов до общегородских сетей.
Концепция умного города витала в воздухе уже давно. Но на самом деле это не прижилось в Японии до катастрофы на Фукусиме в марте 2011 года, говорит Акихико Тобе, генеральный менеджер подразделения Hitachi по проектам умных городов, которое поставляет системы управления энергопотреблением для Кашиванохи. «Землетрясение изменило все, — говорит Тобе. «Многим городам был нанесен большой ущерб из-за перебоев в подаче электроэнергии и отключении воды. В высотных зданиях пожилые люди оказались в ловушке на верхних этажах, потому что лифты перестали работать».
Таким образом, система электроснабжения Кашиванохи предназначена для обеспечения бесперебойной работы важнейших систем, таких как лифты, водяные насосы и больницы, в случае чрезвычайной ситуации. Для этого он использует несколько мест хранения аккумуляторов, а также микросеть, которая облегчает совместное использование электроэнергии и может работать изолированно от основной сети. Командный центр на втором этаже отеля и многоквартирного дома наблюдает за микросетью и точно отслеживает, где потребляется и вырабатывается электроэнергия. Во время нормальной работы клиентам также рекомендуется отслеживать собственное потребление энергии с помощью сенсорных мониторов в своих домах и на предприятиях. Тем, кто особенно хорошо справляется со снижением потребления, начисляются «эко-баллы», которые они могут обменять на товары и услуги в местном торговом центре LaLaPort.
[короткий код ieee-pullquote quote=»»Хорошее будущее электричества будет зависеть от каждой новой технологии, которую вы можете придумать»» float=»left» expand=1]
Со временем, по словам Тобе, будет добавлено больше домашней автоматизации, например, датчики, которые автоматически выключают свет, когда открываются шторы. Также будет предложен мониторинг состояния здоровья, чтобы отслеживать такие вещи, как количество упражнений и количество потребляемых калорий. По словам Тобе, люди, которые переезжают в Кашиваноху, понимают, что этот город представляет собой разрыв с прошлым. «Их мышление заключается в том, что они создают новую культуру, и они очень мотивированы участвовать в том, чтобы делать жизнь лучше».
Если предположить, что перспективных городов, таких как Форт-Коллинз и Кашиваноха, достигнут своих энергетических целей, можно ли повторить этот успех? «Хорошее будущее электричества будет зависеть от каждой новой технологии, о которой вы только можете подумать», — говорит Геллингс из EPRI. «Накопление энергии, эффективность устройств, лучшие способы добычи угля и природного газа, сетевые датчики, более продвинутая генерация». По его словам, если какая-либо из этих технологий не будет развиваться так, как сейчас предполагают эксперты, это может нарушить работу. Регуляторные и директивные органы также должны быть убеждены в необходимости значительных инвестиций в инфраструктуру, которые потребуются для более интеллектуальной интегрированной сети.
Даже если все эти изменения произойдут, сетка 2064 года по-прежнему будет очень похожа на сегодняшнюю сетку в некоторых ключевых аспектах. Крупные угольные электростанции, например, останутся значительной частью энергетического баланса. Согласно «International Energy Outlook 2013» Управления энергетической информации США, США, Австралия и многие другие страны выведут из эксплуатации свои устаревшие угольные электростанции, но другие страны продолжат строить новые. Согласно прогнозам, к 2040 году Китай, который уже является ведущим потребителем угля в мире, добавит около 530 гигаватт угольных электростанций. Таким образом, доля угля в мировом производстве электроэнергии в 2040 г., вероятно, будет всего на несколько процентных пунктов ниже, чем в 2010 г.
И как только эти новые заводы будут введены в эксплуатацию, их будет трудно сдвинуть с места. «Это очень инерционное поле», — говорит Вацлав Смил, изучавший медленный темп изменений в электроэнергетике. «Строительство одной электростанции стоит около миллиарда долларов. Как только вы поставите его на место, вы не захотите его отрывать и начинать заново. Таким образом, инновации будут происходить в основном на полях».
Инновации на периферии все же могут привести к глубоким изменениям в сети будущего, если такие города, как Форт-Коллинз и Кашиваноха, сделают все правильно. Через пятьдесят лет, говорит Стив Катанах, менеджер по освещению и электроснабжению в Fort Collins Utilities, две угольные электростанции, от которых город получает 80% электроэнергии, перестанут работать. Их место займут новые газовые турбины с комбинированным циклом, а также большая доля распределенной генерации. В настоящее время коммунальное предприятие активно поощряет инвестиции в ветровую и солнечную энергию с помощью нового льготного тарифа, который позволит клиентам продавать свою электроэнергию обратно в сеть по гарантированной цене. Более широкое использование механизмов реагирования на спрос позволит клиентам сократить их использование в периоды пикового спроса. И когда хранение энергии станет доступным, добавляет Катанах, «мы будем использовать это, чтобы сбалансировать изменчивость возобновляемых источников энергии».
В то время как некоторые отраслевые эксперты заламывают руки по поводу надвигающейся «спирали смерти» для современных коммунальных служб, Catanach удается звучать оптимистично в отношении того, что их ждет. «Форт-Коллинз — прекрасное место для жизни, и здесь всегда горит свет», — говорит он. Он почти уверен, что через 50 лет люди все еще смогут сказать то же самое.
Персональная электростанция для вашего дома | Фонд Фанни и Джона Герца
Мы производим и распределяем тепло и электроэнергию расточительно и неэффективно.
В Соединенных Штатах большая часть нашей энергии поступает от сжигания ископаемого топлива на гигантских электростанциях. Эти заводы заведомо неэффективны, поскольку в среднем они превращают только одну треть сжигаемого ими топлива в производство электроэнергии; остальная часть энергии переходит в тепло, которое не может быть транспортировано и, таким образом, тратится впустую и выбрасывается. Затем это электричество передается на семь миллионов миль по передающим и распределительным сетям в дома по всей стране.
Стипендиаты Hertz Макс Манкин и Тони Пэн, которые вместе основали Modern Electron, хотят все изменить. Их компания переориентирует производство энергии, заставив его работать лучше и переместив его ближе к дому. На самом деле, они хотели бы переместить его в ваш дом.
Благодаря их новой технологии вы можете получать энергию из собственной печи, питая свой дом, не полагаясь на массивную электрическую сеть. И топливо, сожженное в вашей печи, будет почти полностью использовано, что повысит ваш КПД почти до 100 процентов.
Решение Modern Electron превращает домашние печи и котлы в небольшие персональные электростанции, которые могут экономить домовладельцам в среднем сотни долларов в год на счетах за коммунальные услуги. А эффективное домашнее производство энергии может сократить выбросы CO2 до тонны в год.
«Это беспроигрышный вариант как для вас как домовладельца, так и для общества, если эти технологии находятся в одной коробке», — говорит Манкин. «Все становится дешевле и экологичнее».
Большие технологии в простом корпусе
Modern Electron создал технологию прямого преобразования тепла в электричество. Они создали небольшое устройство в форме цилиндра, которое помещается в ваш отопительный прибор, улавливает высокопотенциальное тепло, которое обычно уходит впустую, и превращает это тепло в электричество.
Скромное устройство — идеальное воплощение видения команды в отношении высокотехнологичного, но компактного, не требующего особого обслуживания и, в конечном счете, доступного и надежного решения для экологически чистой энергии.
«Если вы домовладелец, вам важно несколько аспектов вашего высокоэффективного отопительного прибора, — говорит Манкин. «Во-первых, это экономит вам деньги? Во-вторых, это заноза в заднице? И в-третьих, это действительно дорого? Мы создаем технологию, которая удовлетворяет всем этим критериям».
Дешевле и экологичнее
Сокращение выбросов углерода становится все более и более важным в условиях изменения климата. Исследователи создали и внедрили новые технологические решения практически во всех секторах, кроме отопления домов. Манкин и Пэн осознали, что существует неиспользованный рынок экологически чистой энергии, которая снизит выбросы углекислого газа.
«В Соединенных Штатах есть 50 миллионов домов, где наша технология очень хорошо подошла бы, и около 100 миллионов домов в Европе», — говорит Пан.