Варіанти енергоефективності для теплових електростанцій в Індії

кредит зображення: використовується з дозволу

21 січня 2010 р. 12:00 GMT, 8 червня 2015 р., 22:27 GMT
2968 переглядів

Індія, як виявляється, є четвертою у світі країною, яка залежить від вугілля (51,4% первинної енергії). Вугілля продовжуватиме домінувати ще кілька років, оскільки прогнозовані запаси вугілля, ймовірно, триватимуть протягом наступних 100 років.

Індія, яка має близько 80 вугільних електростанцій і потребує більше електроенергії, залежить від найдешевшого та найпростішого палива (вугілля), яке доступне для виробництва електроенергії. Із поточної встановленої потужності в Індії близько 64,7% припадає на теплову енергію, а другим більшим вкладником є Hydel (24%). Навіть серед термальних джерел це переважно вугілля, яке, ймовірно, залишатиметься основним варіантом принаймні ще деякий час, поки його не замінить іншим, не менш конкурентоспроможним паливом.

Запаси вугілля в Індії становлять близько 6,7 відсотків відомих у світі запасів. Незважаючи на щирі зусилля щодо збільшення відновлюваних джерел енергії та ядерної енергетики, їм, можливо, доведеться боротися з маленьким гравцем у найближчому майбутньому. Внесок, що відновлюється, може збільшитися до приблизно 10 відсотків до 2012 року з нинішніх 8 відсотків. Додавання близько 78 000 МВт потужностей протягом наступних п’яти років може залучити консервативні оцінки в 78 мільярдів доларів.

Субкритична технологія обслуговує цей сектор завдяки поступовому збільшенню потужності за останні шість десятиліть, збільшившись із 1713 МВт у 1950 році до нинішніх 1,53 694 МВт (жовтень, 2009). Застереження щодо передових технологій або альтернативи для субкритичних здається важким для сприйняття, тоді як у світі спостерігаються морські зміни у світогляді на теплову енергію, зокрема, на видобуток вугілля.

Китай має треті за величиною запаси вугілля у світі після США та Росії. Наприклад, Китай випередив Індію у виробництві вугілля. Насправді прогрес був настільки швидким, що Китай перевищує викиди вуглекислого газу в США. Поточне використання вугілля в Китаї є більшим, ніж спільне використання США, Європи та Японії. У той же час Китай протягом останніх двох років став провідним будівельником більш ефективних електростанцій на вугіллі, що не забруднюють довкілля.

Потенційна ефективність близько 44 відсотків запропонованих нових заводів порівняно з нині менш ефективними заводами в Китаї - від 27 до 36 відсотків - може спричинити зменшення викидів парникових газів більш ніж на третину. З огляду на значну залежність від вугілля в Китаї, внесок парникових газів навіть від ефективних вугільних установок буде вдвічі більшим, ніж внесок у газові установки. За останні чотири роки Китай подвоїв свій внесок у вітроенергетику. Китай також звертає увагу на ядерний варіант. Незважаючи на розвиток подій, залежність від вугілля, однак, не зменшилась.

На відміну від Китаю, США досягають близько 40 відсотків ефективності найефективніших вугільних електростанцій.

Китай завдяки технології Ultra Supercritical, що використовує надзвичайно гарячу пару, досяг найвищої ефективності. Багато таких електростанцій сукупно сприяло зменшенню витрат настільки, що це на третину менше, ніж менш ефективна вугільна електростанція в США.

Хоча вдосконалені вугільні електростанції безумовно оцінюють нестабільні ціни на газ, відбувся фокусний перехід від надійності базового навантаження до гнучкості експлуатації. Точне налаштування відповідно до нового операційного профілю забезпечить величезні фінансові вигоди.

Незважаючи на те, що є можливість підвищити "ефективність" на вугільних електростанціях, розумно розглянути декілька з них, щоб зареєструвати свої переваги в сучасному та сучасному контексті зміни клімату. Виробники електроенергії останнім часом усвідомили важливість ефективної роботи як значущого втілення свого корпоративного управління. Приймаючи таке усиновлення, країни, що розвиваються, можуть скористатися досвідом розвинутих країн, уникаючи непридатних варіантів.

Переваги підвищення енергоефективності

Теплові електростанції, основи електричних систем, що перетворюють теплову енергію в електричну, реєструють ефективність між 30 і 50%. Отже, баланс тепла розсіюється в атмосфері. Однак ефективність, заснована на законах фізики, пов'язана з тим, що лише частка енергії, залежно від типу електростанції, може перетворюватися в електрику.

Великий попит на енергію в Китаї та Індії та критичні проблеми захисту клімату вимагають узгоджених зусиль щодо енергоефективності. Сучасна тенденція імпорту нафти та газу неминуче призведе до викидів СО2 до 2030 року, згідно звітності Міжнародного енергетичного агентства (МЕА) про світову енергетику. Тому вкрай важливо, щоб уряди змінили політику зараз, а компанії почали концентрувати інвестиції у більш енергоефективні технології.

Варіант розглянути одне конкретне рішення найбільш надійного вугілля, на жаль, не є життєздатним, і тому для одночасного досягнення сукупної вигоди потрібно оцінити та застосувати всі можливі варіанти. Генератори електроенергії та споживачі разом відіграють однаково важливу роль у боротьбі з енергетичною кризою та уникненні накопичення вуглекислого газу в атмосфері. Поєднання зменшення енергоспоживання (кінцеві споживачі) та покращеної ефективності генеруючих агрегатів, безсумнівно, зробить цінну енергію доступною для промислових потреб та економічного зростання. Запобігання втраті енергії, що бере на себе відповідальність за домогосподарство, могло бути спричинене або з корисливих мотивів зменшення рахунків за електроенергію, або могло бути екологічним імпульсом.

Враховуючи попит на електроенергію в Індії, введення в експлуатацію нових заводів приблизно за Rs. Чотири мільярди на МВт могли б стати дорогим пропозицією, оскільки на цьому етапі більш просте рішення щодо надання значної кількості енергії за рахунок підвищення енергоефективності може бути привабливим варіантом. Насправді, підвищення відсотка ефективності на один відсоток призведе до зменшення споживання вугілля приблизно на 3% та, як наслідок, скорочення викидів. (Питоме споживання вугілля становить 650 кг на МВт на годину - тобто 4,62 млн. Метричних тонн для електростанції потужністю 1000 МВт, що працює 7000 годин на рік)

Потреба в підвищенні енергоефективності

Дійсно, заміна викопного палива, яке користується довгою історією, може бути непростою. Однак належне оцінювання альтернативного джерела в поєднанні з заходами енергоефективності як на виробництві, так і на споживачах призведе до значних вигод. Незважаючи на те, що європейське співтовариство може замислюватися про відродження ядерної енергетики, за останні десять років поновлювані джерела енергії не постраждали в Азії.

Ефективність електростанції може бути виражена через деякі загальні фактори, як швидкість тепла (енергоефективність); теплова ефективність; коефіцієнт ємності; коефіцієнт навантаження; економічна ефективність та операційна ефективність

Ефективність електростанції головним чином фокусується на оптимізації температури (тепло, що отримується при спалюванні вугілля), і тиску (пара, що отримується через воду) для даної технології. Покращені технології, зрозуміло, забезпечують кращу ефективність порівняно з докритичним виробництвом енергії з вугільним пилом.

Глобальний підхід у досягненні цієї мети був іншим завдяки прийняттю або вдосконалення, або консервативних заходів. Як приклад, повідомлення, яке випливає з досвіду Каліфорнії, полягає в тому, що "ефективність є основою будь-яких зусиль щодо зменшення залежності від викопного палива". Як наслідок цього, їм вдається - "Уникнення потреби в 24 електростанціях" -. Далі Каліфорнія прийняла закони про створення стандарту портфеля відновлюваних джерел (RPS), який спрямовує комунальні підприємства, що належать інвесторам, генерувати 20 відсотків енергії з відновлюваних джерел до 2010 року та 33 відсотки до 2020 року.

Таке поєднання енергоефективності, доповнене відновлюваною енергією, справді стало неминучим в Індії з огляду на два останні заяви Міністерства навколишнього середовища та лісів щодо їх активного підходу:

Індія встановить цільові показники ефективності промисловості до грудня 2010 року
Національні стандарти якості навколишнього повітря, 18 листопада 2009 р

Поточний сценарій та майбутні варіанти:

Експлуатаційна ефективність визначається як відношення загальної електроенергії, виробленої станцією за певний період часу, до загальної потенційної електроенергії, яка могла б бути вироблена, коли б станція працювала на 100 відсотків.

Одна з електростанцій в Індії працює стабільно зі 100% коефіцієнтом завантаження рослин (PLF). Тому було б ідеально додати значну кількість енергії, яка імітує належні практики, поширені на цій електростанції (вугілля на базі 81356 МВт при поточній встановленій потужності) без прямих інвестицій та уникнення пов'язаних з цим екологічних наслідків (протягом 2007 - 2008 PLF 101,8% від Дадрі ТЕС (210 МВт) NTPC був найвищим серед усіх підрозділів центрального сектору. PLF у 100,15% ТЕС ТЕС RRVUNL був найвищим серед усіх підрозділів державного сектору). Всього лише на 1% покращення національного ПЛФ на 75,95% станом на вересень 2009 року зробить доступною потужність 814 МВт і приблизно 4070 МВт, якщо вона зросте до 5%.

Такі фактори, як швидкість тепла, теплова ефективність, коефіцієнт потужності, коефіцієнт навантаження, економічна ефективність та операційна ефективність, схоже, мають тісний взаємозв'язок. Позитивна зміна, яка розширює можливості та заохочує всі сфери електростанції - експлуатацію, технічне обслуговування, аналіз капітальних проектів тощо - зосередити увагу на поліпшенні теплової потужності, сприятиме підтримці загальної норми теплової енергії та, як наслідок, принесе загальну функціональну ефективність електростанції.

Зменшене споживання енергії (палива) на кВт-год виробництва енергії по суті є заходами енергоефективності на тепловій електростанції. Заходи з енергоефективності повинні здійснюватися за допомогою основних ресурсів - вугілля та води та нових варіантів.

Висновок

G8 та супровідний Форум основних економік пообіцяли скоротити викиди вуглекислого газу на 80% до 2050 року (Великобританія досягне скорочення викидів у своєму вуглецевому бюджеті на 34% на рівні 1990 року до 2020 року) і обмежити підвищення глобальної температури до максимум 20 C вище доіндустріального рівня, включаючи країни, що розвиваються. Насправді Великобританія сподівається на майбутнє з низьким рівнем вуглецю. Тиск на світову спільноту ніколи не був таким інтенсивним, як зараз, тоді як "Копенгагенська конференція" просто готова для належної дорожньої карти на 2012 рік.