Ocena energetske učinkovitosti objektov na obnovljive vire energije

Trenutno se številne države po svetu vse bolj usmerjajo k načinom varčevanja z viri. V zadnjih letih se struktura proizvodnje energije v svetu spreminja v smeri zmanjševanja deleža neobnovljivih virov energije in povečevanja deleža obnovljivi viri energije (OVE)... Najbolj dinamično razvijajoči se panogi OVE sta sončna in vetrna energija.

Tradicionalno ločimo naslednje razloge, ki prispevajo k razvoju obnovljivih virov energije:

• enakomernejša porazdelitev na ozemlju planeta in posledično njihova večja dostopnost;
• skoraj popolna odsotnost emisij onesnaževal v okolje med delovanjem (ne za vse vrste obnovljivih virov energije);
• izčrpavanje fosilnih virov in neomejenih virov za nekatere vrste obnovljivih virov energije (veter in sonce);
• bistvene izboljšave tehnologij za proizvodnjo energije (zlasti za sončno in vetrno energijo).

Razvoj obnovljivih virov energije spodbuja tudi dejstvo, da je trenutno več kot 50 držav po vsem svetu sprejelo (delno v Rusiji) in veljajo zakone in vladne regulativne ukrepe za podporo obnovljivih virov energije. Poleg tega je pomemben dejavnik za razvoj obnovljivih virov energije zmanjšanje kapitalskih vlaganj v gradnjo elektroenergetskih objektov na njihovi osnovi.

Najpomembnejše zmanjšanje specifičnih kapitalskih naložb v gradbeništvo pade na takšne energetske objekte, kot so vetrne elektrarne (HE) insončne fotovoltaične elektrarne (SPPP)… Za objekte obnovljive energije, kot je npr hidroelektrarne (HE), majhen hidroelektrarne (HE), geotermalne elektrarne (GeoPP) inbioelektrarne (BioTES), so se vrednosti kapitalskih naložb znižale, vendar ne bistveno. Poleg tega je v zadnjih letih opaziti tendenco zniževanja obratovalnih (tekočih) stroškov ozsedanja vrednost električne energije (nivelirani stroški energije – LCOE).

Trenutno so objekti obnovljivih virov energije pod določenimi pogoji ekonomsko precej konkurenčni.

Vzroki za tako intenziven razvoj obnovljivih virov energije, predvsem vetrne in sončne energije, so tudi v dejstvu, da se je pristop k ocenjevanju učinkovitosti energetskih objektov v svetu spremenil v smeri večkriterijalnosti, obstaja težnja k decentralizacija energetskih sistemov oskrbe in regionalni energetski razvoj, predvsem na podlagi obnovljivih virov energije. …

V tuji praksi se za vrednotenje učinkovitosti elektroenergetskih objektov poleg ekonomskih kazalcev uporabljajo energetski in okoljski kazalniki.

Kot energetski indikatorji so sprejeti: čas povračila energije (EPBT) inrazmerje energetske učinkovitosti (donosnost naložbe (EROI)).

Povračilna doba energije označuje čas, v katerem obravnavana elektrarna s proizvedeno energijo nadomesti energetske stroške njenega nastanka, obratovanja in razgradnje.

Razmerje energetske učinkovitosti je razmerje med energijo, proizvedeno v fazi obratovanja, in porabljeno energijo v življenjskem ciklu elektrarne, ki je sestavljen iz treh glavnih faz: gradnje, obratovanja in razgradnje.

Glavni okoljski indikatorji so:

• potencial globalnega segrevanja (GWP);
• oksidacijski potencial (AP);
• Potencial evtrofikacije (EP)

Potencial globalnega segrevanja — indikator, ki določa stopnjo vpliva različnih toplogrednih plinov na globalno segrevanje.

Oksidacijski potencial — kazalnik, ki označuje vpliv emisij onesnaževal, ki lahko tvorijo kisline, na okolje.

Možnost evtrofikacije — kazalnik, ki označuje poslabšanje kakovosti vode zaradi kopičenja hranilnih snovi v vodi.

Vrednosti teh indikatorjev so določene na podlagi naslednjih onesnaževal: potencial globalnega segrevanja se izračuna na podlagi CO, CO2 in CH4 in se meri v kgCO2eq, oksidacijski potencial — SO2, NOx in HCl in se meri v kgSO2eq., potencial evtrofikacije — PO4 , NH3 in NOx in se meri v kg PO4eq.Vsaka vrsta onesnaževala ima svojo specifično težo.

Številne študije so pokazale: elektroenergetski objekti na obnovljive vire energije, predvsem SFES in WPP, praviloma energetsko in ekološko učinkovitejšikot objekti za neobnovljivo energijo.

Energetska učinkovitost energetskih objektov, ki temeljijo na obnovljivih virih energije (predvsem vetrna in sončna energija), se je v zadnjih 5-10 letih močno povečala.

V tabeli so prikazane ocene vračilne dobe energije, ki so jih dobili različni avtorji za kopenske vetrne elektrarne in SEP različnih tipov ter HE različnih moči. Iz teh izhaja, da je vračilna doba energije za kopenske vetrne elektrarne 6,6 do 8,5 mesecev, SFES 2,5–3,8 let in male hidroelektrarne 1,28–2,71 let.

Znižanje plačila energije elektrarn, ki temeljijo na obnovljivih virih energije, je posledica dejstva, da je v svetu v zadnjih 15-20 letih prišlo do pomembnega razvoja in izboljšav tehnologij za proizvodnjo energetske opreme in elementov. energetske opreme.

Ta trend je najbolj jasno zaslediti v HE in HE, za katere glavni delež porabe energije v življenjskem ciklu pade na proizvodnjo glavne energetske opreme (vetrne turbine in fotovoltaični pretvorniki).

Tako je na primer delež porabe energije za glavno energetsko opremo hidroelektrarne približno 70-85%, za SFES pa 80-90%.Če upoštevamo hidroelektrarne in hidroelektrarne kot del vetrnih in sončnih parkov, se bo specifična teža komponent stroškov energije v tem primeru nekoliko razlikovala od danih vrednosti, saj bo treba upoštevati energijsko stroški za proizvodnjo iz kablov.

Vse večja gospodarska konkurenčnost energetskih objektov na OVE ter njihova večja energetska in okoljska učinkovitost v primerjavi z neobnovljivimi viri prispevata k vse intenzivnejšemu razvoju energetskih objektov na OVE v svetu.

Instalirane zmogljivosti obnovljivih virov energije, predvsem vetrne in sončne energije, se bodo po napovedih v svetu tako kratkoročno kot dolgoročno še povečevale. Prav tako se bo po napovedih v svetu povečal tudi delež obnovljivih virov energije v skupni proizvodnji energije.

energetska in okoljska ocena življenjskega cikla elektrarn. Te ocene kažejo, da energetski objekti, ki temeljijo na obnovljivih virih energije (predvsem vetrne elektrarne in SFES), so v večini primerov energetsko in okoljsko učinkovitejši od neobnovljivih virov energije.

Izbira najučinkovitejših možnosti za elektroenergetske objekte v Rusiji trenutno poteka le na podlagi kazalnikov ekonomske učinkovitosti. Ugotavljanje energetske in okoljske učinkovitosti življenjskega cikla elektrarn, tudi tistih na obnovljive vire energije, se ne izvaja, kar ne omogoča celovite ocene njihove učinkovitosti.

V Rusiji je veliko decentraliziranih in energetsko pomanjkljivih regij in območij s šibko omrežno infrastrukturo, izčrpanimi energetskimi skladi, vendar z velikim potencialom vetrne, sončne in drugih vrst obnovljivih virov energije, katerih uporaba s celovito skupni oceni, se lahko izkaže, da je ne le ekonomsko, ampak tudi energetsko in okoljsko učinkovitejša od rabe neobnovljivih virov energije.

Na podlagi članka doktorja tehničnih znanosti, profesorja G.I. Sidorenko "O vprašanju učinkovitosti energetskih objektov, ki temeljijo na obnovljivih virih energije" v reviji "Energija: ekonomija, tehnologija, ekologija"