Децентрализованные источники энергии: будущее энергетики в ее прошлом – Энергетика и промышленность России – № 10 (38) октябрь 2003 года – WWW.EPRUSSIA.RU
Газета “Энергетика и промышленность России” | № 10 (38) октябрь 2003 года
Прогнозируя будущее, мы нередко забываем об уроках прошлого. Однако, не оглядываясь назад, не анализируя успехи и недостатки в нашей истории, мы можем упустить важные возможности. Это относится и к современной энергетике, где установка и использование децентрализованных источников энергии может рассматриваться как повторение истории.Стимулами преимущественного развития централизованного энергоснабжения представлялись обычно такие факторы, как повышение КПД с ростом мощности энергопроизводителя, снижение удельной материалоемкости и стоимости энергоагрегатов, упрощение организации природоохранных мероприятий. Однако современная практика показывает, что выигрыш в агрегатном КПД теряется в энергосетях, особенно тепловых, высокие удельные показатели энергетической инфраструктуры «съедают» выигрыш мощных энергостанций, а стоимость природоохранных мероприятий все более возрастает. Кроме того, в аварийных ситуациях на крупных энергообъектах серьезные экологические последствия неизбежны и зачастую некомпенсируемы.
Концепция внедрения децентрализованных источников не означает отказ от централизованного энергоснабжения, однако предполагает, что в ряде случаев ему имеется обоснованная альтернатива.
Небольшие автономные энергостанции хорошо согласуются с использованием местных источников первичной энергии: воды, ветра, солнца, энергии биомассы, бытовых отходов, бросового тепла, геотермальных вод, попутных газов, отходов нефтехимического производства и других. Такие установки, обладая, как правило, небольшой мощностью (от сотен ватт до десятков и сотен киловатт), обеспечивают использование энергии на месте ее производства, исключая необходимость создания энергосетей. По мере развития новых технологий их эффективность приближается к показателям мощных станций, снижаются удельные затраты, а их экологическая безопасность изначально выше. Кроме того, эти преимущества возрастают при когенеративном производстве энергии.
В рамках концепции автономного энергообеспечения локальных потребителей могут применяться различные конфигурации энергостанций, включающие два и более энергоагрегатов, в том числе на базе возобновляемых энергоносителей. В таких комплексах может использоваться энергия солнца, ветра, водотоков различного происхождения, бросового тепла, химической и биологической энергии отходов.
Примером децентрализованного источника является замена центральной котельной на небольшую когенерационную станцию для энергоснабжения теплом и энергией поселка или квартала (части города). Целесообразная структура такой станции включает в себя следующие функциональные блоки: газотурбинный блок на основе использования микротурбин; котельный агрегат, утилизирующий отходящие от газотурбинной установки газы и обеспечивающий производство пара с параметрами, необходимыми для реализации эффективного паротурбинного преобразователя энергии. Кроме того, должен быть предусмотрен дополнительный ввод энергии в случае отключения газотурбинного блока; газотурбинный блок, преобразующий часть тепловой энергии газа с высоким потенциалом, в электрическую энергию; блок теплонасосной установки для термотрансформации отработанного пара; аккумуляторы тепловой энергии для выравнивания параметров теплоносителя в нагрузке потребителя. Возможные параметры станции следующие: электрическая мощность – 1000 кВт, тепловая мощность – 2000 кВт, коэффициент использования топлива – 0,8, срок окупаемости – 3-3,5 года.
Другим примером децентрализованного источника является комплекс для снабжения тепловой и электрической энергией группы жилых домов, коттеджа, жилого подъезда, кафе, ресторана, гостиницы, гаражного кооператива и тому подобного, состоящий из дизельного агрегата нового поколения и ветростанции небольшой мощности. Особенностью дизельного агрегата является возможность использования любого доступного источника первичной энергии. Энергокомплекс действует в режиме когенерации и комплектуется теплоаккумулятором. Элементы энергокомплекса могут работать автономно или параллельно в зависимости от потребности и погодных условий. Параметры энергокомплекса: электрическая мощность – 30-50 кВт; тепловая мощность – 17-84 кВт для нагрева и 5-8 кВт для производства горячей воды, эффективность комплекса не ниже 80%.
СРО, Генерация, Котельная, Мощность, Топливо, Турбины, Энергия , Кабельная арматура
www.eprussia.ru
Децентрализация энергетики / / Независимая газета
Глобальная трансформация энергосистем в российском преломлении: в поисках особого пути
ТЭЦ №2 г. Иваново. Мощность – 200 тыс. кВт (электрическая) и 670 Гкал/ч (тепловая). Введена в строй в 1955 году. Численность персонала – 191 человек. Фото с сайта www.tplusgroup.ru
От огромных электростанций площадью в 250 га с трубами высотой с небоскреб, от перекрывающих Енисей гигантских плотин – к миллионам маленьких станций в доме у каждого потребителя. Именно в этом направлении, все ускоряясь, движется мировая электроэнергетика. По данным, которые приводят Институт энергетических исследований РАН и Аналитический центр при правительстве РФ в монографии «Прогноз развития энергетики мира и России 2016», расширение распределенной генерации будет идти почти на 40% быстрее, чем развитие всей мировой генерации. По оценке KMPG и исследовательских организаций Германии, доля выработки электроэнергии в мире на традиционных крупных тепловых и атомных станциях, которая еще совсем недавно составляла 75%, к 2030 году сократится до 32%. Распределенная энергетика наступает на централизованную, увеличивая свою долю за этот период более чем в два раза – с 15 до 39%. А с чего все начиналось?
Энергосистемы России и зарубежных стран исторически развивались в похожей логике. Крупные электростанции сооружали обычно в удобных местах – в первую очередь там, где хватало воды и дешевого и доступного топлива. Строительство станции было тем дешевле (в расчете на единицу мощности), чем она мощнее (эффект масштаба), поэтому средняя мощность станции постоянно росла, увеличившись с 1920-х до 1980-х годов в 500 и более раз. Эти гиганты строились на большом удалении от городов и промышленных предприятий, а энергия к потребителям передавалась по разветвленным сетям общей длиной в десятки тысяч километров.
Несколько десятилетий эта логика развития энергосистем оставалась неизменной. Централизованные энергосистемы успешно, надежно, по разумной цене обеспечивали потребителей электроэнергией. Но к концу XX века эффект масштаба перестал работать так хорошо, как это было в 1950-х.
Катализатором изменений стала распределенная генерация – а именно появление в США и Европе в 1980-х новых технологий производства электроэнергии, которые позволили создавать недорогие и эффективные газовые электростанции небольшой мощности (в том числе производящие тепло). В те же годы был дан старт программам поддержки энергосбережения, управления спросом на электроэнергию.
В начале XXI века началось бурное развитие возобновляемых источников энергии. Правительства стран Европы, США и других развитых стран, стремясь к безуглеродной энергетике и уменьшению зависимости от экспорта энергоресурсов, приняли долгосрочные программы поддержки возобновляемых источников энергии, после чего стоимость решений в области солнечной и ветряной энергетики упала в разы при существенном росте их технологической эффективности.
В результате всего за 20–30 лет потребитель от ситуации детерминированного электроснабжения только от централизованной энергетики пришел к возможности выбора широкого спектра альтернативных решений. Масштаб произошедших изменений можно оценить на примере Дании.
Появление множества новых небольших генераторов усложнило процессы их интеграции в единую энергосистему, процессы управления и регулирования. Потребовались новые технологии построения сетей и управления ими, которые позже получили общее название Smart Grid. Потребитель электроэнергии начал играть все большую роль в энергосистеме, получая новые потенциальные роли – генератора и накопителя электроэнергии. Резко увеличивается свобода потребительского выбора. В то же время открываются широкие возможности для управления спросом, энергоэффективностью как на уровне конкретного домохозяйства, так и на уровне экономики в целом. Для реализации этих возможностей государства меняют модели рынков электрической энергии и мощности в сторону их либерализации.
Процесс перехода к «новой энергетике» получил название Energy Transition – энергетического перехода.
 |
| ТЭЦ на окраине г. Леуварден, Нидерланды. Мощность – 700 кВт (электрическая) и 3 Гкал/ч (тепловая). Запущена в 2010 году. Численность персонала – 0 человек. Фото с сайта www.wikipedia.org |
В России к началу 2000-х годов энергетический переход тоже стихийно запустился, хотя и пошел, как водится, «своим путем» и гораздо медленнее. Тому были объективные причины, среди которых – дешевый и доступный природный газ, холодный климат и доставшаяся нам «в наследство» с советских времен крупнейшая в мире надежная централизованная энергосистема, благодаря которой Россия пережила череду кризисов конца XX века и времена тотальных неплатежей практически без масштабных аварий в электро- и теплоснабжении – при минимальных по нищете тех лет затратах на обновление и даже на ремонт.
Тем не менее уже в 1990-х годах «Газпром» инвестировал в создание малых электростанций для своих уральских предприятий. К началу 2010-х строить собственные энергоцентры начали уже практически все: от домохозяйств до крупных нефтегазовых компаний. Причины этого стихийного движения лежали не в плоскости борьбы с парниковыми газами, а в плоскости экономической эффективности. Так сложилось, что подключать новые объекты к энергосистеме становилось все сложнее и дороже, и благодаря сооружению собственных станций компании сокращали долгосрочные затраты на электроэнергию. В наши дни среди домовладельцев распределенная генерация пока остается уделом энтузиастов и серьезного развития еще не получила, но среди потребителей покрупнее примеры исчисляются сотнями – это и «Сургутнефтегаз» в Тюменской области, и агрохолдинг «Майский» в Татарстане, и птицефабрика в Якутии, и девелопер индустриальных парков DEGA в Московской области, и жилые микрорайоны в Южно-Сахалинске и Новосибирске.
Главной особенностью «российского пути» развития распределенной генерации стала преимущественно автономная работа новых энергоцентров (без подключения к энергосистеме). Существующая в России модель рынка электроэнергии не заточена на интеграцию таких станций в систему и получение системных эффектов для всех ее участников (подобно тому, как это организовано в развитых странах). И если сторонники децентрализации настаивают на изменении модели рынка с тем, чтобы достичь этих системных эффектов, то ее противники возражают, указывая на снижение надежности энергосистемы при включении в нее множества малых станций, на сложность администрирования и технического регулирования в условиях невысокой квалификации новых игроков рынка. Понять эту логику можно, подобный «сам себе энергетик», заходя в непрофильную для себя и сложную сферу деятельности, вполне может спровоцировать не только аварию на собственном производстве (из-за отключения новых генераторов, что не раз случалось у тех же нефтяников), но – теоретически – и аварию в энергосистеме. Если это случится где-нибудь в Сибири зимой, то речь может идти об угрозе здоровью и жизни людей.
Сторонники децентрализации в ответ на это возражают, что энергосистема стареет и подобные аварии уже давно не редкость и без какого-либо влияния со стороны распределенной энергетики.
Пока продолжаются споры о надежности, потребители вместе со своими энергоцентрами продолжают постепенно «убегать» из централизованной энергосистемы. А она продолжает жить в своей логике, мало изменившейся за 100 лет, со времен плана ГОЭЛРО: централизованное прогнозирование спроса на энергию, централизованное планирование строительства новых крупных объектов, централизованные масштабные инвестиции и строительство. Сроки создания новых крупных станций в энергетике не могут быть короче 5–7 лет, а ведь за это время потребители могут с десяток раз поменять планы развития своего бизнеса. Итогом наложения этих процессов является строительство не очень нужных дорогостоящих станций и сетей, а также перекладывание части затрат по содержанию энергосистемы на потребителей, оставшихся в ней.
Так сложился «российский путь». Но есть ли шанс с него свернуть? Ведь за рубежом энергетический переход не привел к авариям, не повысил цены на электроэнергию и не отменил крупные электростанции. Наоборот, современные технологии повысили гибкость, прозрачность «старой» системы, оптимизировали затраты на ее развитие, резко повысили производительность труда. Мировой опыт показывает, что есть возможность гармонично встраивать новые распределенные решения в традиционную энергосистему – там, где это экономически целесообразно с учетом конкретных местных условий – от климата до удаленности и износа электросетей. В той же Дании начали с развития распределенной когенерации – небольших станций, производящих и электроэнергию, и тепло для своего потребителя, – и добились лучших в мире показателей их эффективности. При правильной настройке рынка новые технологии не разрушают систему, а дополняют ее. Но, конечно, добиться такой правильной настройки не так просто.
Каким образом эффективнее решить проблему старения крупных станций в России? Идти ли традиционным для нас путем – централизованно восстанавливать старые и строить новые крупные объекты или поворачиваться в сторону «энергетического перехода», открывая двери перед распределенной энергетикой? Представляется, что комбинация этих методов может стать хорошей альтернативой выбору какого-то одного. Технологии «новой энергетики» проникнут в Россию даже через асфальт запретов – и если так, то почему бы не использовать этот потенциал не для разрушения, а для развития уникальной российской энергосистемы?
www.ng.ru
Распределённое производство энергии – это… Что такое Распределённое производство энергии?
Распределенное производство энергии (англ. Distributed power generation) — концепция распределенных энергетических ресурсов подразумевает наличие множества потребителей, которые производят тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, направляя их излишки в общую сеть.
В настоящее время промышленно развитые страны производят основную часть электроэнергии централизованно, на больших энергостанциях, таких как угольные электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции или электростанции на природном газе. Такие электростанции имеют превосходные экономические показатели, но обычно передают электроэнергию на большие расстояния. Строительство большинства из них было обусловлено множеством экономических, экологических, географических и геологических факторов, а также требованиями безопасности и охраны окружающей среды. Например, угольные станции строятся вдали от городов для предотвращения сильного загрязнения воздуха, влияющего на жителей. Некоторые из них строятся вблизи угольных месторождений для минимизации стоимости транспортировки угля. Гидроэлектростанции должны находится в местах с достаточным энергосодержанием (перепад уровней на расход воды). Большинство энергостанций слишком далеко расположены, чтобы использовать их побочное тепло для обогрева зданий.
Низкое загрязнение окружающей среды — критическое преимущество комбинированных энергостанций, работающих на природном газе. Это позволяет им находиться достаточно близко к городу для централизованного теплоснабжения и охлаждения.
Другой подход — распределенное производство электроэнергии. При этом снижаются потери электроэнергии при транспортировке из-за максимального приближения электрогенераторов к потребителям электричества, вплоть до расположения их в одном здании. Такой подход также ведет к уменьшению числа и протяженности линий электропередач, которые необходимо построить.
Типичное распределенное производство электроэнергии характеризуется низкими затратами на обслуживание, низким загрязнением окружающей среды и высокой эффективностью. В прошлом для этого требовались опытные операторы и большие комплексные заводы. В настоящее время благодаря автоматизации, использованию чистых источников энергии, таких как солнечный свет, ветер и природный газ размер экономически эффективных энергоустановко уменьшился.
В рамках данной концепции в качестве генераторов энергии выступают когенерационные установки (КГУ) малой и средней мощности, которые позволяют добиться высокой эффективности использования топлива (до 90 % от потенциальной энергии).
Использование подобных установок приводит к значительной экономии топлива и финансов. По некоторым оценкам, использование КГУ позволит снизить затраты на производство энергии в США на 40 %.
Объединение распределенных генераторов энергии может выступать в качестве виртуальной ТЭЦ. В качестве синонима может использоваться термин «децентрализованное производство энергии», который не отражает специфической особенности — наличие общей сети обмена электро- и тепловой энергии. В рамках концепции децентрализованного производства электроэнергии возможно наличие общей сети электроэнергии и системы местных котельных, производящих исключительно тепловую энергию для нужд населенного пункта/предприятия/квартала.
См. также
Ссылки
Распределенные источники энергии
Инверторы — 230V/115V
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru
Распределенное производство энергии – это… Что такое Распределенное производство энергии?
Распределенное производство энергии (англ. Distributed power generation) — концепция распределенных энергетических ресурсов подразумевает наличие множества потребителей, которые производят тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, направляя их излишки в общую сеть.
В настоящее время промышленно развитые страны производят основную часть электроэнергии централизованно, на больших энергостанциях, таких как угольные электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции или электростанции на природном газе. Такие электростанции имеют превосходные экономические показатели, но обычно передают электроэнергию на большие расстояния. Строительство большинства из них было обусловлено множеством экономических, экологических, географических и геологических факторов, а также требованиями безопасности и охраны окружающей среды. Например, угольные станции строятся вдали от городов для предотвращения сильного загрязнения воздуха, влияющего на жителей. Некоторые из них строятся вблизи угольных месторождений для минимизации стоимости транспортировки угля. Гидроэлектростанции должны находится в местах с достаточным энергосодержанием (перепад уровней на расход воды). Большинство энергостанций слишком далеко расположены, чтобы использовать их побочное тепло для обогрева зданий.
Низкое загрязнение окружающей среды — критическое преимущество комбинированных энергостанций, работающих на природном газе. Это позволяет им находиться достаточно близко к городу для централизованного теплоснабжения и охлаждения.
Другой подход — распределенное производство электроэнергии. При этом снижаются потери электроэнергии при транспортировке из-за максимального приближения электрогенераторов к потребителям электричества, вплоть до расположения их в одном здании. Такой подход также ведет к уменьшению числа и протяженности линий электропередач, которые необходимо построить.
Типичное распределенное производство электроэнергии характеризуется низкими затратами на обслуживание, низким загрязнением окружающей среды и высокой эффективностью. В прошлом для этого требовались опытные операторы и большие комплексные заводы. В настоящее время благодаря автоматизации, использованию чистых источников энергии, таких как солнечный свет, ветер и природный газ размер экономически эффективных энергоустановко уменьшился.
В рамках данной концепции в качестве генераторов энергии выступают когенерационные установки (КГУ) малой и средней мощности, которые позволяют добиться высокой эффективности использования топлива (до 90 % от потенциальной энергии).
Использование подобных установок приводит к значительной экономии топлива и финансов. По некоторым оценкам, использование КГУ позволит снизить затраты на производство энергии в США на 40 %.
Объединение распределенных генераторов энергии может выступать в качестве виртуальной ТЭЦ. В качестве синонима может использоваться термин «децентрализованное производство энергии», который не отражает специфической особенности — наличие общей сети обмена электро- и тепловой энергии. В рамках концепции децентрализованного производства электроэнергии возможно наличие общей сети электроэнергии и системы местных котельных, производящих исключительно тепловую энергию для нужд населенного пункта/предприятия/квартала.
См. также
Ссылки
Распределенные источники энергии
Инверторы — 230V/115V
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru
Промышленное производство электроэнергии — Мегаобучалка
В эпоху индустриализации подавляющий объем электроэнергии вырабатывается промышленным способом на электростанциях.
| Вид электростанции | Доля вырабатываемой электроэнергии в России (2000 г. [1]) | Доля вырабатываемой электроэнергии в мире | Доля энергии, преобразуемая в электрическую | Доля потерь энергии при ее производстве |
| Теплоэлектростанции (ТЭС) | 67 %, 582,4 млрд кВт·ч | |||
| Гидроэлектростанции (ГЭС) | 19 %; 164,4 млрд кВт·ч | |||
| Атомные станции (АЭС) | 15 %; 128,9 млрд кВт·ч |
В последнее время в связи с экологическими проблемами, дефицитом ископаемого топлива и его неравномерного географического распределения становится целесообразным вырабатывать электроэнергию способом используя ветроэнергетические установки, солнечные батарей, малые газогенераторы.
В некоторых государствах, например в Германии, приняты специальные программы, поощряющие инвестиции в производство электроэнергии домохозяйствами.
Распределённая энергетика
Распределённое производство энергии (англ. Distributed power generation) — концепция распределённых энергетических ресурсов подразумевает наличие множества потребителей, которые производят тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, направляя их излишки в общую сеть (электрическую или тепловую).
В настоящее время промышленно развитые страны производят основную часть электроэнергии централизованно, на больших электростанциях, таких как тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции. Такие электростанции имеют превосходные экономические показатели и обычно передают электроэнергию на большие расстояния. Строительство большинства из них было обусловлено множеством экономических, экологических, географических и геологических факторов, а также требованиями безопасности и охраны окружающей среды. Например, угольные станции строятся вдали от городов для предотвращения сильного загрязнения воздуха, влияющего на жителей. Некоторые из них строятся вблизи угольных месторождений для минимизации стоимости транспортировки угля. Гидроэлектростанции должны находиться в местах с достаточным энергосодержанием (перепад уровней на расход воды). Большинство энергостанций слишком далеко расположены, чтобы использовать их побочное тепло для обогрева зданий.
Низкое загрязнение окружающей среды — критическое преимущество комбинированных энергостанций, работающих на природном газе. Это позволяет им находиться достаточно близко к городу для централизованного теплоснабжения.
Другой подход — распределённое производство электроэнергии. При этом снижаются потери электроэнергии при транспортировке из-за максимального приближения электрогенераторов к потребителям электричества, вплоть до расположения их в одном здании. Такой подход также ведет к уменьшению числа и протяжённости линий электропередачи, которые необходимо построить.
Типичное распределённое производство электроэнергии характеризуется низкими затратами на обслуживание, низким загрязнением окружающей среды и высокой эффективностью. В прошлом для этого требовались опытные операторы и большие комплексные заводы. В настоящее время благодаря автоматизации, использованию чистых источников энергии, таких как солнечный свет, ветер и природный газ размер экономически эффективных энергоустановок уменьшился.
В рамках данной концепции в качестве генераторов энергии выступают когенерационные установки (КГУ) малой и средней мощности, которые позволяют добиться высокой эффективности использования топлива (до 90 % от потенциальной энергии).
Использование подобных установок приводит к значительной экономии топлива и финансов. По некоторым оценкам, использование КГУ позволит снизить затраты на производство энергии в США на 40%.
Объединение распределённых генераторов энергии может выступать в качестве виртуальной ТЭЦ. В качестве синонима может использоваться термин «децентрализованное производство энергии», который не отражает специфической особенности — наличие общей сети обмена электро- и тепловой энергии. В рамках концепции децентрализованного производства электроэнергии возможно наличие общей сети электроэнергии и системы местных котельных, производящих исключительно тепловую энергию для нужд населённого пункта/предприятия/квартала.
Тепловая энергия
Теплова́я эне́ргия — форма энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело. По сути, тепловая энергия — это суммарная кинетическая энергия структурных элементов вещества (будь то атомы, молекулы или заряженные частицы). Тепловая энергия системы плюс потенциальная энергия межатомных взаимодействий называется внутренней энергией системы.
Тепловая энергия может выделяться благодаря химическим реакциям (горение), ядерным реакциям (деление ядра, ядерный синтез), механическим взаимодействиям (трение). Теплота может передаваться между телами с помощью теплопроводности, конвекции или излучения.
Нормативная документация
megaobuchalka.ru
Децентрализованное производство — МегаЛекции
Пока машины, соединяющие проект, энергию и материалы в узлах сетей снабжения, были громоздкими, тяжелыми и дорогостоящими (как, например, скоростные печатные прессы или аппараты для промышленной записи компакт- дисков), их было немного и располагались они чаще всего стационарно. В таком виде они могли не справляться с потоком производственных задач и становиться причиной заторов. Более того, как одинаково хорошо известно олигархам и революционерам–марксистам, такие машины предоставляют возможности для приобретения политической власти путем захвата средств производства. Однако когда миниатюризация открывает дорогу к разработке и распространению небольших и недорогих производственных устройств (таких как лазерный принтер), емкость сетей снабжения может легко стать избыточной. Производство можно децентрализовать и даже сделать мобильным. В таких условиях политическая впасть может бьпъ распределена (а централизованная — упразднена) посредством массового производства и распространения подобных устройств.
Рассмотрим, к примеру, эволюцию сетей снабжения таким скромным товаром, как кубики льда. Крупные поставки замороженной воды начались, когда из рек и озер Новой Англии с помощью ледяного плуга стали извлекать большие блоки пьда1. С повышением эффективности и охвата крупнотоннажных транспортных сетей стала возможна их доставка на все более дальние расстояния. Из громадных хранилищ неподалеку от места добычи эти блоки на грузовых судах могли доставляться даже, к примеру, в Калькутту, где они помещались в городские льдохранилища, откуда наконец на специальных тележках добирались до домашних ледников. К началу 1880–х работающие на паровой тяге заводы по производству искусственного льда начали составлять существенную конкуренцию экспорту — в особенности в жарких странах, вдали от источников природного льда. Такие предприятия зависели только от местного водоснабжения, энергоснабжения и транспортных сетей — они стали первым шагом на пути к децентрализации производства льда. Затем последовало появление электрических сетей, небольших электрических двигателей, рефрижераторов с герметичным корпусом и массовых моделей домашних холодильников. Когда‑то централизованное, к 1950–м годам производство льда стало раздробленным и вернулось в жилища. Сегодня небольшие автоматизированные льдогенераторы стали узлами в домашних сетях электро- и водоснабжения; кубики льда выпрыгивают прямо из дверцы холодильника, а расстояние от места производства до стакана сократилось с тысяч километров до нескольких сантиметров.
Сравнительные преимущества централизованного и децентрализованного производства, кроме того, определяются пропускной способностью сетей, стоимостью транспортировки и связанными с ней потерями. К примеру, сталелитейные предприятия чаще всего строятся около месторождений железной руды и угля, поскольку транспортировка сырья на большие расстояния значительно дороже доставки менее громоздкой конечной продукции. Ледяные заводы располагались рядом с рынками сбыта, поскольку во время перевозки лед таял. Первые фабрики индустриальной эры концентрировались вокруг источников гидравлической или паровой энергии, поскольку станки должны были располагаться в пределах досягаемости ременных приводов и других механических средств, использовавшихся для передачи мощности. Но когда важнейшие сети становятся повсеместными и эффективными, как современные электросети и интернет, значимость расстояния снижается соответственно: где именно вы подключите свой персональный компьютер и скачаете из сети документ для распечатки — большого значения не имеет.
Влияние сетей заметнее всего и, вероятно, наиболее опасно для устоявшихся отраслей, когда мобильное, легко воспроизводимое программное обеспечение превращает большое количество интернет–узпов в избыточно мощную, географически рассредоточенную систему производства и дистрибуции. Когда юристы звукозаписывающих компаний пытались закрыть файлообменную сеть KaZaA, обнаружилось, что ее разработчики живут в Нидерландах, программисты — в Эстонии, место создания исходного кода неизвестно, фирма–дистрибьютор базируется в Австралии, но зарегистрирована на Вануату, а сама программа установлена на компьютерах 60 миллионов интернет- пользователей в 150 странах мира2. В долгосрочной перспективе у сложившейся музыкальной индустрии шансов не больше, чем у экспортеров льда из Новой Англии.
Индустриальное производство традиционно стремилось к экономии за счет роста масштабов. Чтобы повысить конкурентоспособность, промышленники строили большие скоростные машины, выпускавшие крупные партии стандартной продукции с самой низкой себестоимостью. (Чем выше вложения, тем интенсивней должна бьпъ эксплуатация таких машин.) Однако децентрализованное, личное производство больше сосредоточено на индивидуальной адаптации — на производстве меньших партий продукции, зачастую более высокой стоимости, но более приспособленной к конкретным условиям. В этом состоит разница между газетной печатной машиной и домашним лазерным принтером.
Индивидуальная адаптация устройства достигается разными способами, в частности — оборудованием его множеством кнопок и переключателей. Хорошая ручная камера, к примеру, утыкана приспособлениями, позволяющими фотографу определять тончайшие аспекты изображения. Камера–мыльница, напротив, эффективно производит стандартизованный продукт. Поскольку ей ни к чему множество элементов управления, она обычно меньше, проще и обладает более ясным дизайном.
С приобретением устройствами встроенного интеллекта возникли новые возможности: теперь управлять ими (или перепрограммировать их) можно, посылая потоки битов. Таким образом, лазерный принтер может распечатывать разные документы, а МРз–плеер производить различные звуки — в зависимости от входных данных. На более глубоком уровне, обладая достаточными навыками, можно покопаться во встроенном программном обеспечении, ответственном за интерпретацию входных данных, изменив таким образом тип выпускаемого продукта.
В масштабе заводов и фабрик громоздкие станки с ручной регулировкой постепенно были вытеснены оборудованием с числовым программным управлением (ЧПУ). Первые станки с ЧПУ считывали данные с бумажной ленты; сегодня они управляются напрямую с компьютера. Переход на ЧПУ снижает затраты на наладку и избавляет от необходимости постоянного человеческого контроля, позволяя часто менять тип выпускаемой продукции без критического увеличения себестоимости. Таким образом, лазерный режущий станок с ЧПУ способен вырезать разнообразнейшие формы из листового материала, а наплавляющий принтер с ЧПУ может производить трёхмерные твердые объекты. К началу 90–х эта тенденция нашла свое отражение в архитектуре: такие здания, как построенный Фрэнком Гери Музей Гуггенхайма в Бильбао, сооружались не из одинаковых блоков, характерных для архитектуры индустриальной эпохи, но из сложных, созданных с помощью систем автоматизированного проектирования и производства неповторяющихся элементовЗ.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Распределенная энергетика – это… Что такое Распределенная энергетика?
Распределенное производство энергии (англ. Distributed power generation) — концепция распределенных энергетических ресурсов подразумевает наличие множества потребителей, которые производят тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, направляя их излишки в общую сеть.
В настоящее время промышленно развитые страны производят основную часть электроэнергии централизованно, на больших энергостанциях, таких как угольные электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции или электростанции на природном газе. Такие электростанции имеют превосходные экономические показатели, но обычно передают электроэнергию на большие расстояния. Строительство большинства из них было обусловлено множеством экономических, экологических, географических и геологических факторов, а также требованиями безопасности и охраны окружающей среды. Например, угольные станции строятся вдали от городов для предотвращения сильного загрязнения воздуха, влияющего на жителей. Некоторые из них строятся вблизи угольных месторождений для минимизации стоимости транспортировки угля. Гидроэлектростанции должны находится в местах с достаточным энергосодержанием (перепад уровней на расход воды). Большинство энергостанций слишком далеко расположены, чтобы использовать их побочное тепло для обогрева зданий.
Низкое загрязнение окружающей среды — критическое преимущество комбинированных энергостанций, работающих на природном газе. Это позволяет им находиться достаточно близко к городу для централизованного теплоснабжения и охлаждения.
Другой подход — распределенное производство электроэнергии. При этом снижаются потери электроэнергии при транспортировке из-за максимального приближения электрогенераторов к потребителям электричества, вплоть до расположения их в одном здании. Такой подход также ведет к уменьшению числа и протяженности линий электропередач, которые необходимо построить.
Типичное распределенное производство электроэнергии характеризуется низкими затратами на обслуживание, низким загрязнением окружающей среды и высокой эффективностью. В прошлом для этого требовались опытные операторы и большие комплексные заводы. В настоящее время благодаря автоматизации, использованию чистых источников энергии, таких как солнечный свет, ветер и природный газ размер экономически эффективных энергоустановко уменьшился.
В рамках данной концепции в качестве генераторов энергии выступают когенерационные установки (КГУ) малой и средней мощности, которые позволяют добиться высокой эффективности использования топлива (до 90 % от потенциальной энергии).
Использование подобных установок приводит к значительной экономии топлива и финансов. По некоторым оценкам, использование КГУ позволит снизить затраты на производство энергии в США на 40 %.
Объединение распределенных генераторов энергии может выступать в качестве виртуальной ТЭЦ. В качестве синонима может использоваться термин «децентрализованное производство энергии», который не отражает специфической особенности — наличие общей сети обмена электро- и тепловой энергии. В рамках концепции децентрализованного производства электроэнергии возможно наличие общей сети электроэнергии и системы местных котельных, производящих исключительно тепловую энергию для нужд населенного пункта/предприятия/квартала.
См. также
Ссылки
Распределенные источники энергии
Инверторы — 230V/115V
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru