Построенную электростанцию. Создаем ветряную электростанцию своими руками

В условиях постоянного роста стоимости электроэнергии многие крупные потребители часто задумывались: а могу ли я в вопросах энергоснабжения не зависеть от поставщиков электроэнергии и самостоятельно для своих нужд производить электроэнергию и не думать о конъюнктуре рынка и стоимости электроэнергии, и таким образом снизить расход электроэнергии и затраты на электроэнергию, т.е. иметь в наличии собственную генерацию на предприятии. При этом цена на электроэнергию собственной генерации на предприятии должна быть значительно ниже той, по которой мне отпускает ее поставщик.

Да, это возможно. Ответ - построить электростанцию , т.е. наладить производство электроэнергии на свои нужды. Но как и для любого проекта для того, чтобы построить электростанцию необходимо заранее взвесить все плюсы и минусы, оценить себестоимость проекта "собственная генерация на предприятии" (которая, разумеется, будет разной для различных типов потребителей), а также предполагаемый срок окупаемости затрат на постройку собственной генерации. Стоит отметить, что потребитель может быть как и очень крупным заводом (следовательно в этом случае потребуется много мощности и поэтому проект будет с высокой стоимостью и достаточно долгим сроком окупаемости), так потребитель может быть и средним (например, крупные торговые комплексы) с меньшей потребностью в электрической мощности. Для таких потребителей реализации этих проектов дешевле, а срок окупаемости гораздо короче.

Для примера, стоимость постройки собственной электростанции для производства электроэнергии с установленной мощностью от 1 000 до 10 000 кВт составляет от 20 до 50 тыс. руб. за кВт. Таким образом, строительство автономной электростанции - мобильной газотурбинной электростанции или мобильной газопоршневой электростанции с установленной мощностью 2000 кВт обойдется потребителю от 40 до 100 млн. руб.. При этом в год на такой электростанции можно выработать до 17,5 млн. кВт.ч. электроэнергии. Стоимость такого объема электроэнергии у поставщика может составить около 60 млн. руб., а себестоимость ее выработки на собственной электростанции - около 35 млн. руб. Таким образом срок окупаемости для такой электростанции может составить до 5 лет. Кроме того, преимуществами такого рода электростанций (мобильные газотурбинные электростанции) является то, что побочным продуктом выработки электроэнергии является значительное выделение тепловой энергии, которое также может быть использовано на нужды потребителя.

Таким образом, строительство собственной генерации на предприятии не только снизит удельную стоимость электроэнергии для предприятий , но и позволит организовать выработку тепловой энергии для нужд компании.

Но вместе с тем есть ряд моментов, которые обязательно необходимо учитывать перед принятием решения о постройке собственной генерации на предприятии для производства электроэнергии:

1. Себестоимость электроэнергии, выработанной на объектах собственной генерации на предприятии (мобильной газотурбинной электростанции или мобильной газопоршневой электростанции) будет значительно ниже, чем электроэнергии, приобретаемая либо у поставщика электроэнергии, либо на оптовом рынке электроэнергии и мощности ОРЭМ . Это вызвано тем, что потребителю не нужно будет оплачивать услуги по передаче электрической энергии (плата за транспорт) и сбытовую надбавку поставщика. Стоит отметить, что услуги на передачу и сбытовая надбавка может составлять до 60% от конечного тарифа на электроэнергии для предприятий .

2. Для постройки собственной генерации на предприятии (построить электростанцию) необходимо произвести подключение к источнику топлива (то, на чем будет работать электрическая станция). Чаще всего этим топливом является природный газ. А учитывая возможные сложности при подключению к газопроводу и возможном увеличении цены на природный газ, отпускаемый на внутреннем рынке до уровня мировых цен, этот вопрос нуждается в очень тщательной оценке и дополнительной проработке. То есть на данный момент в РФ цена на природный газ значительно ниже мировых, однако сейчас все идет к тому, что эти цены будут увеличиваться, и, учитывая, что в себестоимости выработанной электроэнергии на объектах собственной генерации на предприятии большую часть составляет стоимость газа, то при увеличении его цены себестоимость электроэнергии также будет возрастать.

3. При постройке собственной генерации (например, мобильные газотурбинные электростанции) особое внимание стоит уделить вопросам надежности электроснабжения: ведь рано или поздно те или блоки собственной генерации на предприятии придется выводить в плановый ремонт, либо может возникнуть какие-либо внештатная ситуация, требующая проведение останова станции. Для решения этой задачи необходимо либо рассчитывать постройку генерации с определенным резервом, либо предпринимать меры для подключения к внешним источникам электроснабжения, по которым в нормальный режим работы собственной генерации электроэнергия поступать не будет. Однако в этом случае возникает вопрос стоимости подключения к электросетям, а также вопрос оплаты резерва мощности в электрические сети, который может быть решен с 1 июля 2013г. Что это значит на практике: а то, что потребителю для обеспечения надежности электроснабжения (для случаев, когда сам он не сможет вырабатывать электроэнергию) придется подключиться к внешним электросетям и затем, даже если он потреблять через эти внешние сети не будет, должен оплачивать резерв мощности (или отказаться от него). Стоит отметить, что это нововведение привнесено «Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442 и пока не вступило в действие. Также до настоящего момента цена оплаты за резерв не определена. Однако при организации технологического подключения к электросетям (подключение к внешнему источнику электроснабжения) и выполнению ряда технических мероприятий, собственник электростанции может заключить договор и продавать излишки выработанной электроэнергии другим потребителям. Это плюс.

4. При постройке собственной электростанции появятся постоянные эксплуатационное затраты, размер которых не зависит от количества вырабатываемой электроэнергии и тепла (заработная плата обслуживающего персонала, плановое обслуживание и ремонт и т.д.).

5. При постройке электростанции можно выбрать вариант с когенерацией и тригенерацией: в этом случае когда потребитель построит электростанцию будет происходить побочный эффект при выработке электроэнергии - выделение тепла - может быть использован для отопления, а выделение холода - летом для кондиционирования.

6. Потребитель с собственной электростанцией может продавать излишки выработанной электроэнергии другим потребителям на розничном рынке электроэнергии по договорной цене.

Таким образом построив электростанцию, после выполнения всех необходимых мероприятий стоимость электроэнергии для юридических лиц может быть значительно снижена.

Что же делать предприятию, которое столкнулось с дефицитом энергии или необходимостью расширения производства? Проблема получения электрической мощности возникает и перед компанией, которая решилась на открытие нового бизнеса, себестоимость готовой продукции в котором существенным образом зависит от цен-тарифов на электричество и тепловую энергию.

Бизнес выбирает варианты энергоснабжения: электросети или автономная электростанция?

Существуют два основных варианта получения электроэнергии. Первый способ, который сразу приходит на ум предпринимателю и кажется ему самым простым и эффективным, - подключиться к общим электросетям в обличье гарантирующего поставщика, который осуществляет продажу электрической энергии конечному потребителю. Эта же схема подходит в случае уже имеющегося подключения к сети, но нехватки электрической мощности.

Естественно, главное, что беспокоит бизнесмена на этом этапе: - сколько будет стоить электроэнергия и какие ее количества и мощности он сможет получить.

Стоимость электроэнергии будет зависеть, конечно, от тарифов, а электрическая мощность - от наличия свободного резерва вблизи имеющейся площадки. В конечном итоге, так или иначе, электроэнергия будет отпускаться по счетчику, по тарифам для промышленных предприятий, которые в России остаются высокими и увеличиваются каждый год на 10-15%.

Чем характерна процедура подключения к сети и получение лимитов на мощность и количество электроэнергии? Каковы российские реалии при подключении к электросетям общего пользования?

Прежде всего, предприниматель столкнется с необходимостью выполнения технических условий сетевой компании, которая будет поставлять ему электроэнергию. Все начнется с заявки в соответствующую территориальную компанию. Заявка рассматривается в законодательно оговоренный срок, и в случае положительного решения между потребителем и энергосбытовой компанией заключается договор.

В зависимости от предполагаемого количества электроэнергии, а также от наличия или отсутствия инфраструктуры передачи электроэнергии - трансформаторных подстанций (ТП), линий электропередач (ЛЭП) или электрокабелей - заказчику придется за свой счет построить ТП либо, в случае нехватки пропускной способности, модернизировать питающие его трансформаторы, высоковольтные ячейки, ЛЭП и т.д.

А после этого безвозмездно передать все оборудование на баланс сетевой компании! Ориентировочная стоимость трансформаторной подстанции высокой степени готовности 6,3/0,4 кВ в зависимости от мощности (до 5 МВт) начинается от 2 млн. рублей. Причем трансформаторные подстанции отличаются друг от друга по составу оборудования и исполнению, невозможно определить её стоимость при отсутствии проектной документации.

Проектная документация на трансформаторной подстанции оплачивается отдельно, как и дополнительные услуги-работы, среди которых:

• проекта прокладки сетей,
• монтаж, наладка и сдача ТП эксплуатирующей организации,
• шеф-монтаж поставляемого оборудования,
• техническая поддержка заказчика.

Каждая высоковольтная ячейка обходится в среднем в 600 тысяч рублей. Строительство ЛЭП с напряжением 6,3 кВ обойдется в среднем от 250.000 до 700.000 рублей за 1 км трассы. Прокладка силового кабеля - в зависимости от сложности прокладки, плюс немалая стоимость собственно кабеля.

Кроме прямых затрат на строительство заказчику требуется разработать и согласовать во всех необходимых инстанциях проект, который должен разрабатываться как на новое строительство, так и на модернизацию существующего оборудования.

Отсюда и соответствующие сроки присоединения, которые зависят как напрямую от объема требуемых работ, так и косвенно - от наличия резерва мощности и планов по вводу генерирующих мощностей территориальной компанией.

Официальная стоимость подключения к сетям среднего напряжения от 6 до 20 кВ каждого нового или дополнительного киловатта составляет (в зависимости от региона России) от 10 до 45 тыс. рублей. Стоимость подключения в Москве соответствует верхней границе указанного диапазона, а в центре столицы она достигает 102.000 рублей за 1 кВт!

Пройдя все инстанции, построив всю необходимую сетевую инфраструктуру, разработав и согласовав проекты по строительству и модернизации, заплатив за подключение к энергосети и потратив огромное количество времени и денег на проектировщиков и подрядчиков, предприниматель остается один на один с сетевой компанией. Он абсолютно не застрахован от роста тарифов на электроэнергию, перебоев с ее поставками, а также от ее неудовлетворительного качества энергоснабжения.

Исключаем муки подключения к электросети и платежи по высоким тарифам – строим собственную электростанцию!

Исключить проблемы электросетевого энергоснабжения можно пойдя более современным путем решения вопроса электроснабжения предприятия - а именно,построив собственный энергоцентр требуемой мощности. Что может стать определяющими факторами, влияющими на принятие решения о строительстве автономной электростанции?

Как правило, отношение к строительству собственной газовой электростанции со стороны бизнеса весьма настороженное. Сказывается и новизна проектов автономного электроснабжения, и нежелание организаций заниматься непрофильным делом, и отсутствие возможности реализации избытков произведенной электроэнергии.

За рубежом автономные энергоцентры работают по следующей схеме: мини-ТЭЦ покрывает базовую нагрузку объекта, а пики потребления берутся из внешней электросети. Если же произведенная энергоцентром мощность больше нагрузки собственного потребителя, то излишки электрической энергии по установленному тарифу продаются (!) другим потребителям через внешние сети. К сожалению, в России эта схема не работает, так как излишки производимой таким образом электроэнергии малы, и «не интересны» для покупки внешней электросетью.

Кстати, надо отметить, что для подключения автономной электростанции к внешней электросети необходимо, прежде всего, получить согласие самой сетевой компании. С технической же стороны эта задача разрешима и не затратна с финансовой точки зрения.

Предприниматель, как правило, не всегда хорошо себе представляет, из чего должна состоять электростанция, какое основное и дополнительное оборудование должно быть установлено, кто и как должен создавать, согласовывать и утверждать этот проект, а затем и строить энергоцентр. А после сдачи в эксплуатацию – как все это эксплуатировать и снабжать запасными частями.

Между тем количество автономных электростанций малой и средней мощности в мире исчисляется тысячами. Подавляющее большинство таких электростанций работает на природном газе – на сегодняшний день, самом экономически оправданном виде топлива. Основным генерирующим оборудованием автономной электростанции, как правило, являются микротурбины, газопоршневые или газотурбинные установки.

Цена строительства автономной электростанции

Следующий вопрос, который влияет на принятие решения заказчиком по строительству собственного энергоцентра, - сколько будет стоить реализация всего проекта, «под ключ». Какова цена энергетической независимости?

Заказчик пытается на этом этапе учесть все возможные расходы, просчитывая варианты, а также используя опыт своих коллег-производственников по аналогичным объектам. При этом он широко привлекает своего предполагаемого подрядчика по строительству оценить объем затрат - начиная от проектирования до ввода в эксплуатацию - и задача подрядчика - максимально полно рассчитать стоимость внедрения.

Сегодня стоимость строительства энергоцентра от 1 до 10 МВт установленной мощности составляет в среднем от 20 до 90 тыс. рублей за 1 кВт, в зависимости от типа и состава оборудования автономной мини-ТЭЦ, в применяемом решении «под ключ».

Кто может построить автономную электростанцию?

Об инжиниринговой компании, выполняющей работы по строительству автономной электростанции.

Помимо выполнения своих основных функций - разработки проекта, поставки основного оборудования, осуществления монтажных и пусконаладочных работ - инжиниринговая компания должна обеспечить предпроектные исследования, помочь предпринимателю в получении лимитов на газ, в согласовании проекта, получении разрешительных документов, и возможно, оказать содействие в решении финансирования проекта.

Эксплуатационные расходы - траты на содержание автономной электростанции

Сравнив стоимость подключения к сети и строительства энергоцентра, можно сделать вывод о том, что более выгодно строить собственный энергоцентр.
Однако надо не забывать, что эксплуатация энергоцентра потребует определенных затрат.

Обычно все эти расходы закладывают в себестоимость производимой электроэнергии и, как правило, они не превышает 30 копеек за 1 кВт/час. Отдельной статьей расходов станут затраты на природный (магистральный) газ – они составят 80 копеек на 1 кВт/час. С учетом незначительных колебаний стоимость 1 кВт/часа можно считать равной 1 рублю. А получаемое при этом бесплатное тепло? О нем ниже…

Бонусы или прямые выгоды владения собственной электростанцией

Важным аспектом, который существенно влияет на принятие решения о строительстве собственной электростанции, - является возможность вырабатывать вместе с электричеством тепловую энергию без расхода лишнего топлива. Такая технология получения тепловой энергии называется когенерацией.

При производстве электричества, тепловую энергию отдает любая газовая электростанция. Чтобы собрать тепловую энергию, можно утилизировать тепло выхлопных газов и охлаждающей жидкости посредством установки теплообменников. При этом коэффициент использования топлива газового топлива возрастет с 30–45% до 75–90%.

Когенерационные установки имеют в своей конфигурации циркуляционные насосы и системы химической водоподготовки. Для снятия пиковых тепловых нагрузок имеется экономичный котел с рассчитанными мощностными параметрами. Когенерационные установки оснащают автоматическим управлением, которое связывает все узлы и обеспечивает поддержание заданных температурных режимов в электрической и отопительной системах. Автоматика когенерационных установок включает в себя электроприводы, микропроцессорные регуляторы, датчики температуры, манометры, компьютеры и оборудованное место оператора.

Какие виды электростанций работают на природном газе?

В качестве основного генерирующего оборудования могут применяться газопоршневые (ГПУ) или газотурбинные установки (ГТУ). Но будущего владельца беспокоит не тип применяемого оборудования в качестве основного на его электростанции, а наиболее эффективное решение, которое позволит, решив главную задачу обеспечения предприятия электроэнергией - теплом, минимизировать как начальные вложения в строительство, так и последующие эксплуатационные расходы.

Типы генерирующего оборудования автономных электростанций

Тип основного генерационного оборудования влияет на технологические особенности его работы. Общий коэффициент использования топлива, как у газотурбинных установок, так и у газопоршневых, оснащенных системой утилизации тепла, равен примерно 80%.

При этом электрический КПД электростанции на базе газопоршневого двигателя составляет 40-44%, а у газотурбинных установок этот показатель, как правило, равен 30–35%.
Если перед заказчиком приоритетной задачей стоит выработка электроэнергии, а тепловая энергия является побочным продуктом или не требуется вообще, то более уместным является использование газопоршневой установки. В этом случае будет потребляться гораздо меньше топлива, чтобы произвести аналогичное количество электроэнергии и, как следствие, у бизнесменов будет явная экономия на платежах за газ, до 30%, в сравнении с газовыми турбинами.

Не существует универсальной формулы, по которой можно выбрать тот или иной тип генерирующего силового оборудования - газопоршневую установку (ГПУ) или газотурбинную (ГТУ). Каждый проект автономного энергоснабжения сугубо индивидуален. Например, при мощности электростанции в 70 МВт, с использованием тепловой энергии, более целесообразны газовые турбины.

При строительстве автономной электростанции действуют следующие ключевые факторы, определяющие выбор основного генерирующего оборудования:

• характер нагрузок (электрических и тепловых);
• электрический КПД;
• удаленность от потенциальных потребителей тепловой энергии;
• расход топлива;
• требуемые сроки реализации.

Экономическая эффективность строительства собственной электростанции

Теперь давайте рассмотрим главный вопрос - экономическую целесообразность, эффективность строительства собственной электростанции. Бизнес, предпринимателей, прежде всего, волнует через какой срок, учитывая первоначальные инвестиции на строительство и последующие эксплуатационные расходы на электростанцию, окупится весь проект. За основу такого расчета берутся следующие показатели:

• электрическая мощность, требуемая предприятию;
• стоимость выполнения технических условий к присоединению к сетевой компании;
• стоимость присоединения;
• тариф на электроэнергию;
• тариф на тепловую энергию;
• стоимость строительства электростанции;
• стоимость природного газа;
• стоимость эксплуатационных расходов.

Сроки окупаемости собственной электростанции

Расчеты показывают, что заказчик, покупая электроэнергию у сетевой компании в объеме, к примеру, 2 МВт, вынужден тратить порядка 28 млн. рублей каждый год. Покупая тепло - тратить еще до 10 млн. рублей в год. В случае использования собственной электростанции все эксплуатационные расходы, включая затраты на природный газ, плановое техническое обслуживание, расходные материалы и запасные части, не превысят 8–14 млн. рублей в год.

Полезные ископаемые, добываемые из недр земли и используемые человечеством в качестве энергоресурсов, к сожалению, не безграничны. С каждым годом их стоимость увеличивается, что объясняется сокращением уровня добычи. Альтернативным и набирающим обороты вариантом энергоснабжения выступают ветряные электростанции для дома. Они позволяют преобразовывать энергию ветра в переменный ток , что дает возможность обеспечивать все потребности в электричестве любых бытовых приборов. Главное преимущество таких генераторов – это абсолютная экологичность, а также бесплатное пользование электричеством неограниченное количество лет. Какие еще преимущества имеет ветрогенератор для дома, а также особенности его эксплуатации, разберем далее.

Еще древние люди заметили, что ветер может стать отличным помощником в осуществлении множества работ. Ветряные мельницы, позволявшие превращать зерно в муку, не затрачивая собственных сил, стали родоначальниками первых ветрогенераторов.

Ветряные электростанции состоят из определенного количества генераторов, способных получать, преобразовывать и накапливать энергию ветра в переменный ток. Они вполне могут обеспечить целый дом электроэнергией, которая берется из ниоткуда.