Автономные энергосистемы для ЖКХ
Рост тарифов на услуги жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и в энергетической сфере требует изменения всей энергообразующей отрасли государства. Существующая энергосистема Российской федерации, создаваемая десятками лет, подошла к своему критическому максимуму, когда две ее основные проблемы: незащищенность (уязвимость) и высокая стоимость содержания приводят к необходимости модернизации всей энергосистемы государства. Особенно это актуально для РФ с ее огромными территориями.
Уязвимость существующей энергосистемы связана с наличием крупных энергетических объектов. Потеря одного такого объекта приводит к парализации значительной части энергосистемы. Прежде всего, следует рассматривать уязвимость крупных энергетических объектов при возникновении военных конфликтов. Достаточно разрушить 10-15 основных энергообразующих объектов (а именно это будет сделано в первую очередь), чтобы парализовать всю энергосистему любого государства. Уязвимость в результате природных катаклизмов и терактов менее ощутима, но, тем не менее, выход из строя хотя бы одного крупного объекта может привести к существенному ущербу в экономическом и экологическом плане для государства в целом. И, наконец, уязвимость в результате человеческого фактора (печальные примеры аварий на Чернобыльской АЭС, Саяно-Шушенской ГЭС и др).
Высокая стоимость содержания энергосистемы возникает оттого, что электрические и тепловые «сети» изношены, как утверждают специалисты, на 70%. Огромные государственные средства, выделяемые каждый год на их бесперспективный ремонт, только усугубляют ситуацию в энергетической сфере и, в частности, в системе ЖКХ. Наблюдаемый в настоящее время рост тарифов за услуги электрических, газовых кампаний, а также в сфере ЖКХ будет только увеличиваться.
Пути выхода из этой непростой ситуации на взгляд автора видятся в создании автономных энергосистем малой и средней мощности на базе существующих и вновь создаваемых автономных котельных. Автономные энергосистемы (котельные плюс электрогенераторы) могут обслуживать теплом и электроэнергией отдельные здания (дома), отдельные городские районы, или муниципальные образования в сельской местности. Их можно установить буквально в подвале каждого дома для его обеспечения электроэнергией, теплом и для других бытовых нужд жителей этого дома.
Опыт западноевропейских стран показывает, что потребности в электрической и тепловой энергии для промышленных предприятий и ЖКХ можно в значительной степени удовлетворить за счет создания энергетических узлов, состоящих из малых автономных (индивидуальных) котельных и электрогенераторов средней мощности, в том числе и за счет альтернативной энергетики.
Автономные энергосистемы менее уязвимы, чем крупные энергетические объекты, т.к. разрушить один крупный энергетический объект гораздо проще, чем тысячу небольших автономных энергосистем.
Автономные энергосистемы имеют более низкую стоимость создания и содержания.
В этом случае нет необходимости прокладывать многие километры теплотрасс и линий электропередач, не нужно строить дорогостоящие трансформаторные подстанции, содержать большое количество обслуживающего персонала. По оценкам специалистов 75% работающего населения Земного шара работает на энергетику.
Еще одна возможная составляющая снижения стоимости — это внедрение вновь разрабатываемых энергосберегающих устройств для основных блоков энергосистем.
К настоящему времени разработаны конструкции электрогенераторов с возможностью производить электроэнергию, используя приводы небольшой мощности. Такими приводами могут служить электрические двигатели, подключенные к батареям из аккумуляторов, а также небольшие паровые турбины.
Идея использования пара в паровых турбинах на автономных котельных для приводов электрогенераторов, другими словами, организация на базе таких котельных электростанций малой и средней мощности высказывалась не раз на страницах популярных технических журналов, например в журнале «Изобретатель и Рационализатор» или на сайтах в Интернете.
Реализация такого проекта возможна практически не только на вновь строящихся, но и на существующих котельных, которые могут вырабатывать пар под давлением до 5-ти атмосфер с температурой до 300 градусов Цельсия. Примерные затраты на строительство (создание) таких автономных энергосистем могут составить 5000 руб. за один КВт мощности, а сроки строительства оцениваются специалистами примерно в два года. Полная окупаемость автономной энергосистемы составит примерно 1,5-2,0 года. Чем больше мощность электростанции, тем быстрее её окупаемость.
В отдельных (единичных) случаях предлагаемые технические решения уже реализуются в РФ на практике, когда автономные котельные строятся вблизи промышленных или жилых зданий (кварталов) с учетом создания на их базе подстанций небольшой мощности.
Схема работы одного из вариантов автономной энергосистемы выглядит примерно так. От АКБ включается привод (электродвигатель) электрогенератора, от которого электроэнергия поступает на электрический котел для нагрева воды и получения пара. Пар поступает в паровую турбину, которая является уже основным приводом для электрогенератора, вместо электродвигателя. При этом часть электроэнергии от электрогенератора идет на зарядку АКБ. Используя часть вырабатываемой электроэнергии (мощности) для работы электрических котлов, мы уменьшаем расход таких экологически «неблагополучных» топлив как мазут или уголь.
К автономным энергосистемам также можно отнести альтернативные источники электроэнергии, такие как солнечные батареи, ветроэнергетические установки и др. Эти источники являются экологически чистыми. Они также мало уязвимы и имеют низкую стоимость эксплуатации. Легко восстанавливаются при разрушении.
Таким образом, проблема энергообеспечения сферы ЖКХ и энергообеспечения других отраслей народного хозяйства страны может быть решена путем создания автономных энергосистем и созданием альтернативных энергетических установок.
Ваше мнение.