Восстановление мощности - это процесс замены старых электростанций на новые, которые имеют либо большую мощность, указанную на паспортной табличке, либо большую эффективность, что приводит к чистому увеличению вырабатываемой электроэнергии. [1] Обновление может происходить несколькими способами. Это может быть как небольшое, например, отключение и замена котла, так и большая, например, замена всей системы, чтобы полностью создать более мощную систему. У перенастройки есть много плюсов.
Простое обновление старого оборудования новым само по себе выгодно наряду со снижением затрат на поддержание работоспособности завода. С меньшими затратами и более высоким выходом энергии процесс является чрезвычайно выгодным. [2]
Примеры
Ветровая энергия
Переоснащение ветряной электростанции означает замену старых, как правило, меньших по размеру ветровых турбин на новые, как правило, более крупные и более эффективные конструкции. Новые инновации в технологии ветроэнергетики резко увеличили выходную мощность новых турбин по сравнению со старыми конструкциями. За счет замены старых ветряных турбин новыми модернизированными, увеличенные размеры и эффективность новых турбин увеличат количество энергии, которое может быть произведено с помощью данной ветряной электростанции. В США в 2017 году завершена реконструкция ветряных электростанций на 2131 МВт. [3]
Согласно исследованию, проведенному в Калифорнии [4], потенциальные преимущества переоборудования ветряных электростанций путем замены старых турбин заключаются в следующем:
- Смертность птиц может быть снижена за счет установки меньшего количества более крупных ветряных турбин.
- Уменьшение эстетических проблем до такой степени, что современные ветряные проекты считаются более привлекательными визуально, даже если они выше.
- «Увеличение производства возобновляемой энергии из-за более высоких средних коэффициентов мощности, типичных для новых ветроэнергетических установок».
- Использование существующей инфраструктуры (например, дорог, подстанций), что приводит к снижению затрат на установку по сравнению с новыми проектами ветроэнергетики «с нуля».
- «Использование новейших технологий ветряных турбин, которые могут лучше поддерживать электрическую сеть с более высоким качеством электроэнергии».
- Увеличение налоговой базы на местном и государственном уровне, а также благоприятные возможности трудоустройства в строительстве.
Такие страны, как Германия и Дания , в которых установлено большое количество ветряных турбин относительно их общей площади, прибегли к замене старых турбин, чтобы увеличить мощность и выработку ветровой энергии. [5] Мощность, а также использование ветряных электростанций выросли с 1990-х годов.
В Калифорнии много стареющих ветряных турбин, которые можно было бы эффективно восстановить, но, похоже, нет экономических стимулов для обновления многих объектов. Многие небольшие турбины в Калифорнии были построены в 1980-х годах с паспортной мощностью 50-100 кВт, что в 10-40 раз меньше паспортной мощности средней современной ветряной турбины. [4] Хотя многие препятствия продолжают препятствовать быстрому восстановлению ветряных электростанций, основным препятствием является то, что многие существующие, стареющие ветряные установки более прибыльны в ближайшем будущем при непрерывной эксплуатации, чем они могли бы быть, если бы они продолжили замену ветроэнергетики. турбины. [6] К 2007 году в Калифорнии было восстановлено 365 МВт ветряных электростанций, что составляет лишь 20% от потенциальной ветровой мощности в 1640 МВт, которую можно было бы модернизировать. [4]
Угольная электростанция на газ
С введением нового экологического законодательства в Соединенных Штатах угольные электростанции устаревают. Закрываются три четверти угольных электростанций. [ необходима цитата ] Краткосрочные варианты включают вывод завода из эксплуатации или быстрое переключение на прямое сжигание котла на природном газе. Переоборудование этих старых угольных электростанций в газовые котлы. По оценкам, до 30 гигаватт (ГВт) существующих мощностей по выработке электроэнергии в США могут быть потеряны из-за закрытия завода из-за новых правил Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Вместо строительства новых электростанций, основанных EPRI, можно было бы сэкономить 20 процентов капитальных затрат.
Конфигурация этих станций предполагает замену старого угольного котла на газовую турбину (ГТ). Выхлопные газы отводят тепло в парогенератор-утилизатор (HRSG). От выхода парогенератора-утилизатора он запускается в паровую турбину, которая увеличивает выработку электроэнергии и общий КПД установки. Только в Соединенных Штатах за последние 20 лет технология газовой турбины (ГТ) и парогенератора с рекуперацией тепла (HRSG) использовалась во многих проектах по замене мощности. В связи с ужесточением экологических норм правительства США и более низкими ценами на топливо использование ГТ / ПГРТ стало одним из вариантов использования для обновления многих старых угольных теплоэлектростанций. Эти современные газовые турбины работают с более высоким КПД, а добавление парогенератора-утилизатора (HRSG) повышает общий КПД станции до 40-50 процентов (HHV) по сравнению с диапазоном большинства угольных электростанций, снижая потребление топлива и снижая выбросы завода. Корпорация Siemens также использует эту технологию, комбинируя газовую турбину (ГТ) вместе с парогенератором-утилизатором (HRSG) с паровой турбиной (ST) и электростанциями с комбинированным циклом для создания наиболее эффективных объектов выработки электроэнергии. Существующие электростанции с прямым нагревом могут использовать эту усовершенствованную концепцию цикла, добавив ГТ и ПГРТ. Эта так называемая схема переоборудования делает существующую электростанцию столь же эффективной, как и современную электростанцию с комбинированным циклом.
Корпорация Сименс разработала два способа энергоснабжения этих старых угольных электростанций. Первый называется полным питанием, а второй - параллельным питанием. Full Powering используется только со старыми установками, потому что котлы достигли срока эксплуатации. Полная мощность заменяет оригинальный котел и добавляются газовая турбина (ГТ) и парогенератор-утилизатор (HRSG). По сравнению с концепцией полной замены, эта схема замены двигателя обеспечивает немного более низкую эффективность. Благодаря двум независимым источникам пара для паровой турбины эта концепция обеспечивает более высокую топливную гибкость, а также большую гибкость в отношении изменений нагрузки. [7] [8] Примером проекта модернизации является модернизация Флуор электростанции в Сьюард. Электростанция представляла собой угольную электростанцию мощностью 521 МВт. Завод сжигает отходы угля . Проект заключался в том, чтобы снять три существующих котла, работающих на пылевидном угле, и установить два новых котла CFB Clean Coal Technology с крупными изменениями, такими как установка двух котлов Alstom CFB вместе с паротурбинным генератором Alstom. В настоящее время эта электростанция является крупнейшим в мире производителем угля, имеющим мощность 521 МВт. Он работает на 11 000 тонн угольных отходов в сутки.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "Repowering" . Энергетические партнеры. 2009-12-11 . Проверено 3 октября 2010 .
- ^ Лоусон, Джеймс (2013-06-07). «Обновление дает новую жизнь старым ветровым местам» . Проверено 14 ноября 2014 .
- ^ «Отчет о рынке ветроэнергетических технологий за 2017 год» (PDF) . Министерство энергетики США. 2017 . Проверено 15 апреля 2019 .
- ^ а б в "Предварительное исследование экономики решений по возобновлению работы ветроэнергетических проектов в Калифорнии" (PDF) . КЕМА, Inc. августа 2008 . Проверено 15 апреля 2019 .
- ^ Фэрли, Питер (январь 2009 г.). «Европа заменяет старые ветряные электростанции: больше энергии за счет меньшего количества более крупных турбин» . IEEE Spectrum . Проверено 3 октября 2010 .
- ^ Калифорнийская энергетическая комиссия. (2006). Заявка на сертификацию, проект восстановления мощностей залива Гумбольдт. Сан-Франциско, Калифорния]: CH2M Hill. http://www.energy.ca.gov/2008publications/CEC-300-2008-004/CEC-300-2008-004.PDF
- ^ Джефф Брем, Исследовательский институт электроэнергетики (февраль 2014 г.). «Заправка газом» . Pennwell Power Site-Power Engineering . Проверено 13 ноября 2014 .
- ^ «Переполнение» . Февраль 2014 . Проверено 13 ноября 2014 .
- ^ «Проекты» . Мука . Ноября 2014 . Проверено 13 ноября 2014 .
- ^ «Переполнение» . Февраль 2014 . Проверено 13 ноября 2014 .