Повышение энергоэффективности производства энергии в районах децентрализованной энергетики

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью исполнения Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и направлена на снижение себестоимости производства электрической и тепловой энергии в северных районах децентрализованной энергетики России. Цель работы: повышение энергоэффективности производства тепловой энергии за счет модернизации угольных котельных, обоснование выбора альтернативного варианта выработки технологии, позволяющей преобразовывать тепловую энергию в электрическую в районах децентрализованной энергетики. Создание установок, конкурирующих с дизельными электростанциями по выработке тепловой и электрической энергии, повышение экономической эффективности производства энергии в северных районах России. Методы исследования: анализ существующих технологий для производства тепловой энергии в районах децентрализованной энергетики; тепловой, технико-экономический анализ технологий, позволяющих преобразовывать низко потенциальную тепловую энергию в электрическую; моделирование параметров установки на базе органического цикла Ренкина с использованием программного пакета Smoweb; анализ современных производителей технологии органического цикла Ренкина с целью подбора наиболее подходящего. Результаты. Был проведен сравнительный анализ существующих технологий для производства тепловой энергии в районах децентрализованной энергетики, и выбран наиболее эффективный вариант для повышения энергоэффективности; был проведен тепловой и технико-экономический анализ применения технологий, позволяющих преобразовать низко потенциальную тепловую энергию в электрическую; было выполнено моделирование установки, работающей по принципу органического цикла Ренкина на электрическую мощность 10 кВт; был проведен анализ производителей установок, работающих по принципу органического цикла Ренкина.

The relevance of the work is caused by the necessity to execute the Federal law «On energy saving and on increasing energy efficiency and on amendments to certain legislative acts of the Russian Federation» and is aimed at reducing the cost of production of electric and thermal energy in the Northern areas of the decentralized power industry of Russia. The aim increase of energy efficiency of thermal energy production due to the modernization of coal-fired boiler houses, justification of the choice of an alternative option for the development of technology that allows the conversion of thermal energy into electrical energy in areas of decentralized energy. Creation of installations competing with diesel power stations for the generation of thermal and electric energy, increasing the economic efficiency of energy production in the northern regions of Russia. Research methods: analysis of existing technologies for production of thermal energy in the areas of decentralized energy sources; thermal, techno-economic analysis of technologies to convert low-grade thermal energy into electrical energy; modelling the plants based on organic Rankine cycle using a software package Smoweb; analysis of contemporary producing technology of Organic Rankine cycle in order to select the most appropriate one. Results. The authors have carried out the comparative analysis of existing technologies for production of thermal energy in the areas of decentralized energy sources and chosen the most effective option for increasing energy efficiency. Heat produced and techno-economic analysis of using technologies to convert low-grade thermal energy into electrical energy was carried out. The authors modeled the device working on the principle of organic Rankine cycle for electric power of 10 kW. The manufacturers of the devices, working on the principle of organic Rankine cycle, were analyzed.