Мікс сонця і біомаси — ефективне рішення для централізованого теплопостачання
Україна потребує сучасних комплексних та ефективних рішень. У свою чергу, розповідаємо про них. Нагадуємо, сонце і біомаса — не конкурують, а доповнюють одне одного. Мікс сонця і біомаси може підвищити ефективність та зменшити викиди.
Наприклад, сонячне тепло дозволяє уникнути необхідності вмикати та вимикати котли на деревній трісі або експлуатувати їх за часткового навантаження. Воно навіть може замінити резервні системи на викопному паливі, які забезпечують мережі централізованого теплопостачання енергією влітку.
Ще декілька років тому експерти зі Швеції та Австрії продемонстрували багатообіцяючі приклади розумного поєднання біомаси та сонячної теплової енергії в централізованому теплопостачанні.
Як досягти ефективної комбінації?
Ян-Олоф Даленбек, керівник проєкту в CIT Energy Management та професор Технологічного університету Чалмерса в Швеції, пояснив, що невелика мережа ЦТ, яка працює на гранулах, потужністю нижче 1 МВт(т) не найкращий варіант для інтеграції сонячної енергії, оскільки її можна вимкнути та перезапустити, зберігаючи високий рівень ефективності.
Проте інша справа — більші системи на біомасі, наприклад, від 1 до 100 МВт(т), котли яких переважно працюють на деревній трісці. Для їх вимкнення та повторного запуску потрібно більше часу, тоді як часткове навантаження призводить до зниження ефективності, наприклад, нижче 20 % від номінальної потужності. Щоб запобігти частковому завантаженню, системи зазвичай оснащені меншим котлом на викопному паливі або буферним сховищем.
Звичайно, альтернативним рішенням є інтеграція сонячного теплового поля, яке може значно підвищити ефективність котла, зменшуючи викиди та витрати.
Реальні проєкти
Швеція
Однією з таких сонячно-біомасових систем у Швеції є мережа ЦТ, створена в 2010 році в Еллесі. Вона складається з котлів на біомасі з потужністю 4 МВт(т), сонячної батареї площею 1 000 м2 та буферного сховища об’ємом 200 м3.
Середньорічна частка сонячної енергії становить близько 10 %, а головна перевага сонячної інтеграції — це можливість вимкнення котла на біомасі влітку, за винятком кількох дощових або похмурих днів поспіль. У планах — збільшити розмір сонячної системи до 2 000 м2.
Австрія
Такі проєкти тут поширені. У країні 16 із 32 електростанцій сонячних електростанцій об’єднані з біоенергетичною системою. Їх сонячні батареї коливаються від 100 м2 до 7 000 м2. Одним із факторів, що стимулюють такі розробки, є національна програма субсидій для великих сонячних теплових електростанцій площею понад 100 м2. Програма запущена у 2010 році та охоплює навіть заводи площею до 10 000 м2. Так покривається 40-45% інвестиційної вартості.
Однією з таких систем ЦТ із біомаси та сонячної енергії є об’єкт у Мюрццушлагу. Виробничі витрати на сонячних батареях становлять 35 євро/МВт-год, що трохи нижче значень біомаси від 37 до 38 євро/МВт-год.
За останні 20 років у сільській місцевості Австрії було встановлено понад 2 000 мереж ЦТ з біомаси. Наразі ж постачальники сонячних колекторів займаються модернізацією системи ЦТ з біомаси для ще більшої ефективності.
Заміна котлів на викопному паливі для літнього навантаження ЦТ
Самуель Кнабл з Австрійського інституту AEE INTEC в одному із інтерв’ю розповів про опитування серед комунальних підприємств ЦТ щодо основних причин інтеграції сонячної теплової енергії в біомасові проєкти в секторі ЦТ. Одна із причин — сонячна батарея може замінити резервні котли на викопному паливі, які використовуються винятково влітку, щоб уникнути роботи з частковим навантаженням.
Це також допомагає зменшити місцеві викиди, такі як пил і оксиди азоту, що утворюються під час спалювання біомаси, що робить біомасові проєкти ще більш цікавими.Крім того, Кнабл наголосив, що Австрія має програму повернення до 35% інвестицій в установку ЦТ на біомасі. Головна умова — щоб загальна ефективність мережі перевищувала 75 % – це, насправді, непросто для малих мереж у районах з низькою щільністю населення, де потрібні довгі труби. Сонячне ж тепло може значно допомогти досягти цілі.
Джерело: SDH.
