La industria de la energía eléctrica siempre ocupa el primer lugar entre las industrias líderes. La demanda y el precio de la electricidad siempre crecerán. Cada vez son más los electrodomésticos, dispositivos y vehículos que funcionan únicamente con electricidad. Francia ya ha adoptado un plan para abandonar por completo los automóviles con motores de combustión interna para 2040. En Alemania, planean implementar este plan para 2030. Gracias a las tecnologías modernas, hoy en día es bastante asequible comprar una planta de energía solar y organizar su propia producción de electricidad.
La energía de los paneles solares se puede utilizar para generar electricidad, calentar objetos de cualquier área, organizar sistemas de ventilación o calentar agua. Una idea de negocio para la producción de baterías y la venta de energía solar generará ingresos rápidamente.
La idea de negocio de generar electricidad a partir de tu miniplanta solar es atractiva en todos los sentidos. En las calculadoras de tarifas de alimentación, después de los cálculos, resulta que todo el equipo puede devolverse no antes de 5 años. Pero después de todo, durante estos 5 años seguirás usando y pagando la electricidad. Además, en cinco años el precio de la electricidad subirá en todo el mundo, y más aún en nuestro país. Entonces, de hecho, el período de recuperación del equipo será mucho más corto que 5 años. Además, la tarifa de alimentación es la fuente de ingresos menos rentable de la venta de electricidad. A continuación, llamamos su atención para que considere todas las opciones posibles para encontrar diferentes formas de implementación y nuevos mercados.
Ideas de negocio para la producción y venta de energía solar:
Como puede ver, puede hacer negocios en una planta de energía solar con más de una tarifa de alimentación. Aunque, por otro lado, a pesar de que nuestro estado exporta electricidad a países europeos, muchas ciudades se cortan la electricidad en invierno. Y los indicadores de consumo eléctrico doméstico crecen cada año. Por lo tanto, el tema de la pertinencia de la "tarifa verde" seguirá abierto durante bastante tiempo para recuperar la inversión.
El progreso no se detiene, y hoy en día la miniplanta solar para el hogar ha mejorado significativamente en eficiencia y ha disminuido tanto en tamaño como en precio. Qué es solo la batería PowerWall para necesidades domésticas del mundialmente famoso fabricante de vehículos eléctricos Tesla. Elon Musk presentó la segunda generación de la batería Tesla PowerWall 2. Es capaz de acumular rápidamente corriente eléctrica de los paneles solares. El modelo PowerWall más barato de $3000 tiene una capacidad de 7 kWh. Por solo $3,500, ya puedes comprar una batería PowerWall 2 con una capacidad de 10kWh. Esto permite al consumidor construir una planta de energía solar por su cuenta. Después de todo, el equipo principal y más caro de una planta de energía solar es una batería. PowerWall: tiene todas las funciones necesarias para controlar la carga y el funcionamiento del dispositivo, además, tiene la capacidad de conectarse a Internet y la capacidad de enviar mensajes sobre el estado de toda la estación.
Puede usar una solución preparada. Se puede comprar un conjunto completo de plantas de energía solar confiables con una capacidad de 20kW / h de la marca VINUR por $ 20,000. ¡El fabricante ofrece una garantía de 5 años!
Especificaciones:
Calendario de rendimiento anual, en kWh:
Ahora elaboramos un plan de negocios, seleccionamos correctamente un nicho y un público objetivo. La popularidad de los recursos energéticos alternativos crece cada día. Si en Europa, América y los países escandinavos pocas personas se sorprenderán con las baterías solares, entonces este nicho prácticamente no está ocupado en nuestro país. En todo el mundo, las ideas comerciales relacionadas con el uso de paneles solares, aunque requieren grandes inversiones, cuentan con el apoyo activo de inversores y fondos de riesgo, y también se amortizan y generan ganancias rápidamente.
En el plan de negocios, tenga en cuenta las preguntas típicas de cualquier negocio: dónde buscar proveedores, qué equipos comprar y qué locales son adecuados para una oficina / almacén. Vale la pena tomarse el tiempo para registrar un empresario individual u otras formas de propiedad, así como obtener todos los permisos necesarios para la instalación de sistemas de energía alternativa. Tenga en cuenta que cuando preste sus servicios, deberá redactar contratos. Piense en este punto, ya que hay pocos documentos estándar sobre este tema, y las organizaciones comerciales definitivamente requerirán el nivel adecuado de documentación de su parte.
Hay muchas opciones para seleccionar el público objetivo para los objetivos y planes de su negocio:
Un conjunto de plantas de energía solar para una vivienda con una capacidad de hasta 20 kW/h tendrá un costo de $ 20.000. Al mismo tiempo, los consumidores de energías alternativas no solo ahorran en calefacción, ventilación o electricidad, sino que también pueden vender el exceso de energía que no consumieron al estado a una “tarifa verde”. Los sistemas más potentes para convertir la luz solar en calor o electricidad ayudarán a reducir significativamente los costos de energía para las grandes empresas (tiendas comerciales y de entretenimiento, fábricas e incluso agencias gubernamentales). En este sentido, no habrá problemas para motivar a los clientes a ordenar.
Al establecer una cooperación con casas privadas, granjas o empresas industriales, puede recuperar el negocio de fabricación e instalación de sistemas solares y minicentrales eléctricas en 1 o 2 años, mientras recibe una ganancia estable. Mientras el nicho no esté ocupado y la popularidad de los tipos de energía alternativos siga creciendo, es muy rentable implementar esta idea de negocio.
Las centrales eléctricas portátiles de pistón de gas se han convertido en un excelente análogo de las unidades que funcionan con combustible diesel y gasolina. Este artículo le dirá qué tan rentable es el uso de tales fuentes de electricidad, cómo equipar su hogar con ellas y qué matices debe tener en cuenta al usarlas.
El alza de los precios de la electricidad genera nuevas propuestas en el mercado Una nueva palabra en este ámbito - centrales térmicas alimentadas con gas natural. En los últimos 15 años, la producción de instalaciones de este tipo casi se ha duplicado, y la tecnología de generación eléctrica local ha avanzado tanto que el coste de un kilovatio de electricidad generada es más económico que cuando se consume de las redes de la ciudad. Lea más sobre los beneficios de las centrales eléctricas a gas:
De acuerdo con el principio del dispositivo, las centrales eléctricas se dividen en dos tipos: turbina de gas y pistón de gas. Estos últimos tienen un diseño más sencillo, no requieren un mantenimiento costoso durante su funcionamiento y son la opción más económica para una instalación de gas. Sin embargo, casi no tienen límite en la potencia máxima. Las centrales eléctricas de turbinas de gas son más avanzadas tecnológicamente y de diseño complejo, pero menos económicas: su uso se justifica solo en la escala de la producción industrial. Su principal ventaja es la alta resistencia al desgaste de las unidades y la total sencillez del tipo de combustible: en algunos casos, incluso se puede usar polvo de carbón, pero se requiere un módulo especial para preparar la mezcla de combustible.
La base del GTE es una turbina de gas, dispuesta según el principio de un motor de avión a reacción. Es una cámara de combustión cilíndrica en la que se encuentra el impulsor principal de una turbina de gas. El aire a alta presión y el vapor de combustible ingresan a la cámara, donde se encienden. En el proceso de quemar combustible, se forma una corriente de gases calientes que hace que la turbina gire. Éste, a su vez, transmite la rotación al compresor y al generador, asegurando así la generación de electricidad.
Característicamente, las centrales eléctricas de turbina producen casi el doble de energía térmica que de electricidad. Por lo tanto, a menudo se utilizan como un componente de una planta CHP mediante la instalación de una caldera de calor residual en el sistema de escape, proporcionando así no solo generación de electricidad, sino también suministro de calor en grandes volúmenes y a un costo mínimo.
En las centrales eléctricas de pistón de gas, la fuente de energía cinética es un bloque de máquina que funciona según el principio de un motor de combustión interna. El suministro de combustible se realiza mediante un inyector y se controla mediante una unidad de control electrónico, por lo que las centrales eléctricas de pistón tienen una eficiencia bastante alta. Una desventaja significativa del sistema de pistón de gas es el alto nivel de ruido y vibración durante la operación debido a la presencia de una gran cantidad de piezas móviles. La ventaja de estos motores se puede denominar alta adaptabilidad a varios modos y niveles de carga, lo que no se puede lograr en las plantas de turbinas de gas que operan a una potencia casi constante.
Los generadores de gas autónomos son de gran interés tanto para empresarios individuales como para residentes de sectores privados, casas de campo y pequeñas aglomeraciones. En la práctica, las centrales eléctricas de gas justifican plenamente su uso, y su amortización es factible en un plazo bastante previsible. El único inconveniente es la necesidad de una inversión seria, además, existen los siguientes matices:
Las centrales eléctricas de gas autónomas y CHP se pueden dividir en tres grupos.
Exteriormente similares a los de gasolina, tienen un principio de funcionamiento similar y el mayor costo de electricidad generada. Pueden estar protegidos en forma de una carcasa para todo clima o requerir una habitación especial. No se utilizan como fuente principal de electricidad, salvo muy raras excepciones. La elección de tales generadores se detiene en hogares privados y talleres de producción que necesitan una fuente de respaldo de electricidad y tienen suministro a una instalación de gas natural. Diseñado para combustible embotellado, pero esta característica rara vez se usa. A diferencia de las instalaciones más potentes, tienen una importante limitación de funcionamiento continuo (de 6 a 10 horas). También tienen la desventaja de la baja calidad de la electricidad generada.
Características principales:
Este es el único tipo de generador de gas que se puede mover sin esfuerzo. A menudo se utiliza en obras de construcción donde no hay suministro eléctrico o durante eventos al aire libre. Las aplicaciones móviles tienen el precio de una central eléctrica portátil, lo que hace más racional el uso de la gasolina como combustible en este caso.
Son grandes bloques de máquinas, pueden estar abiertos o limitados por una carcasa protectora que absorbe el ruido. Se utilizan principalmente como fuentes principales o de respaldo de electricidad para cooperativas de viviendas suburbanas, oficinas y pequeños centros industriales y comerciales, almacenes. La productividad de tales plantas de energía es bastante alta y el costo de la electricidad generada es comparable a la electricidad de la red de la ciudad.
Características principales:
Las unidades de pistón de gas de esta clase son el método más racional de suministro autónomo de electricidad a áreas residenciales y empresas que consumen mucha energía. El límite de horas motor establecido permite su uso permanente, parándose dos veces al año durante un día para su mantenimiento. Las centrales eléctricas están equipadas con unidades separadas de preparación de combustible gaseoso y ZRU para la conmutación primaria.
Este equipo es completamente estacionario y, cuando se instala, requiere sitios especialmente equipados o edificios equipados con una base de hormigón preparado que compense las vibraciones, depósitos de combustible, eliminación de gases y sistemas de ventilación. Debido a la regulación automática del suministro de combustible, el coste de la electricidad generada es muy inferior al de la red.
Aunque las centrales de pistón de gas incluyen la capacidad de operar en modo de cogeneración a partir de 100 kW de energía eléctrica, la mayor eficiencia se debe esperar de los complejos de potencia con un potencial de varios megavatios. Estas unidades son plantas combinadas de calor y electricidad en miniatura equipadas con calderas de agua caliente o vapor o bombas de calor. Los complejos energéticos más avanzados centrados en el trabajo de ahorro de recursos utilizan simultáneamente varios niveles de eliminación de calor: una caldera de calor residual, un economizador y un circuito de eliminación de calor de bajo potencial.
Características principales:
El diseño, la fabricación y la instalación de complejos energéticos se realizan individualmente. La tarea de cada proyecto es la mayor armonización de las cargas térmicas y eléctricas de la instalación con la capacidad de producción del complejo. La construcción de centrales eléctricas se lleva a cabo, por regla general, llave en mano. Los principales consumidores son los complejos residenciales, las empresas de alto consumo energético, los centros de datos y los campamentos de turno. El costo de 1 kW de energía producida no es más de un rublo y medio.
Los mini-CHP que funcionan con combustibles gaseosos comenzaron a aparecer en Rusia hace relativamente poco tiempo, pero sin embargo demostraron una excelente eficiencia. Hasta la fecha, más de 200 instalaciones operan en el territorio de la Federación Rusa, la mayoría de las cuales están ubicadas en regiones remotas. El principal argumento para instalar una minicogeneración en la instalación es el requisito de autonomía total o la imposibilidad de conectarse a las líneas principales de suministro eléctrico. En este caso, la cuestión de la viabilidad económica pasa a un segundo plano.
La ventaja de una mini-CHP es que la estación produce electricidad, que es casi la mitad del precio de la red. La producción de energía térmica es completamente gratuita y, por lo tanto, su valor para el consumidor consiste únicamente en el costo del mantenimiento del equipo y el transporte en distancias cortas.
La perspectiva de usar mini-CHP en todas partes es solo cuestión de tiempo. Entonces, durante la construcción de complejos residenciales de nueva generación, el problema de conectarse a fuentes centralizadas de calor y electricidad no vale la pena en absoluto. Dado que la calidad y el modo de suministro de estos recursos dejan mucho que desear, los nuevos edificios están equipados con sus propios sistemas de energía, lo que beneficia tanto a los propietarios como a sus usuarios.
La reorganización de las líneas de soporte de ingeniería para el uso de mini-CHP está asociada con una serie de dificultades. En primer lugar, es una cuestión de inversiones de volumen. La reestructuración de la industria de suministro de energía para una pequeña empresa con una carga térmica y eléctrica de 2 MW le costará a la administración 20 millones de rublos. La segunda razón de la baja distribución es el problema de la falta de su propia red de comunicaciones de ingeniería: en caso de rechazo de las fuentes centrales de suministro de calor y energía, la empresa tendrá que comprar toda la infraestructura existente o crear su propia propio. Es rentable solo si los recursos energéticos se venden a terceros consumidores.
No será posible realizar trabajos de instalación y puesta en marcha por nuestra cuenta con toda nuestra voluntad, a menos que estemos hablando de generadores de baja potencia. Pero preparar una habitación o un sitio para instalar una planta de energía es bastante realista: esto ayudará a ahorrar parcialmente en los costosos servicios de las organizaciones de instalación.
Colocación abierta. Cuando se instale una planta con una potencia eléctrica superior a 500 kW, se requerirá una plataforma de hormigón equipada con dispositivos amortiguadores pasivos de vibraciones. La principal ventaja de la ubicación abierta de la unidad de potencia es la eliminación eficiente del calor y la ausencia de la necesidad de sistemas de escape de humo. Para aumentar la comodidad del personal operativo, se construye un dosel sobre los paneles operativos y la unidad mecánica.
Instalación interior. La necesidad de un aislamiento completo de la central eléctrica depende de la versión climática del equipo. La sala debe tener un sistema avanzado de suministro y ventilación de escape y extinción de incendios. El sistema de extracción de humos está representado por extractores de humos emparejados con un colector común. Será necesario instalar una chimenea, cuya capacidad y altura se seleccione de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del equipo. Los requisitos para edificios de centrales térmicas están regulados por SNiP II-58-75.
La central eléctrica funciona con un cilindro a través de un reductor especial o con gas principal, cuya presión corresponde a los parámetros requeridos. Para conectarse a la red eléctrica, debe registrar la planta de energía como un aparato de gas adicional, lo que se hace de acuerdo con el procedimiento estándar con cambios en el proyecto de suministro de gas a la vivienda.
El generador de gas se conecta a la red eléctrica mediante un interruptor de dos posiciones, si la propia instalación no incluye una unidad ATS, o mediante un limitador de potencia, interruptor automático o seccionador de línea con el complejo RZAiT. Es muy útil organizar una unidad de medición de conexión directa interna en la línea del generador o en los transformadores de corriente; esto ayudará a controlar el costo de la electricidad generada y monitoreará rápidamente el consumo de combustible.
Durante la operación, es importante observar el modo de operación prescrito, expresado en la cantidad de horas por día. Las centrales eléctricas de más de 100 kW tienen un modo de funcionamiento constante durante los 361 días del año, las menos potentes pueden trabajar de 6 a 20 horas al día. Durante el funcionamiento, casi todos los parámetros se controlan automáticamente; en caso de mal funcionamiento, el motor se detendrá o el generador desconectará el suministro de voltaje. El diagnóstico adicional se lleva a cabo de acuerdo con el manual de instrucciones.
La mayoría de las unidades de pistón de gas con una capacidad de hasta 5 MW no requieren la presencia constante de personal operativo. El monitoreo y control de parámetros se puede establecer a través de una línea de comunicación inalámbrica, pero la inspección periódica debe realizarse personalmente. El mantenimiento de la estación consiste en realizar reparaciones programadas por especialistas de empresas de servicios y mantener un nivel normal de aceite en el motor. Los términos del servicio de garantía no permiten la intervención independiente en el diseño de la estación. Todo lo que se requiere del propietario es detener el funcionamiento del generador durante una reparación programada o transportar una estación de baja potencia a un centro de servicio si es necesario.
La industria de producción local de energía eléctrica y térmica se considera potencial de desarrollo a nivel mundial. Generar energía de esta manera es una contribución significativa para salvar las reservas mundiales de combustibles fósiles y dará tiempo suficiente para una transición completa a la producción de electricidad y calor a partir de fuentes renovables.
El principal problema del uso local de las centrales eléctricas es el mantenimiento de la seguridad ambiental dentro de los límites del desarrollo urbano. Pero este inconveniente también es muy fácil de eliminar cuando se utilizan instalaciones que absorben productos de combustión de gas natural.
Para los ciudadanos comunes, las centrales eléctricas de gas brindan una excelente oportunidad para reducir el precio de la electricidad a casi la mitad y, si es necesario, utilizar calefacción central casi gratuita.
Redrick Shewhart (Adlynx), rmnt.ru
¿Qué debe hacer una empresa ante la escasez de energía o la necesidad de ampliar la producción? El problema de obtener energía eléctrica también surge para una empresa que ha decidido abrir un nuevo negocio, el costo de los productos terminados en el que depende significativamente de los precios de la electricidad y la energía térmica.
Hay dos opciones principales para generar electricidad. La primera forma que inmediatamente viene a la mente de un empresario y le parece la más simple y efectiva es conectarse a la red eléctrica general bajo la apariencia de un proveedor de garantía que vende electricidad al consumidor final. El mismo esquema es adecuado en el caso de una conexión existente a la red, pero falta de energía eléctrica.
Naturalmente, lo principal que preocupa a un empresario en esta etapa es: - cuánto costará la electricidad y qué cantidades y capacidades podrá obtener.
El costo de la electricidad dependerá, por supuesto, de las tarifas y la energía eléctrica, de la disponibilidad de una reserva gratuita cerca del sitio existente. En última instancia, de una forma u otra, la electricidad será suministrada por un medidor, a tarifas para empresas industriales, que en Rusia siguen siendo altas y aumentan cada año en un 10-15%.
¿Cuál es el procedimiento para conectarse a la red y obtener límites de potencia y cantidad de electricidad? ¿Cuáles son las realidades rusas cuando se conectan a las redes eléctricas públicas?
En primer lugar, el empresario se enfrentará a la necesidad de cumplir con las condiciones técnicas de la empresa de red que le suministrará electricidad. Todo comenzará con una solicitud a la empresa territorial correspondiente. La solicitud se considera dentro del plazo legalmente estipulado y, en caso de una decisión positiva, se celebra un acuerdo entre el consumidor y la empresa de suministro eléctrico.
Dependiendo de la cantidad de electricidad esperada, así como de la presencia o ausencia de infraestructura de transmisión de electricidad - subestaciones transformadoras (TS), líneas eléctricas (TL) o cables eléctricos - el cliente deberá construir una subestación transformadora por su propia cuenta o , en caso de falta de ancho de banda, actualizar los transformadores que lo alimentan, celdas de alta tensión, líneas eléctricas, etc.
¡Y después de eso, transfiera todos los equipos al saldo de la compañía de red de forma gratuita! El costo estimado de una subestación transformadora con un alto grado de disponibilidad de 6,3 / 0,4 kV, según la potencia (hasta 5 MW), comienza a partir de 2 millones de rublos. Además, las subestaciones transformadoras difieren entre sí en términos de composición y diseño del equipo, es imposible determinar su costo en ausencia de documentación del proyecto.
La documentación de diseño para una subestación transformadora se paga por separado, así como los servicios-obras adicionales, que incluyen:
Cada celda de alto voltaje cuesta un promedio de 600 mil rublos. La construcción de una línea de transmisión de energía con un voltaje de 6,3 kV costará un promedio de 250 000 a 700 000 rublos por 1 kilómetro de ruta. Tendido de un cable de alimentación: según la complejidad del tendido, más el costo considerable del cable en sí.
Además de los costos directos de construcción, se requiere que el cliente desarrolle y coordine un proyecto en todas las instancias necesarias, el cual debe ser desarrollado tanto para nueva construcción como para la modernización de equipos existentes.
De ahí el correspondiente momento de conexión, que depende tanto directamente de la cantidad de trabajo requerido, como indirectamente, de la disponibilidad de una reserva de energía y planes para la puesta en marcha de capacidades de generación por parte de una empresa territorial.
El costo oficial de conexión a redes de media tensión de 6 a 20 kV por cada kilovatio nuevo o adicional es (según la región de Rusia) de 10 a 45 mil rublos. ¡El costo de la conexión en Moscú corresponde al límite superior del rango especificado, y en el centro de la capital alcanza los 102,000 rublos por 1 kW!
Después de pasar por todas las instancias, construir toda la infraestructura de red necesaria, desarrollar y acordar proyectos de construcción y modernización, pagar la conexión a la red eléctrica y gastar una gran cantidad de tiempo y dinero en diseñadores y contratistas, el empresario se queda solo con la empresa de la red. No es en absoluto inmune al crecimiento de las tarifas eléctricas, a las interrupciones en su suministro, así como a su insatisfactoria calidad de suministro energético.
Puede eliminar los problemas del suministro de energía de la red eléctrica adoptando una forma más moderna de resolver el problema del suministro de energía a la empresa, es decir, construyendo su propio centro de energía de la capacidad requerida. ¿Cuáles pueden ser los factores determinantes que influyan en la decisión de construir una central eléctrica autónoma?
Como regla general, la actitud hacia la construcción de su propia central eléctrica de gas por parte de las empresas es muy cautelosa. La novedad de los proyectos autónomos de suministro de energía, y la renuencia de las organizaciones a participar en negocios secundarios, y la incapacidad de vender el exceso de electricidad producida también afectan.
En el extranjero, los centros autónomos de energía funcionan según el siguiente esquema: una minicogeneración cubre la carga base de la instalación y los picos de consumo se toman de la red eléctrica externa. Sin embargo, si la energía producida por el centro de energía es mayor que la carga de su propio consumidor, entonces la energía eléctrica excedente a la tarifa establecida se vende (!) A otros consumidores a través de redes externas. Desafortunadamente, este esquema no funciona en Rusia, ya que el excedente de electricidad producido de esta manera es pequeño y "no interesante" para la compra por parte de una red eléctrica externa.
Por cierto, cabe señalar que para conectar una central eléctrica autónoma a una red eléctrica externa, es necesario, en primer lugar, obtener el consentimiento de la propia empresa de la red. Desde el punto de vista técnico, esta tarea es solucionable y no costosa desde el punto de vista financiero.
Un empresario, por regla general, no siempre tiene una buena idea de en qué debe consistir una planta de energía, qué equipo básico y adicional debe instalarse, quién y cómo debe crear, coordinar y aprobar este proyecto, y luego construir un centro de energía. Y después de la puesta en marcha: cómo operarlo todo y suministrar repuestos.
Mientras tanto, el número de centrales eléctricas autónomas de pequeña y mediana capacidad en el mundo es de miles. La gran mayoría de estas centrales eléctricas funcionan con gas natural, con diferencia el tipo de combustible económicamente más justificado. Los principales equipos generadores de una central eléctrica autónoma, por regla general, son microturbinas, pistones de gas o unidades de turbinas de gas.
El siguiente tema que afecta la decisión del cliente de construir su propio centro de energía es cuánto costará implementar todo el proyecto, llave en mano. ¿Cuál es el precio de la independencia energética?
El cliente está tratando en esta etapa de tener en cuenta todos los costos posibles, calculando las opciones y utilizando la experiencia de sus colegas de producción en objetos similares. Al hacerlo, involucra ampliamente a su posible contratista de construcción para evaluar el alcance de los costos, desde el diseño hasta la puesta en marcha, y la tarea del contratista es calcular el costo de implementación de la manera más completa posible.
Hoy, el costo de construir un centro de energía de 1 a 10 MW de capacidad instalada es en promedio de 20 a 90 mil rublos por 1 kW, según el tipo y la composición del equipo de un mini-CHP autónomo, en la solución llave en mano. usó.
En una empresa de ingeniería que realiza trabajos en la construcción de una central eléctrica autónoma.
Además de realizar sus funciones principales (desarrollo de proyectos, suministro de equipos básicos, instalación y puesta en marcha), una empresa de ingeniería debe proporcionar estudios previos al proyecto, ayudar al empresario a obtener límites de gas, coordinar el proyecto, obtener permisos y posiblemente ayudar en resolución de proyecto de financiación.
Comparando el costo de conectarse a la red y construir un centro de energía, podemos concluir que es más rentable construir su propio centro de energía.
Sin embargo, no debemos olvidar que la operación del centro de energía requerirá ciertos costos.
Por lo general, todos estos costos están incluidos en el costo de la electricidad producida y, por regla general, no superan los 30 kopeks por 1 kW / hora. Un elemento de gasto separado será el costo del gas natural (principal): ascenderá a 80 kopeks por 1 kW / hora. Teniendo en cuenta las fluctuaciones menores, el costo de 1 kW / hora puede considerarse igual a 1 rublo. ¿Y el calor gratuito recibido al mismo tiempo? Más sobre él a continuación...
Un aspecto importante que influye significativamente en la decisión de construir su propia planta de energía es la capacidad de generar energía térmica junto con electricidad sin consumir combustible en exceso. Esta tecnología de obtención de energía térmica se denomina cogeneración.
En la producción de electricidad, cualquier central eléctrica alimentada con gas emite energía térmica. Para recolectar energía térmica, el calor de los gases de escape y el refrigerante se pueden recuperar mediante la instalación de intercambiadores de calor. Al mismo tiempo, el factor de utilización de combustible de combustible gaseoso aumentará del 30 al 45 % al 75 al 90 %.
Las plantas de cogeneración están configuradas con bombas de circulación y sistemas de tratamiento químico de aguas. Para eliminar las cargas máximas de calor, hay una caldera económica con parámetros de potencia calculados. Las plantas de cogeneración están equipadas con control automático, que conecta todos los nodos y asegura que se mantengan los regímenes de temperatura especificados en los sistemas eléctricos y de calefacción. La automatización de plantas de cogeneración incluye accionamientos eléctricos, controladores de microprocesador, sensores de temperatura, manómetros, computadoras y una estación de operador equipada.
Como equipo principal de generación se pueden utilizar unidades de pistón de gas (GPU) o de turbina de gas (GTU). Pero el futuro propietario no está preocupado por el tipo de equipo utilizado como el principal en su planta de energía, sino por la solución más efectiva que permitirá, habiendo resuelto la tarea principal de proporcionar electricidad a la empresa: calor, minimizar tanto el inicial inversión en construcción y costos de operación posteriores.
El tipo de equipo generador principal afecta las características tecnológicas de su operación. El factor global de utilización de combustible, tanto para plantas de turbinas de gas como para plantas de pistones de gas equipadas con un sistema de recuperación de calor, es de aproximadamente 80%.
Al mismo tiempo, la eficiencia eléctrica de una central eléctrica basada en un motor de pistón de gas es del 40 al 44 %, mientras que para las centrales de turbinas de gas esta cifra suele ser del 30 al 35 %.
Si la prioridad del cliente es generar electricidad y la energía térmica es un subproducto o no se requiere en absoluto, entonces el uso de una planta de pistón de gas es más apropiado. En este caso, se consumirá mucho menos combustible para producir la misma cantidad de energía eléctrica y, en consecuencia, los empresarios tendrán un claro ahorro en los pagos de gas, de hasta un 30%, en comparación con las turbinas de gas.
No existe una fórmula universal mediante la cual se pueda seleccionar uno u otro tipo de equipo generador de energía: una unidad de pistón de gas (GPU) o una unidad de turbina de gas (GTU). Cada proyecto de suministro de energía autónomo es puramente individual. Por ejemplo, con una capacidad de planta de 70 MW, usando energía térmica, las turbinas de gas son más apropiadas.
Durante la construcción de una central eléctrica autónoma, los siguientes factores clave determinan la elección del equipo de generación principal:
Ahora consideremos el problema principal: la viabilidad económica, la eficiencia de construir nuestra propia planta de energía. Las empresas, los empresarios, en primer lugar, están preocupados por cuánto tiempo, dada la inversión inicial en la construcción y los costos operativos posteriores de la planta de energía, todo el proyecto dará sus frutos. Los siguientes indicadores se toman como base para este cálculo:
Los cálculos muestran que el cliente, que compra electricidad de una empresa de red en una cantidad de, por ejemplo, 2 MW, se ve obligado a gastar alrededor de 28 millones de rublos cada año. Compra de calor: gaste hasta 10 millones de rublos al año. En el caso de usar nuestra propia planta de energía, todos los costos operativos, incluidos los costos de gas natural, mantenimiento programado, consumibles y repuestos, no excederán los 8-14 millones de rublos por año.
Para resolver el problema de los combustibles fósiles limitados, investigadores de todo el mundo están trabajando para crear y poner en funcionamiento fuentes de energía alternativas. Y no hablamos solo de los conocidos molinos de viento y paneles solares. El gas y el petróleo pueden ser reemplazados por energía de algas, volcanes y pasos humanos. Recycle ha seleccionado diez de las fuentes de energía más emocionantes y limpias del futuro.
Miles de personas pasan cada día por los tornos de entrada a las estaciones de tren. A la vez en varios centros de investigación del mundo, apareció la idea de utilizar el flujo de personas como un innovador generador de energía. La empresa japonesa East Japan Railway Company decidió equipar cada torniquete de las estaciones de tren con generadores. La instalación funciona en una estación de tren en el distrito Shibuya de Tokio: elementos piezoeléctricos están incrustados en el piso debajo de los torniquetes, que generan electricidad a partir de la presión y vibración que reciben cuando las personas los pisan.
Otra tecnología de "torniquete de energía" ya está en uso en China y los Países Bajos. En estos países, los ingenieros decidieron utilizar no el efecto de presionar los elementos piezoeléctricos, sino el efecto de empuje de las manijas o puertas del torniquete. El concepto de la empresa holandesa Boon Edam consiste en reemplazar las puertas estándar en la entrada de los centros comerciales (que generalmente funcionan con un sistema de fotocélulas y comienzan a girar solas) por puertas que el visitante debe empujar y así generar electricidad.
En el centro holandés Natuurcafe La Port, ya han aparecido tales generadores de puertas. Cada uno de ellos produce unos 4600 kilovatios-hora de energía al año, lo que a primera vista puede parecer insignificante, pero es un buen ejemplo de una tecnología alternativa para generar electricidad.
Las algas comenzaron a considerarse como una fuente de energía alternativa hace relativamente poco tiempo, pero la tecnología, según los expertos, es muy prometedora. Baste decir que de 1 hectárea de superficie de agua ocupada por algas se pueden obtener 150 mil metros cúbicos de biogás por año. Esto es aproximadamente igual al volumen de gas que produce un pequeño pozo y suficiente para la vida de un pequeño pueblo.
Las algas verdes son fáciles de mantener, crecen rápidamente y vienen en una variedad de especies que utilizan la energía de la luz solar para realizar la fotosíntesis. Toda la biomasa, ya sean azúcares o grasas, se puede convertir en biocombustibles, más comúnmente bioetanol y biodiesel. Las algas son un ecocombustible ideal porque crecen en el medio acuático y no requieren recursos terrestres, son altamente productivas y no dañan el medio ambiente.
Según los economistas, para 2018 la facturación global del procesamiento de biomasa de microalgas marinas puede alcanzar alrededor de $ 100 mil millones. Ya hay proyectos implementados sobre combustible de "algas", por ejemplo, un edificio de 15 apartamentos en Hamburgo, Alemania. Las fachadas de la casa están cubiertas con 129 tanques de algas, que sirven como única fuente de energía para la calefacción y el aire acondicionado del edificio, llamado Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.
El concepto de generar electricidad utilizando los llamados "reductores de velocidad" comenzó a implementarse primero en el Reino Unido, luego en Bahrein, y pronto la tecnología llegará a Rusia.Todo comenzó con el hecho de que el inventor británico Peter Hughes creó la "Generating Road Ramp" (Rampa de carretera electrocinética) para carreteras. La rampa consta de dos placas de metal que se elevan ligeramente por encima de la carretera. Se coloca un generador eléctrico debajo de las placas, que genera corriente cada vez que el automóvil pasa por la rampa.
Dependiendo del peso del automóvil, la rampa puede generar de 5 a 50 kilovatios durante el tiempo que el automóvil pasa por la rampa. Rampas como las baterías pueden suministrar electricidad a los semáforos y las señales de tráfico iluminadas. En el Reino Unido, la tecnología ya está funcionando en varias ciudades. El método comenzó a extenderse a otros países, por ejemplo, al pequeño Bahrein.
Lo más sorprendente es que algo similar se puede ver en Rusia. Albert Brand, un estudiante de Tyumen, propuso la misma solución de alumbrado público en el foro VUZPromExpo. Según las estimaciones del promotor, cada día pasan entre 1.000 y 1.500 coches por los badenes de su ciudad. Por una “colisión” de un automóvil en un “bache” equipado con un generador eléctrico, se generarán unos 20 vatios de electricidad que no dañan el medio ambiente.
Desarrollado por un grupo de exalumnos de Harvard que fundaron Uncharted Play, un balón Soccket puede generar electricidad en media hora de fútbol, suficiente para alimentar una lámpara LED durante varias horas. Soccket se llama una alternativa ecológica a las fuentes de energía inseguras, que a menudo utilizan los residentes de países subdesarrollados.
El principio del almacenamiento de energía en un Soccket es bastante simple: la energía cinética generada al golpear la pelota se transfiere a un pequeño mecanismo similar a un péndulo que impulsa un generador. El generador produce electricidad, que se almacena en la batería. La energía almacenada se puede utilizar para alimentar cualquier pequeño aparato eléctrico, como una lámpara de mesa con LED.
La potencia de salida del Soccket es de seis vatios. La pelota generadora de energía ya ganó reconocimiento mundial, ganando numerosos premios, siendo muy aclamada por la Iniciativa Global Clinton y recibiendo elogios en la renombrada conferencia TED.
Uno de los principales avances en el desarrollo de la energía volcánica pertenece a investigadores estadounidenses de las empresas iniciadoras AltaRock Energy y Davenport Newberry Holdings. El sujeto de prueba fue un volcán inactivo en Oregón. El agua salada se bombea profundamente en las rocas, cuya temperatura es muy alta debido a la descomposición de los elementos radiactivos presentes en la corteza del planeta y el manto más caliente de la Tierra. Cuando se calienta, el agua se convierte en vapor, que se alimenta a una turbina que genera electricidad.
Por el momento, solo hay dos pequeñas centrales eléctricas operativas de este tipo: en Francia y en Alemania. Si la tecnología estadounidense funciona, el Servicio Geológico de EE. UU. estima que la energía geotérmica tiene el potencial de proporcionar el 50% de las necesidades eléctricas del país (hoy su contribución es solo del 0,3%).
En 2009, investigadores islandeses propusieron otra forma de utilizar los volcanes para generar energía. Cerca de las profundidades volcánicas, descubrieron un depósito subterráneo de agua con una temperatura anormalmente alta. El agua súper caliente se encuentra en algún lugar en la frontera entre el líquido y el gas y existe solo a cierta temperatura y presión.
Los científicos podrían generar algo similar en el laboratorio, pero resultó que esa agua también se encuentra en la naturaleza, en las entrañas de la tierra. Se cree que se puede extraer diez veces más energía del agua a "temperatura crítica" que del agua hirviendo de la manera clásica.
El principio de los generadores termoeléctricos que funcionan con diferencia de temperatura se conoce desde hace mucho tiempo. Pero hace solo unos años, la tecnología comenzó a permitir el uso del calor del cuerpo humano como fuente de energía. Un equipo de investigadores del Instituto Líder de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha desarrollado un generador integrado en una placa de vidrio flexible.
T Qué dispositivo permitirá que las pulseras de fitness se recarguen con el calor de una mano humana, por ejemplo, mientras se corre, cuando el cuerpo está muy caliente y contrasta con la temperatura ambiente. Un generador coreano que mide 10 por 10 centímetros puede producir alrededor de 40 milivatios de energía a una temperatura superficial de 31 grados centígrados.
La joven Ann Makosinski tomó como base una tecnología similar, quien inventó una linterna que se carga con la diferencia de temperatura entre el aire y el cuerpo humano. El efecto se explica por el uso de cuatro elementos Peltier: su característica es la capacidad de generar electricidad cuando se calienta por un lado y se enfría por el otro lado.
Como resultado, la linterna de Ann produce una luz bastante brillante, pero no requiere baterías recargables. Para su funcionamiento, solo es necesaria una diferencia de temperatura de solo cinco grados entre el grado de calentamiento de la palma humana y la temperatura en la habitación.
En cualquier punto de una de las calles transitadas, se dan hasta 50.000 pasos por día. La idea de utilizar el tráfico peatonal para convertir de manera útil los pasos en energía se materializó en un producto desarrollado por Laurence Kemball-Cook, director de Pavegen Systems Ltd. en el Reino Unido. Un ingeniero ha creado losas de pavimento que generan electricidad a partir de la energía cinética de los peatones que caminan.
El dispositivo en el innovador mosaico está hecho de un material flexible e impermeable que se flexiona unos cinco milímetros cuando se presiona. Esto, a su vez, crea energía, que el mecanismo convierte en electricidad. Los vatios acumulados se almacenan en una batería de polímero de litio o se utilizan directamente para iluminar paradas de autobús, escaparates y señalización.
La loseta Pavegen en sí misma se considera completamente respetuosa con el medio ambiente: su cuerpo está hecho de acero inoxidable de grado especial y polímero reciclado con bajo contenido de carbono. La superficie superior está hecha de neumáticos usados, gracias a lo cual las baldosas son duraderas y muy resistentes a la abrasión.
Durante los Juegos Olímpicos de Verano de Londres en 2012, se instalaron baldosas en muchas calles turísticas. En dos semanas se obtuvieron 20 millones de julios de energía. Esto fue más que suficiente para el alumbrado público de la capital británica.
Para recargar el reproductor, teléfono o tablet, no es necesario tener un enchufe a mano. A veces basta con girar los pedales. Así, la empresa americana Cycle Atom ha sacado al mercado un dispositivo que permite cargar una batería externa mientras se monta en bicicleta y posteriormente recargar dispositivos móviles.
El producto, llamado Siva Cycle Atom, es un generador de bicicleta de batería de litio liviano diseñado para alimentar casi cualquier dispositivo móvil con un puerto USB. Este mini generador se puede instalar en los cuadros de bicicleta más comunes en minutos. La batería en sí se puede quitar fácilmente para recargar posteriormente los dispositivos. El usuario practica deportes y pedalea, y después de un par de horas su teléfono inteligente ya está cargado por 100 centavos.
Nokia, por su parte, también presentó al público en general un gadget que se acopla a una bicicleta y permite traducir el pedaleo en una forma de obtener energía amigable con el medio ambiente. El kit cargador de bicicleta Nokia tiene una dínamo, un pequeño generador eléctrico que utiliza la energía de las ruedas de una bicicleta para cargar el teléfono a través del enchufe estándar de 2 mm que se encuentra en la mayoría de los teléfonos Nokia.
Cualquier gran ciudad vierte diariamente una gran cantidad de aguas residuales en aguas abiertas, contaminando el ecosistema. Parecería que el agua envenenada por las aguas residuales ya no puede ser útil para nadie, pero no es así: los científicos han descubierto una forma de crear celdas de combustible basadas en ella.
Uno de los pioneros de la idea fue el profesor Bruce Logan de la Universidad Estatal de Pensilvania. El concepto general es muy difícil de entender para un no especialista y se basa en dos pilares: el uso de pilas de combustible bacterianas y la instalación de la llamada electrodiálisis inversa. Las bacterias oxidan la materia orgánica en las aguas residuales y producen electrones en el proceso, creando una corriente eléctrica.
Casi cualquier tipo de material de desecho orgánico se puede utilizar para generar electricidad, no solo aguas residuales, sino también desechos animales, así como subproductos de las industrias del vino, cervecera y láctea. En cuanto a la electrodiálisis inversa, aquí funcionan generadores eléctricos, separados por membranas en células y extrayendo energía de la diferencia de salinidad de dos corrientes líquidas que se mezclan.
El fabricante japonés de productos electrónicos Sony ha desarrollado y presentado un biogenerador capaz de producir electricidad a partir de papel finamente cortado en el Tokyo Green Food Show. La esencia del proceso es la siguiente: se necesita cartón corrugado para aislar la celulosa (esta es una cadena larga de azúcar glucosa que se encuentra en las plantas verdes).
La cadena se rompe con la ayuda de enzimas, y la glucosa resultante es procesada por otro grupo de enzimas, con la ayuda de los cuales se liberan iones de hidrógeno y electrones libres. Los electrones se envían a través de un circuito externo para generar electricidad. Se supone que tal instalación durante el procesamiento de una hoja de papel que mide 210 por 297 mm puede generar alrededor de 18 vatios por hora (6 baterías AA generan aproximadamente la misma cantidad de energía).
El método es respetuoso con el medio ambiente: una ventaja importante de una "batería" de este tipo es la ausencia de metales y compuestos químicos nocivos. Aunque por el momento la tecnología aún está lejos de la comercialización: la electricidad se genera bastante, solo es suficiente para alimentar pequeños dispositivos portátiles.
Recientemente, nuestro primer ministro hizo llamados para conservar la electricidad e incluso anunció que las bombillas económicas de bajo consumo se introducirían en el país a partir de 1900 o 1200. Pero ¿por qué deberíamos esperar otros dos años, si el ahorro de energía, ya podemos hacer un buen negocio hoy.
¿Sabes qué son los sistemas electrónicos (relés) día-noche? Están configurados para que cuando amanezca las linternas conectadas a ellos se apaguen espontáneamente, y con la caída del sol vuelvan a encenderse. Como resultado, incluso con el encendido y apagado cuidadoso de las farolas, puede ahorrar desde media hora hasta dos o incluso doce horas al día: este es el momento en que iluminan sin sentido la calle durante el día. Agregue a esto las numerosas entradas, en las que a veces las luces están encendidas inútilmente durante días, y comprenderá cómo los trabajadores de servicios públicos y los residentes de las casas necesitan máquinas de ahorro de energía.
Mientras tanto, en las mismas entradas, basta con instalar un sencillo sistema electrónico que reacciona ante la aparición de una persona. En principio, ni siquiera tiene que reinventar la rueda, un dispositivo electrónico de este tipo puede ser una alarma antirrobo común que sea sensible a la presencia de una persona. Solo que en lugar de una sirena o una señal de alerta, debe conectarle un relé sensible que encenderá o apagará la bombilla en la entrada de la casa. Tan pronto como la persona que entra abre la puerta principal, la bombilla parpadeará intensamente, iluminará la entrada y después de un par de minutos, después de que se vaya, se apagará espontáneamente, porque el temporizador electrónico funcionó con un retraso de tiempo.
Específicamente no cito en esta publicación los circuitos electrónicos de estos dispositivos inteligentes y útiles. Puede encontrarlos fácilmente en los manuales de radioaficionados, o incluso en uno de los sitios de radioaficionados en Internet. Tengo un objetivo diferente. Esta publicación tiene como objetivo convencerlo de que incluso ahorrando electricidad, y esto, en la escala de nuestro país, no será considerable, puede hacer un muy buen negocio.
Como ya entendió, las empresas de servicios públicos serán sus compradores potenciales de dispositivos electrónicos; es mejor que aclare en qué departamento se encuentra el alumbrado de las calles nocturnas, así como los comerciantes privados, es decir, los ciudadanos comunes que no quieren pagar por la electricidad. usar inútilmente. En el contexto de costos de servicios públicos que crecen exponencialmente, es posible por un centavo, pero durante el año habrá una gran cantidad de ahorros en electricidad. Entre sus compradores potenciales, también puede haber residentes de verano. Por ejemplo, salió al porche y, al reaccionar a tu apariencia, la luz brilló instantáneamente. Volvimos atrás, pronto se apagará espontáneamente.
Hagamos un simple cálculo matemático del ahorro de energía con la ayuda de una máquina electrónica día-noche instalada virtualmente por nosotros en una farola. Sabemos que en Rusia las noches de invierno son largas y las noches de verano son muy cortas, por lo que tomaremos el tiempo promedio anual del día como 6 horas. La potencia de la bombilla de una linterna debe ser de al menos 250 vatios. En consecuencia, la electricidad se quema inútilmente todos los días: 0,25 × 6 \u003d 1,5 kW / hora. Parece poco, pero cuando lo multiplicamos por 365 días al año, obtenemos la cantidad de: 1,5 kWh x 365 = 547,5 kWh. Los precios de las tarifas para el consumo de electricidad están en constante crecimiento, por lo que si tomamos el costo de un kilovatio hora en la cantidad de 1,0 rublos, el ahorro anual por el uso de nuestra máquina será de 547,5 rublos. Según mis estimaciones, su precio (recordemos, este es un dispositivo muy simple) no superará los 500,0 rublos. Esto significa que después del primer año de su funcionamiento, los ahorros reales serán de 47,0 rublos. Pero, después de todo, este es solo el primer año y ahorrará electricidad durante al menos 5 o 6 años, en el segundo año será un ahorro a gran escala.
Estoy seguro de que tales cálculos matemáticos convencerán incluso a las empresas de servicios públicos más escépticas. Sobre todo si se tiene en cuenta que están a cargo de más de cien farolas de la ciudad. Y los ahorros debido al uso de las máquinas económicas y confiables que usted propuso son reales y, lo que es más importante, tangibles.
Por cierto, ¿por qué no instalar sistemas electrónicos que respondan a la presencia de una persona en los apartamentos de la ciudad? Recuerde cómo, al irnos al trabajo, a menudo nos olvidamos de apagar las luces en el pasillo. Ahora, para ti, esto lo hará constantemente una máquina electrónica. A diferencia de nosotros, él no sufre de olvido, aunque sucede que también falla. Pero se trata de una circunstancia de fuerza mayor a la que responderás al instante entregándolo a reparar.
Un ligero refinamiento del reloj electrónico de cristal líquido (despertador) lo convertirá en un cronómetro electrónico para tu despertar matutino, encendiendo la luz de tu dormitorio por la mañana, la televisión, o una señal sonora que seguro te despertará con una melodía agradable pero molestamente repetitiva.
Como ves, para una persona creativa con vena inventiva, seguro que hay una buena idea, y en cualquier ámbito de la existencia humana. Para implementarlo en la práctica, a veces es suficiente discutirlo primero con un especialista apropiado que conozca, darle la tarea de encontrar su circuito electrónico en libros y revistas, o pedirle que diseñe un circuito electrónico confiable y funcional para usted. , es posible incluso hacer un diseño, o una muestra experimentada, y luego, en base a eso, pensar en cómo ponerlo en producción en masa. Si al momento de su desarrollo no cuentas con los fondos para pagar el trabajo del diseñador, acuerda con él el porcentaje de remuneración de cada muestra de producto vendido. Quizás acepte su oferta de participar en su rentable negocio.
Si no está interesado en especialistas, no pierda su tiempo personal, sumérjase en Internet e intente encontrar el esquema que necesita. Ambos dispositivos no están clasificados como complejos. Con un poco de esfuerzo, descubrirá rápidamente cómo organizar su producción. Escribo sobre esto con tanta confianza porque solo una persona con conocimientos en electrónica de radio, que previamente tuvo un soldador eléctrico en sus manos, que sabe claramente qué es la soldadura y qué es la colofonia, emprenderá tal trabajo.
