180 likes | 329 Views
Опыт, накопленный в процессе повышения эффективности немецкой промышленности, использующей природный газ - Москва , 27 ноября 2007 г. -. д-р Клаус - Р . Кабелитц Руководящий сотрудник фирмы "Э.ОН Рургаз АГ" Эссен , Германия. Эффективность в газовом хозяйстве.
E N D
Опыт, накопленный в процессе повышения эффективности немецкой промышленности, использующей природный газ- Москва, 27 ноября 2007 г. - д-р Клаус-Р. Кабелитц Руководящий сотрудник фирмы "Э.ОН Рургаз АГ" Эссен, Германия
Эффективность в газовом хозяйстве • Эффективность характеризуется тремя аспектами: • Энергоэффективность: расход энергии на оказание специфической услуги с использованием энергии • Эффективность затрат: затраты на единицу энергии в процессе добычи, преобразования, транспортировки, использования газа • Экологическая выбросы CO2 при использовании эффективность: каждой единицы энергии • Все аспекты имеют важное значение для обеспечения стабильного энергоснабжения. • Природный газ и технологии его применения отличаются большими преимуществами в плане эффективности. Москва, 27.11.2007 г.
Развитие расхода первичной энергии в Германии • млн. тнефтяного эквивалента 343 345 340 3,6% 5,0% 311 5,3% 290 12,6% 12,6% 10,0% 8,2% Прочие Атомная энергия Бурый уголь Каменный уголь Нефть Природный газ 2,7% 11,5% 11,6% 10,7% 10,9% 11,6% 12,3% 11,3% 13,1% 10,8% 13,0% 6,7% 37,7% 38,1% 38,0% 37,4% 35,7% 25,0% 28,6% 22,8% 31,5% 21,7% (база для прогнозов) (Basis für Prognose) Источник: Энергетический отчет IV / 2006 (EWI / PROGNOS AG) Москва, 27.11.2007 г. S 3446a
Природный газ в структуре использования энергии за 2006 г. • Удельный вес в объеме потребляемой энергии 25 % • Удельный вес в объеме вырабатываемой электроэнергии 11 % без природного газавыбросы CO2 ежегодно были бы на 32 млн. т выше • Удельный вес в топливе, используемом для выработки тепла в публичном и промышленном секторе местного и центрального теплоснабжения 50 % без природного газавыбросы CO2 ежегодно были бы на 15млн. т выше • Удельный вес на рынке тепловой энергии (коммунально-бытовой и коммерческий сектор потребления) 35 % • Удельный вес в системах отопления сектора строительства новых зданийок. 2/3 Москва, 27.11.2007 г.
Экономия первичной энергии = 45% Экономия CO2 = 65% 83 183 Экономия энергии путем комбинированной выработки электричества и тепла(теплоэлектроцентраль с парогазовыми турбинами) Использование энергии для раздельной выработки электроэнергии и тепла Использование энергии для выработки электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентрали с парогазовыми турбинами Электро-станция на угле Прир. газ электро-энергия КотелМазут EL тепло Потери Потери Москва, 27.11.2007 г. S 3076
Отопление для сферы жилищного хозяйства путем комбинированной выработки электричества и тепла Эффективная, экологически совместимая и требующая меньше затрат выработка электроэнергии на базе природного газа/биолог. природного газа • Блочная электростанция на природном газе • 36 %-ная экономия первичной энергии * • 58 %-ная экономия выбросов CO2 • Электростанции с парогазовыми турбинами на природном газе • Низкие инвестиционные затраты, краткие периоды строительства • 45 %-ная экономия первичной энергии* • 65%-ная экономия выбросов CO2 кпд до 90% • Существенная экономия первичной энергии • Выбросы CO2ниже, чем во всех других электростанциях, работающих на ископаемом топливе Сопоставление объемов выбросов CO2 различных систем для выработки электроэнергии кг / кВт.ч БТ(стар.) БТ (нов.) СТ (стар.) СТ (нов.) комбиниро-ванная выработка электричест-ва и тепла, блочная электростан-ция на дизеле комбиниро-ванная выработка электричест-ва и тепла, электростан-ция с паро-газовыми турбинами ** комбиниро-ванная выработка электричест-ва и тепла,блочная электростан-ция на газе комбинированная выработка электричества и тепла,блочная электростанция на биол. прир. газе • *по сравнению с раздельной выработкой электро- • энергии и тепла на базе угла или, соотв., мазута **арифметическое среднее различных типов электростанций на газе/с парогазовыми турбинами Москва, 27.11.2007 г.
Электрический кпд комбинированной выработки электричества и тепла на базе природного газа 70 Технология SOFC/GT (твердооксидный топливный элемент/газовая турбина) 60 ВТ топливный элемент1) Электростанции с парогазовымитурбинами НТ топливный элемент2) 40 Газовые двигатели электрический кпд [%] Газовые турбины 20 Выработка только электроэнергии ДвигательСтирлинга децентрализованнаякомбинированная выработкаэлектричества и тепла 0 1 кВт 10 кВт 100 кВт 100 МВт 1 ГВт 1 МВт 10 МВт 1) Высокотемпературный топливный элемент 2) Низкотемпературный топливный элемент Электрическая мощность Москва, 27.11.2007 г. 4087/00
Экономия энергии за счет использования теплоты сгорания на базе природного газа Конденсационный котел Старый котел Топливо Потери тепла отработавших газов Природный газ Теплота конденсации Потери через поверхности и на обеспечение эксплуатацион-ной готовности Полезное тепло Полезное тепло Годовой кпд в % Москва, 27.11.2007 г. S 2444
Опция энергоэффективности: модернизация системы отопления Cокращение выбросов СO2 за счет сочетания из природного газаи солнечной энергииu Сопоставление выбросов CO2различных систем выработки тепла • Заменастандартного котлана конденсационный котел: • сокращениерасхода первичной энергии до 36% • уменьшение выбросов CO2: до 36% • экономия затрат на отопление: до 36% • Использование регенеративных источников энергии в сочетании с природным газом: • дополнительный потенциал сокращениязатрат и выбросов CO2 в размере 20 процентов благодаря дополнительному применению солнечной энергии • Потенциал экономиипо сравнению со стандартным котломсвыше 50% 1 - Стандартный котел (до 1978 г.) 2 - Низкотемпературный котел 3 - Конденсационный котел на природном газе 4 - Конденсационный котел на природном газе с использованием солнечной энергии (горячая вода) 5 - Конденсационный котел на природном газе с использованием солнечной энергии (горячая вода и отполение) Москва, 27.11.2007 г.
Отопление для сферы жилищного хозяйства • Газовый конденсационный котел со 100% биологического природного газа:ок. 50% экономии CO2, инвестиции (новое сооружение) ок. 14.000 € • Газовый конденсационный котел (100% биологический природный газ) с солнечной энергией: 64% экономии CO2, инвестиции (новое сооружение) ок. 18.000 € • Газовый тепловой насос (100% биологический природный газ) + солнечная энергия:ок. 70% экономии CO2, инвестиции (новое сооружение) ок. 30.000 € • Газовый конденсационный котел с биологическим природным газом представляет собой самое выгодное решение с точки зрения экологии, экономии и техники, благодаря сочетанию с использованием солнечной энергии возможно дальнейшее усовершенствование. Москва, 27.11.2007 г.
Опция энергоэффективности: газовый тепловой насос (ГТН) Реализацияпотенциала экономииза счет природного газаи бесплатного тепла окружающей среды • Преимущества в плане инвестиционных затрат м эффективности по сравнению с электрическим тепловым насосом (ЭТН) • Использование регенеративного тепла окружающей среды высокий коэффициент использования существенная экономия первичной энергии • Сокращение затрат на отоплениедо 60% • Снижение выбросов CO2 до 40% • Будущие ГТН могут достичь среднегодовых кпд до 140 % • Состояние работ в настоящее время: ф-ма ВBT/Buderus ГТН (4 кВт): готовность к полевым испытаниям • ф-ма Vaillant ГТН (4-10 кВт): готовность к выпуску прототипа Принцип действия ГТН – схематическое изображение Тепло окружающей среды Система отопления Компрессор Конденсатор Испаритель Москва, 27.11.2007 г.
Новые технологии – отопление, вырабатывающее электроэнергию Когенерационная микроустановка Mark 5 на испытательном стенде в центре НИОКР ф-мы "Э.ОН Рургаз" Москва, 27.11.2007 г. 4796/00
Газовый тепловой насос для односемейного дома марки BBT с интегрированным конденсационным котлом Результаты испытаний на стенде в Дорстене Нагрузка: 2,7 кВтТепловая мощность: 4,0 кВтТемпературав линии подачи/рециркуляции: 24,8/21,3 °C • Удельнаятеплопроизво-дительность: 1,47 Москва, 27.11.2007 г. 4922/00
Охрана климата за счет повышения эффективностии использования регенеративной энергии Предупреждение образования CO2 завтра сегодня Когенерационнаямикроустановка Топливныйэлемент Газовыйтеплонасос КК * КК исолн. энергия* Биол.прир. газ Москва, 27.11.2007 г. * Конденсационный котел (КК)
Биологический природный газ – самое эффективное биологическое топливо Эффективность по сравнению с дизелем* Эффективность по сравнению с бензином* Эффективность по сравнению с прир. газом* Необходимые пахотные площади для пробега на расстояние в 100 тыс. км Биодизель (рапс)1550 литров**Биоэтанол2560 литров** BTL (Sunfuel = «солнечное топливо»)4030 литров** Биологический природный газ3560 кг** * Базис: расход топлива а/м Opel Zafira (бензин, дизель, прир. газ)** Источник: специализированное агентство возобновляемых видов сырья Москва, 27.11.2007 г.
Эффективность в газовом хозяйстве • Перспективность системы энергоносителя в решающей степени определяется ее продуманной стабильностью и динамическим характером ее новаторского потенциала. • Природный газ имеет большие резервы для дальнейшего повышения своей • + энергоэффективности, • + эффективности затрат и • + экологической эффективности. • Сегодня, завтра и в будущем как мостик в сторону технологии на базе водорода Москва, 27.11.2007 г.
ПЛОХАЯ НОВОСТЬЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТОЛЕДЯНАЯ ШАПКА ТАЕТ ИСТАНОВИТСЯ ПОЧТИНЕВОЗМОЖНО ЛОВИТЬМОРСКИХ КОТИКОВ. А ХОРОШАЯ НОВОСТЬ – ЭТО ТО,ЧТО МЫ ВСЕ ВРЕМЯ ДВИЖЕМСЯНА ЮГ , ГДЕ ЕСТЬ ТОННЫ ЖИРНЫХЖИВОТНЫХ, КОТОРЫХ ЗОВУТ ЛЮДИ» И КОТОРЫЕ НЕ МОГУТБЫСТРО БЕГАТЬ. Карта мясного материка Москва, 27.11.2007 г.