Penilaian efisiensi energi fasilitas berdasarkan sumber energi terbarukan

Saat ini, banyak negara di dunia semakin bergerak ke arah cara menghemat sumber daya. Dalam beberapa tahun terakhir, struktur produksi energi di dunia telah berubah menuju penurunan pangsa energi tak terbarukan dan peningkatan pangsa energi. sumber energi terbarukan (RES)... Industri RES yang paling berkembang secara dinamis adalah energi matahari dan angin.

Secara tradisional, alasan berikut dibedakan yang berkontribusi pada pengembangan sumber energi terbarukan:

• distribusi yang lebih merata di wilayah planet ini dan, sebagai hasilnya, ketersediaannya yang lebih besar;
• hampir tidak ada sama sekali emisi polutan ke lingkungan selama operasi (tidak untuk semua jenis sumber energi terbarukan);
• menipisnya sumber daya fosil dan sumber daya tak terbatas untuk beberapa jenis sumber energi terbarukan (angin dan matahari);
• peningkatan signifikan dalam teknologi produksi energi (terutama untuk energi matahari dan angin).

Pengembangan sumber energi terbarukan juga difasilitasi oleh fakta bahwa saat ini lebih dari 50 negara di seluruh dunia telah mengadopsi (sebagian di Rusia) dan memiliki undang-undang dan peraturan pemerintah yang berlaku untuk mendukung energi terbarukan. Selain itu, faktor penting untuk pengembangan sumber energi terbarukan adalah pengurangan investasi modal dalam pembangunan fasilitas tenaga listrik berdasarkan sumber tersebut.

Pengurangan paling signifikan dalam investasi modal khusus dalam konstruksi jatuh pada fasilitas listrik seperti pembangkit listrik tenaga angin (HPP) Danpembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik (SPPP)… Untuk fasilitas energi terbarukan seperti pembangkit listrik tenaga air (HPP), kecil pembangkit listrik tenaga air (HPP), pembangkit listrik tenaga panas bumi (GeoPP) Danpembangkit biolistrik (BioTES), nilai penanaman modal menurun, namun tidak signifikan. Selain itu, dalam beberapa tahun terakhir ada kecenderungan untuk mengurangi biaya operasi (saat ini) dannilai listrik saat ini (biaya energi yang diratakan — LCOE).

Saat ini, fasilitas energi terbarukan dalam kondisi tertentu secara ekonomi cukup kompetitif.

Alasan pengembangan sumber energi terbarukan yang begitu intensif, terutama energi angin dan matahari, juga terletak pada kenyataan bahwa pendekatan penilaian efisiensi fasilitas energi telah berubah ke arah multikriteria di dunia, ada kecenderungan ke arah desentralisasi sistem penyediaan energi dan pengembangan energi daerah, terutama berbasis sumber energi terbarukan. …

Dalam praktik asing, bersama dengan indikator ekonomi, indikator energi dan lingkungan digunakan untuk mengevaluasi efisiensi fasilitas tenaga listrik.

Berikut ini diterima sebagai indikator energi: waktu pengembalian energi (EPBT) Danrasio efisiensi energi (return on investment (EROI)).

Periode pengembalian energi menunjukkan waktu di mana pembangkit listrik yang dipertimbangkan dengan energi yang dihasilkan mengkompensasi biaya energi untuk pembuatan, pengoperasian, dan penonaktifannya.

Rasio efisiensi energi adalah rasio antara energi yang dihasilkan selama tahap operasi terhadap energi yang dikonsumsi selama siklus hidup pembangkit listrik, yang terdiri dari tiga tahap utama: konstruksi, operasi, dan dekomisioning.

Indikator lingkungan utama adalah:

• potensi pemanasan global (GWP);
• potensi oksidasi (AP);
• Potensi eutrofikasi (EP)

Potensi pemanasan global — indikator yang menentukan tingkat dampak berbagai gas rumah kaca terhadap pemanasan global.

Potensi oksidasi — indikator yang mencirikan dampak emisi polutan terhadap lingkungan yang mampu membentuk asam.

Potensi eutrofikasi — indikator yang mencirikan penurunan kualitas air sebagai akibat dari akumulasi nutrisi di dalam air.

Nilai indikator ini ditentukan berdasarkan polutan berikut: potensi pemanasan global dihitung berdasarkan CO, CO2 dan CH4 dan diukur dalam kgCO2eq, potensi oksidasi — SO2, NOx dan HCl dan diukur dalam kgSO2eq., potensi eutrofikasi — PO4 , NH3 dan NOx dan diukur dalam kg PO4eq.Setiap jenis polutan memiliki berat jenisnya masing-masing.

Sejumlah penelitian telah menunjukkan: fasilitas ketenagalistrikan berbasis sumber energi terbarukan, terutama SFES dan WPP, sebagai aturan, energi dan ekologis lebih efisiendaripada fasilitas energi tak terbarukan.

Efisiensi energi fasilitas energi berbasis sumber energi terbarukan (terutama energi angin dan matahari) telah meningkat secara signifikan dalam 5-10 tahun terakhir.

Tabel menunjukkan perkiraan periode pengembalian energi yang diperoleh oleh penulis yang berbeda untuk pembangkit listrik tenaga angin darat dan SEP dari berbagai jenis dan HPP dengan kapasitas yang berbeda. Dari sini, periode pengembalian energi untuk ladang angin darat adalah 6,6 hingga 8,5 bulan, SFES 2,5–3,8 tahun, dan pembangkit listrik tenaga air kecil masing-masing 1,28–2,71 tahun.

Pengurangan pembayaran energi pembangkit listrik berdasarkan sumber energi terbarukan disebabkan oleh fakta bahwa di dunia selama 15-20 tahun terakhir telah terjadi perkembangan dan peningkatan teknologi yang signifikan untuk produksi peralatan dan elemen energi. dari peralatan energi.

Tren ini paling jelas terlihat di HPP dan HPP, di mana bagian utama dari konsumsi energi selama siklus hidup jatuh pada produksi peralatan energi utama (turbin angin dan konverter fotovoltaik).

Jadi, misalnya, porsi konsumsi energi untuk peralatan energi utama pembangkit listrik tenaga air sekitar 70-85%, dan untuk SFES 80-90%.Jika kita mempertimbangkan pembangkit listrik tenaga air dan pembangkit listrik tenaga air sebagai bagian dari taman angin dan matahari, maka bobot spesifik komponen biaya energi dalam hal ini akan sedikit berbeda dari nilai yang diberikan, karena energi harus diperhitungkan. biaya produksi dari kabel.

Peningkatan daya saing ekonomi fasilitas energi berbasis RES, serta efisiensi energi dan lingkungannya yang lebih tinggi dibandingkan dengan sumber tak terbarukan, berkontribusi pada pengembangan fasilitas energi berbasis RES yang semakin intensif di dunia.

Menurut perkiraan, kapasitas terpasang fasilitas energi terbarukan, khususnya tenaga angin dan surya, di dunia akan terus meningkat baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Selain itu, menurut perkiraan, pangsa sumber energi terbarukan dalam total produksi energi juga akan meningkat di dunia.

energi siklus hidup dan penilaian kinerja lingkungan dari pembangkit listrik. Perkiraan ini menunjukkan bahwa fasilitas energi berdasarkan sumber energi terbarukan (terutama pembangkit listrik tenaga angin dan SFES) dalam banyak kasus secara energetik dan lingkungan lebih efisien daripada sumber energi tak terbarukan.

Pemilihan opsi paling efisien untuk pembangkit listrik di Rusia saat ini dilakukan hanya berdasarkan indikator efisiensi ekonomi. Penentuan energi siklus hidup dan efisiensi lingkungan pembangkit listrik, termasuk yang didasarkan pada sumber energi terbarukan, tidak dilakukan, yang tidak memungkinkan penilaian efisiensi secara menyeluruh.

Di Rusia, ada sejumlah besar wilayah dan wilayah yang terdesentralisasi dan kekurangan energi dengan infrastruktur jaringan yang lemah, dana energi yang terkuras, tetapi dengan potensi angin, matahari, dan jenis energi terbarukan lainnya yang besar, yang penggunaannya, dengan komprehensif penilaian secara keseluruhan, mungkin ternyata tidak hanya ekonomis, tetapi juga energik dan lingkungan lebih efisien daripada penggunaan sumber energi tak terbarukan.

Berdasarkan artikel Doctor of Technical Sciences, Profesor G.I. Sidorenko «Tentang masalah efisiensi fasilitas energi berdasarkan sumber energi terbarukan» di majalah «Energi: Ekonomi, Teknologi, Ekologi»