신재생에너지 기반 설비의 에너지 효율 평가
현재 전 세계 많은 국가에서 점점 더 자원 절약 방법을 모색하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 세계의 에너지 생산 구조는 비 재생 가능 에너지의 비중이 감소하고 재생 가능 에너지의 비중이 증가하는 방향으로 변화했습니다. 재생 가능 에너지원(RES)... 가장 역동적으로 발전하는 RES 산업은 태양광 및 풍력 에너지입니다.
전통적으로 재생 가능 에너지 원 개발에 기여하는 이유는 다음과 같습니다.
- 행성 영토에 더 고르게 분포되어 결과적으로 가용성이 높아집니다.
- 작동 중 환경으로의 오염 물질 배출이 거의 없습니다(모든 유형의 재생 가능 에너지원에 해당되지 않음).
- 일부 유형의 재생 가능 에너지원(풍력 및 태양열)에 대한 화석 자원 및 무제한 자원의 고갈;
- 에너지 생산 기술(특히 태양열 및 풍력 에너지)의 상당한 개선.
재생 가능 에너지원의 개발은 또한 현재 전 세계 50개 이상의 국가에서 (일부 러시아에서) 재생 가능 에너지를 지원하기 위한 법률 및 정부 규제 조치를 채택하고 시행하고 있다는 사실에 의해 촉진됩니다. 또한 신재생에너지원 개발에 있어 중요한 요소는 이를 기반으로 한 전력설비 건설에 대한 자본투자의 감소이다.
건설에 대한 특정 자본 투자의 가장 큰 감소는 다음과 같은 전력 시설에 해당됩니다. 풍력 발전소(HPP) 그리고태양광 발전소(SPPP)… 등 신재생에너지 설비용 수력 발전소(HPP), 작은 수력 발전소(HPP), 지열 발전소(GeoPP) 그리고생체 전기 플랜트(BioTES), 자본 투자 가치는 감소했지만 크게 감소하지는 않았습니다. 또한 최근 몇 년 동안 운영(경상) 비용을 줄이는 경향이 있었고전기의 현재 가치(균등화된 에너지 비용 - LCOE).
현재 신재생에너지 설비는 일정 조건 하에서 경제적으로 상당히 경쟁력이 있다.
이처럼 신재생에너지원, 특히 풍력과 태양에너지가 집중적으로 개발되는 이유는 세계적으로 에너지 설비의 효율을 평가하는 접근방식이 다기준(Multi-criteria) 방향으로 변화하고 있으며, 특히 재생 가능 에너지원을 기반으로 하는 에너지 공급 시스템의 분산화 및 지역 에너지 개발. …
해외에서는 경제지표와 함께 에너지 및 환경지표를 사용하여 전력설비의 효율을 평가하고 있다.
다음은 에너지 지표로 허용됩니다. 에너지 회수 시간(EPBT) 그리고에너지 효율 비율(투자수익률(EROI)).
에너지 투자 회수 기간은 생성된 에너지로 간주되는 발전소가 생성, 운영 및 해체의 에너지 비용을 보상하는 시간을 나타냅니다.
에너지 효율비는 발전소의 건설, 운영, 해체의 세 가지 주요 단계로 구성된 발전소의 수명주기 동안 소비되는 에너지에 대한 운영 단계에서 생산되는 에너지의 비율입니다.
주요 환경 지표는 다음과 같습니다.
- 지구 온난화 지수(GWP);
- 산화 전위(AP);
- 부영양화 잠재력(EP)
지구 온난화 잠재력 — 다양한 온실 가스가 지구 온난화에 미치는 영향의 정도를 결정하는 지표.
산화 가능성 - 산을 형성할 수 있는 오염 물질 배출이 환경에 미치는 영향을 특성화하는 지표.
부영양화 가능성 - 물에 영양분이 축적되어 수질이 악화되는 것을 나타내는 지표.
이러한 지표의 값은 다음 오염 물질을 기반으로 결정됩니다. 지구 온난화 지수는 CO, CO2 및 CH4를 기반으로 계산되며 kgCO2eq로 측정되며 산화 전위 — SO2, NOx 및 HCl로 측정되며 kgSO2eq.로 측정됩니다. 부영양화 전위 — PO4 , NH3 및 NOx이며 kg PO4eq로 측정됩니다.각 유형의 오염 물질에는 비중이 있습니다.
수많은 연구에서 다음과 같은 사실이 밝혀졌습니다. 신재생에너지 기반 전기설비, 특히 SFES 및 WPP는 일반적으로 에너지 및 생태 학적으로 더 효율적재생 불가능한 에너지 시설보다
재생 에너지원(특히 풍력 및 태양광 에너지)을 기반으로 하는 에너지 설비의 에너지 효율은 지난 5-10년 동안 크게 증가했습니다.
이 표는 육상 풍력 발전소와 다양한 유형의 SEP 및 다양한 용량의 HPP에 대해 서로 다른 작성자가 얻은 에너지 투자 회수 기간의 추정치를 보여줍니다. 이로부터 육상풍력발전소의 에너지 회수기간은 각각 6.6~8.5개월, SFES는 2.5~3.8년, 소규모 수력발전소는 1.28~2.71년이다.
재생 가능 에너지원을 기반으로 하는 발전소의 에너지 지불 측면에서 감소는 지난 15-20년 동안 세계에서 에너지 장비 및 요소 생산 기술의 상당한 개발 및 개선이 있었기 때문입니다. 에너지 장비의.
이러한 추세는 HPP 및 HPP에서 가장 명확하게 추적되며 수명 주기 동안 에너지 소비의 주요 부분이 주요 에너지 장비(풍력 터빈 및 태양광 변환기)의 생산에 해당합니다.
예를 들어, 수력 발전소의 주요 에너지 장비에 대한 에너지 소비 비율은 약 70-85%이고 SFES의 경우 80-90%입니다.수력 발전소와 수력 발전소를 풍력 및 태양열 공원의 일부로 간주하면 에너지 비용 구성 요소의 비중은 에너지를 고려해야하기 때문에 주어진 값과 약간 다를 것입니다. 케이블 생산 비용.
RES 기반 에너지 시설의 경제적 경쟁력 증가와 비재생 자원에 비해 높은 에너지 및 환경 효율성은 전 세계적으로 RES 기반 에너지 시설의 집중적인 개발에 기여하고 있습니다.
예측에 따르면 전 세계적으로 풍력 및 태양열 발전과 같은 재생 에너지 시설의 설치 용량은 장단기적으로 계속 증가할 것입니다. 또한 예측에 따르면 전 세계적으로 총 에너지 생산에서 재생 가능 에너지원이 차지하는 비중도 증가할 것입니다.
발전소의 수명주기 에너지 및 환경 성능 평가. 이러한 추정치는 재생 가능 에너지원(특히 풍력 발전소 및 SFES)을 기반으로 하는 에너지 시설은 대부분의 경우 재생 불가능한 에너지원보다 에너지 및 환경적으로 더 효율적입니다.
러시아의 전력 시설에 대한 가장 효율적인 옵션 선택은 현재 경제 효율성 지표에 따라서만 수행됩니다. 재생 에너지원을 기반으로 하는 발전소를 포함하여 발전소의 수명 주기 에너지 및 환경 효율성에 대한 결정이 수행되지 않아 효율성에 대한 포괄적인 평가가 허용되지 않습니다.
러시아에는 네트워크 인프라가 약하고 에너지 자금이 고갈되었지만 풍력, 태양열 및 기타 유형의 재생 가능 에너지의 잠재력이 큰 탈중앙화되고 에너지가 부족한 지역과 지역이 많이 있습니다. 전반적인 평가는 경제적일 뿐만 아니라 재생 불가능한 에너지원을 사용하는 것보다 에너지 및 환경적으로 더 효율적인 것으로 판명될 수 있습니다.
기술 과학 박사의 기사를 기반으로 G.I 교수. Sidorenko «에너지: 경제, 기술, 생태학» 잡지 «재생 에너지원을 기반으로 한 에너지 시설의 효율성 문제»