Построить свою электростанцию. Подключаться к электросетям или строить собственную электростанцию — что выбирают российские предприниматели? Про аккумуляторы для автономных систем

В условиях постоянного роста стоимости электроэнергии многие крупные потребители часто задумывались: а могу ли я в вопросах энергоснабжения не зависеть от поставщиков электроэнергии и самостоятельно для своих нужд производить электроэнергию и не думать о конъюнктуре рынка и стоимости электроэнергии, и таким образом снизить расход электроэнергии и затраты на электроэнергию, т.е. иметь в наличии собственную генерацию на предприятии. При этом цена на электроэнергию собственной генерации на предприятии должна быть значительно ниже той, по которой мне отпускает ее поставщик.

Да, это возможно. Ответ - построить электростанцию , т.е. наладить производство электроэнергии на свои нужды. Но как и для любого проекта для того, чтобы построить электростанцию необходимо заранее взвесить все плюсы и минусы, оценить себестоимость проекта "собственная генерация на предприятии" (которая, разумеется, будет разной для различных типов потребителей), а также предполагаемый срок окупаемости затрат на постройку собственной генерации. Стоит отметить, что потребитель может быть как и очень крупным заводом (следовательно в этом случае потребуется много мощности и поэтому проект будет с высокой стоимостью и достаточно долгим сроком окупаемости), так потребитель может быть и средним (например, крупные торговые комплексы) с меньшей потребностью в электрической мощности. Для таких потребителей реализации этих проектов дешевле, а срок окупаемости гораздо короче.

Для примера, стоимость постройки собственной электростанции для производства электроэнергии с установленной мощностью от 1 000 до 10 000 кВт составляет от 20 до 50 тыс. руб. за кВт. Таким образом, строительство автономной электростанции - мобильной газотурбинной электростанции или мобильной газопоршневой электростанции с установленной мощностью 2000 кВт обойдется потребителю от 40 до 100 млн. руб.. При этом в год на такой электростанции можно выработать до 17,5 млн. кВт.ч. электроэнергии. Стоимость такого объема электроэнергии у поставщика может составить около 60 млн. руб., а себестоимость ее выработки на собственной электростанции - около 35 млн. руб. Таким образом срок окупаемости для такой электростанции может составить до 5 лет. Кроме того, преимуществами такого рода электростанций (мобильные газотурбинные электростанции) является то, что побочным продуктом выработки электроэнергии является значительное выделение тепловой энергии, которое также может быть использовано на нужды потребителя.

Таким образом, строительство собственной генерации на предприятии не только снизит удельную стоимость электроэнергии для предприятий , но и позволит организовать выработку тепловой энергии для нужд компании.

Но вместе с тем есть ряд моментов, которые обязательно необходимо учитывать перед принятием решения о постройке собственной генерации на предприятии для производства электроэнергии:

1. Себестоимость электроэнергии, выработанной на объектах собственной генерации на предприятии (мобильной газотурбинной электростанции или мобильной газопоршневой электростанции) будет значительно ниже, чем электроэнергии, приобретаемая либо у поставщика электроэнергии, либо на оптовом рынке электроэнергии и мощности ОРЭМ . Это вызвано тем, что потребителю не нужно будет оплачивать услуги по передаче электрической энергии (плата за транспорт) и сбытовую надбавку поставщика. Стоит отметить, что услуги на передачу и сбытовая надбавка может составлять до 60% от конечного тарифа на электроэнергии для предприятий .

2. Для постройки собственной генерации на предприятии (построить электростанцию) необходимо произвести подключение к источнику топлива (то, на чем будет работать электрическая станция). Чаще всего этим топливом является природный газ. А учитывая возможные сложности при подключению к газопроводу и возможном увеличении цены на природный газ, отпускаемый на внутреннем рынке до уровня мировых цен, этот вопрос нуждается в очень тщательной оценке и дополнительной проработке. То есть на данный момент в РФ цена на природный газ значительно ниже мировых, однако сейчас все идет к тому, что эти цены будут увеличиваться, и, учитывая, что в себестоимости выработанной электроэнергии на объектах собственной генерации на предприятии большую часть составляет стоимость газа, то при увеличении его цены себестоимость электроэнергии также будет возрастать.

3. При постройке собственной генерации (например, мобильные газотурбинные электростанции) особое внимание стоит уделить вопросам надежности электроснабжения: ведь рано или поздно те или блоки собственной генерации на предприятии придется выводить в плановый ремонт, либо может возникнуть какие-либо внештатная ситуация, требующая проведение останова станции. Для решения этой задачи необходимо либо рассчитывать постройку генерации с определенным резервом, либо предпринимать меры для подключения к внешним источникам электроснабжения, по которым в нормальный режим работы собственной генерации электроэнергия поступать не будет. Однако в этом случае возникает вопрос стоимости подключения к электросетям, а также вопрос оплаты резерва мощности в электрические сети, который может быть решен с 1 июля 2013г. Что это значит на практике: а то, что потребителю для обеспечения надежности электроснабжения (для случаев, когда сам он не сможет вырабатывать электроэнергию) придется подключиться к внешним электросетям и затем, даже если он потреблять через эти внешние сети не будет, должен оплачивать резерв мощности (или отказаться от него). Стоит отметить, что это нововведение привнесено «Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442 и пока не вступило в действие. Также до настоящего момента цена оплаты за резерв не определена. Однако при организации технологического подключения к электросетям (подключение к внешнему источнику электроснабжения) и выполнению ряда технических мероприятий, собственник электростанции может заключить договор и продавать излишки выработанной электроэнергии другим потребителям. Это плюс.

4. При постройке собственной электростанции появятся постоянные эксплуатационное затраты, размер которых не зависит от количества вырабатываемой электроэнергии и тепла (заработная плата обслуживающего персонала, плановое обслуживание и ремонт и т.д.).

5. При постройке электростанции можно выбрать вариант с когенерацией и тригенерацией: в этом случае когда потребитель построит электростанцию будет происходить побочный эффект при выработке электроэнергии - выделение тепла - может быть использован для отопления, а выделение холода - летом для кондиционирования.

6. Потребитель с собственной электростанцией может продавать излишки выработанной электроэнергии другим потребителям на розничном рынке электроэнергии по договорной цене.

Таким образом построив электростанцию, после выполнения всех необходимых мероприятий стоимость электроэнергии для юридических лиц может быть значительно снижена.

Делаем ветроэлектростанцию своими руками у себя в частном доме. Ознакомимся с уже существующими промышленными аналогами на рынке и с работами народных умельцев.

Человечество на протяжении всего своего развития не перестает искать дешевые возобновляемые источники энергии, которые могли бы решить многие проблемы энергообеспечения. Одним из таких источников является энергия ветра, для преобразования которой в электрическую энергию, разработаны ветровые энергетические установки (ВЭУ), или, как их чаще называют, ветряные электростанции.

Любому человеку, особенно имеющему частный или загородный дом, хотелось бы иметь свой ветрогенератор, обеспечивающий жилье недорогой электрической энергией. Препятствием этому служит высокая стоимость промышленных образцов ВЭУ и, соответственно, слишком большой срок окупаемости для отдельно взятого владельца жилья, делающий его приобретение невыгодным. Одним из выходов может служить изготовление ветряной электростанции своими руками, позволяющее не только снизить общие затраты на ее приобретение, но и распределить эти затраты на некоторый срок, так как работа осуществляется в течение довольно длительного времени.

Для того чтобы сделать ветряную электростанцию, необходимо определить, позволяют ли погодные условия использовать ветровую энергию в качестве постоянного источника энергии. Ведь, если ветер для вашей местности редкость, вряд ли стоит начинать строительство самодельной ветряной электростанции. Если же с ветром все обстоит благополучно, желательно узнать общие климатические характеристики и, в частности, скорость ветра, с распределением ее по времени. Знание скорости ветра позволит правильно выбрать и сделать своими руками конструкцию ветряной электростанции.

Виды

Ветроэлектростанция своими руками классифицируется по расположению оси вращения и бывают:

• с горизонтальным расположением;
• с вертикальным расположением.

Установки с горизонтальным расположением оси называются установками пропеллерного типа и имеют самое широкое распространение в связи с высоким коэффициентом полезного действия. Недостатком этих установок является их более сложная конструкция, затрудняющая самодельные варианты изготовления, необходимость применения механизма следования направлению ветра и большая зависимость работы от скорости ветра — как правило, при малых скоростях эти установки не работают.

Более просты, неприхотливы и мало зависимы от скорости и направления ветра установки с вертикальным расположением рабочего вала — ортогональные с ротором Дарье и карусельные с ротором Савониуса. Недостатком их является весьма малый КПД, составляющий порядка 15%.

Недостатком обеих типов самодельной ветряной электростанции является низкое качество вырабатываемой электроэнергии, требующее дорогостоящих вариантов компенсации этого качества — стабилизирующих устройств, аккумуляторов, электрических преобразователей. В чистом виде электроэнергия пригодна только для использования в активной бытовой нагрузке — лампах накаливания и простых нагревательных устройствах. Для питания бытовой техники электроэнергия такого качества не пригодна.

Конструктивные элементы

Конструктивно, независимо от расположения оси, самодельная полноценная ветряная электростанция должна состоять из следующих элементов:

• ветряной двигатель;
• устройство для ориентирования ветряного двигателя по направлению ветра;
• редуктор или мультипликатор для передачи вращения от ветряного двигателя к генератору;
• генератор постоянного тока;
• зарядное устройство;
• аккумуляторная батарея для накопления электроэнергии;
• инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.

Особенности выбора источника тока

Одним из сложных элементов ветряной электростанции является генератор. Наиболее подходящим для изготовления своими руками является электродвигатель постоянного тока с рабочим напряжением 60-100 вольт. Этот вариант не требует переделки и способен работать с аппаратурой для зарядки автомобильной батареи.

Применение автомобильного источника напряжения затруднено тем, что его номинальная частота вращения составляет порядка 1800-2500 об/мин, а такую частоту вращения при прямом соединении не сможет обеспечить ни одна конструкция ветряного двигателя. В этом случае в составе установки необходимо предусмотреть редуктор или мультипликатор подходящей конструкции для увеличения частоты вращения в необходимых размерах. Скорее всего, этот параметр придется подбирать экспериментальным путем.

Возможным вариантом может стать реконструированный асинхронный двигатель с использованием неодимовых магнитов, но этот способ требует сложных расчетов и токарных работ, что зачастую не приемлет самодельная работа. Имеется вариант с межфазным подключением к обмоткам электродвигателя конденсаторов, емкость которых рассчитывается в зависимости от его мощности.

Изготовление

Учитывая то, что эффективность электростанции с горизонтальной осью имеет лучшие показатели эффективности, а бесперебойность подачи электроэнергии предполагается обеспечивать с помощью накопления энергии в аккумуляторной батарее, предпочтительнее для изготовления своими руками является именно такой вид ВЭУ, который мы и рассмотрим в рамках данной статьи.

Для того что бы сделать такую электростанцию своими руками понадобится следующий инструмент:

• сварочный аппарат электродуговой сварки;
• набор гаечных ключей;
• набор сверл по металлу;
• электродрель;
• ножовка по металлу или УШМ с отрезным диском;
• болты диаметром 6 мм с гайками для крепления лопастей к шкиву и алюминиевого листа к квадратной трубе.

Для изготовления ветряной электростанции своими руками потребуются следующие материалы:

• пластиковая труба 150 мм длиной 600 мм;
• лист алюминия размером 300х300 мм и толщиной 2,0 — 2,5 мм;
• металлическая квадратная труба 80х40 мм и длиной 1,0 м;
• труба диаметром 25 мм и длиной 300 мм;
• труба диаметром 32 мм и длиной 4000-6000 мм;
• медный провод длиной, достаточной для соединения электродвигателя, находящегося на мачте длиной 6 м, и нагрузки, которую будет питать этот источник тока;
• электродвигатель постоянного тока 500 об/мин;
• шкив для двигателя диаметром 120-150 мм;
• аккумуляторная батарея 12 вольт;
• автомобильное зарядное реле аккумулятора;
• инвертор 12/220 вольт.

Процесс изготовления своими руками производится в следующем порядке:

Далее, в процессе работы установки, возможно, придется сделать другими размеры и конфигурацию лопастей, передаточное отношение между ветряным двигателем и генератором — каждый ветрогенератор, изготовленный своими руками, индивидуален в силу использования различных компонентов и условий ветрообразования. Первоначально ветряную электростанцию рекомендуют изготавливать небольшой мощности, на которой можно отработать полученную информацию не вкладывая большое количество средств.

Полезные ископаемые, добываемые из недр земли и используемые человечеством в качестве энергоресурсов, к сожалению, не безграничны. С каждым годом их стоимость увеличивается, что объясняется сокращением уровня добычи. Альтернативным и набирающим обороты вариантом энергоснабжения выступают ветряные электростанции для дома. Они позволяют преобразовывать энергию ветра в переменный ток , что дает возможность обеспечивать все потребности в электричестве любых бытовых приборов. Главное преимущество таких генераторов – это абсолютная экологичность, а также бесплатное пользование электричеством неограниченное количество лет. Какие еще преимущества имеет ветрогенератор для дома, а также особенности его эксплуатации, разберем далее.

Еще древние люди заметили, что ветер может стать отличным помощником в осуществлении множества работ. Ветряные мельницы, позволявшие превращать зерно в муку, не затрачивая собственных сил, стали родоначальниками первых ветрогенераторов.

Ветряные электростанции состоят из определенного количества генераторов, способных получать, преобразовывать и накапливать энергию ветра в переменный ток. Они вполне могут обеспечить целый дом электроэнергией, которая берется из ниоткуда.