Опыт, накопленный в процессе повышения эффективности немецкой промышленности, использующей природный газ - Москва, 27 ноября 2007 г. - д-р Клаус-Р. Кабелитц. - презентация

1 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

2 Стр. 2Москва, г. 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 CO 2 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.

3 Стр. 3Москва, г. Развитие расхода первичной энергии в Германии млн. т нефтяного эквивалента (Basis für Prognose) Источник: Энергетический отчет IV / 2006 (EWI / PROGNOS AG) 340 5,3% 11,3% 25,0% 311 8,2% 10,8% 38,1% 28,6% 290 6,7% 38,0% 31,5% ,1% 37,4% 21,7% 3,6% ,0% 35,7% 22,8% 5,0% 37,7% 11,5% 10,7% 11,6% 12,3% 11,6% 10,9% 12,6% 10,0% 2,7% S 3446a Прочие Атомная энергия Бурый уголь Каменный уголь Нефть Природный газ (база для прогнозов)

4 Стр. 4Москва, г. 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 газа выбросы CO 2 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 газа выбросы CO 2 ежегодно были бы на 15 млн. т выше Удельный вес на рынке тепловой энергии (коммунально-бытовой и коммерческий сектор потребления) 35 % Удельный вес в системах отопления сектора строительства новых зданий ок. 2/3

5 Москва, г. Экономия энергии путем комбинированной выработки электричества и тепла (теплоэлектроцентраль с парогазовыми турбинами) Экономия первичной энергии= 45% Экономия CO 2 = 65% S 3076 Электро- станция на угле Прир. газ Потери Котел Мазут EL Потери тепло электро - энергия Использование энергии для выработки электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентрали с парогазовыми турбинами Использование энергии для раздельной выработки электроэнергии и тепла

6 Стр. 6Москва, г. Отопление для сферы жилищного хозяйства путем комбинированной выработки электричества и тепла Блочная электростанция на природном газе 36 %-ная экономия первичной энергии * 58 %-ная экономия выбросов CO 2 Электростанции с парогазовыми турбинами на природном газе Низкие инвестиционные затраты, краткие периоды строительства 45 %-ная экономия первичной энергии* 65%-ная экономия выбросов CO 2 кпд до 90% Существенная экономия первичной энергии Выбросы CO 2 ниже, чем во всех других электростанциях, работающих на ископаемом топливе Сопоставление объемов выбросов CO2 различных систем для выработки электроэнергии БТ (стар.) БТ (нов.) СТ (нов.) СТ (стар.) комбиниро- ванная выработка электричест- ва и тепла, блочная электростан- ция на дизеле комбиниро- ванная выработка электричест- ва и тепла, блочная электростан- ция на газе комбиниро- ванная выработка электричест- ва и тепла, электростан- ция с паро- газовыми турбинами ** кг / кВт.ч ** арифметическое среднее различных типов электростанций на газе/с парогазовыми турбинами Эффективная, экологически совместимая и требующая меньше затрат выработка электроэнергии на базе природного газа/биолог. природного газа * по сравнению с раздельной выработкой электро- энергии и тепла на базе угла или, соотв., мазута комбинированная выработка электричества и тепла, блочная электростанция на биол. прир. газе

7 Стр. 7Москва, г. Электрический кпд комбинированной выработки электричества и тепла на базе природного газа 1 ) Высокотемпературный топливный элемент 2 ) Низкотемпературный топливный элемент 100 кВт 1 МВт10 МВт 100 МВт Электрическая мощность электрический кпд [%] 1 ГВт Электростанции с парогазовыми турбинами кВт1 кВт Технология SOFC/GT (твердооксидный топливный элемент/газовая турбина) децентрализованная комбинированная выработка электричества и тепла Выработка только электроэнергии НТ топливный элемент 2) Газовые двигатели Газовые турбины ВТ топливный элемент 1) Двигатель Стирлинга 4087/00

8 Москва, г. Экономия энергии за счет использования теплоты сгорания на базе природного газа S 2444 Полезное тепло Старый котел Конденсационный котел Природный газ Полезное тепло Топливо Теплота конденсации Потери через поверхности и на обеспечение эксплуатацион- ной готовности Годовой кпд в % Потери тепла отработавших газов

9 Стр. 9Москва, г. Опция энергоэффективности: модернизация системы отопления Замена стандартного котла на конденсационный котел: сокращение расхода первичной энергии до 36% уменьшение выбросов CO 2 : до 36% экономия затрат на отопление: до 36% Использование регенеративных источников энергии в сочетании с природным газом: дополнительный потенциал сокращения затрат и выбросов CO 2 в размере 20 процентов благодаря дополнительному применению солнечной энергии Потенциал экономии по сравнению со стандартным котлом свыше 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) Сопоставление выбросов CO 2 различных систем выработки тепла Cокращение выбросов СO 2 за счет сочетания из природного газа и солнечной энергииu

10 Стр. 10Москва, г. Отопление для сферы жилищного хозяйства Газовый конденсационный котел со 100% биологического природного газа: ок. 50% экономии CO 2, инвестиции (новое сооружение) ок Газовый конденсационный котел (100% биологический природный газ) с солнечной энергией: 64% экономии CO 2, инвестиции (новое сооружение) ок Газовый тепловой насос (100% биологический природный газ) + солнечная энергия: ок. 70% экономии CO 2, инвестиции (новое сооружение) ок 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.

11 Стр. 11Москва, г. Опция энергоэффективности: газовый тепловой насос (ГТН) 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 отопление до 60% Снижение выбросов CO 2 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 Реализация потенциала экономии за счет природного газа и бесплатного тепла окружающей среды Тепло окружающей среды Система отопления Компрессор Испаритель Конденсатор

12 Москва, г. Новые технологии – отопление, вырабатывающее электроэнергию Когенерационная микроустановка Mark 5 на испытательном стенде в центре НИОКР ф-мы "Э.ОН Рургаз" 4796/00

13 Стр. 13Москва, г. Газовый тепловой насос для односемейного дома марки BBT с интегрированным конденсационным котлом Результаты испытаний на стенде в Дорстене Нагрузка: 2,7 кВт Тепловая мощность: 4,0 кВт Температура в линии подачи/ рециркуляции:24,8/21,3 °C Удельная теплопроизво- дительность:1, /00

14 Стр. 14Москва, г. Охрана климата за счет повышения эффективности и использования регенеративной энергии сегодня завтра Предупреждение образования CO2 КК * КК и солн. энергия* Газовый теплонасос Когенерационная микроустановка Топливный элемент * Конденсационный котел (КК) Биол. прир. газ

15 Стр. 15Москва, г. Биологический природный газ – самое эффективное биологическое топливо Эффективность по сравнению с дизелем* Эффективность по сравнению с бензином* Эффективность по сравнению с прир. газом* Биодизель (рапс) 1550 литров** Биоэтанол 2560 литров** BTL (Sunfuel = «солнечное топливо») 4030 литров** Биологический природный газ 3560 кг** Необходимые пахотные площади для пробега на расстояние в 100 тыс. км * Базис: расход топлива а/м Opel Zafira (бензин, дизель, прир. газ) ** Источник: специализированное агентство возобновляемых видов сырья

16 Стр. 16Москва, 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

17 Стр. 17Москва, г. Карта мясного материка ПЛОХАЯ НОВОСТЬ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТО ЛЕДЯНАЯ ШАПКА ТАЕТ И СТАНОВИТСЯ ПОЧТИ НЕВОЗМОЖНО ЛОВИТЬ МОРСКИХ КОТИКОВ. А ХОРОШАЯ НОВОСТЬ – ЭТО ТО, ЧТО МЫ ВСЕ ВРЕМЯ ДВИЖЕМСЯ НА ЮГ, ГДЕ ЕСТЬ ТОННЫ ЖИРНЫХ ЖИВОТНЫХ, КОТОРЫХ ЗОВУТ ЛЮДИ» И КОТОРЫЕ НЕ МОГУТ БЫСТРО БЕГАТЬ.