Любая энергетическая сеть должна быть готова к неожиданностям любого характера. Как известно, прошедшим летом власти ряда городов российского Севера в срочном порядке вынуждены были решать вопрос подачи тепла в жилые дома, социальные учреждения. Проблема возникла из-за аномального похолодания - ресурсоснабжающим организациям Ненецкого автономного округа пришлось "начинать" отопительный сезон в июле.
Одним из решений, занимающим все новые позиции на рынке, являются современные когенерационные биогазовые установки, которые вырабатывают электричество и теплоту за счет утилизации отходов предприятий аграрного сектора и городской канализации, мусорных свалок. Данная технология завоевывает приоритетные позиции по всей Европе - в источника топлива таких установок используется биогаз, комментируют в украинской компании «МАДЕК»: "Биогаз возникает при ферментации органических веществ, таких как навозная жижа, навоз, жидкое навозное удобрение, растения, пищевые отходы. Он возникает в природе повсюду, где нет доступа кислорода. В ферментерах и в гнилостных башнях в результате анаэробной ферментации (анаэробно - без кислорода) образуется биогаз. Если органический материал складируется без доступа воздуха, то, при воздействии связывающих метан бактерий, начинается биологический процесс, при котором образуется газ. Это и есть биогаз". Разнообразные генераторы - сфера интересов этой компании.
Для теплосетей внеплановые пуски - серьезное испытание, в северных регионах отопительный сезон заканчивается только в начале июня, и на середину лета приходится пик ремонтно-профилактических работ в котельных и на теплотрассах. Особенно критичной подобная ситуация может оказаться для удаленных районов, поселков и отдельных объектов, на которые невозможно подать тепло из других районов теплоснабжения.
«Одним из перспективных решений этой проблемы является применение постоянных или резервных возобновляемых источников тепла. Например, геотермальных тепловых насосов, использующих низкопотенциальную энергию грунта, в том числе вечномерзлого, для нужд отопления и горячего водоснабжения, – считает Нина Горшкова, ведущий инженер направления «Тепловые насосы» компании «Данфосс» (Danfoss), ведущего мирового производителя энергосберегающе го оборудования. – Агрегат размером с холодильник способен удовлетворить потребность в тепле и горячей воде коттеджа площадью до 200-300 м2, а более мощная установка обеспечит нужды небольшого многоквартирного дома».
Как объясняет специалист, для забора тепла Земли в условиях вечной мерзлоты используются грунтовые зонды, погружаемые в скважины глубиной до 50-60 метров. Тепловой насос способен извлекать энергию даже из грунта с отрицательной температурой (до -10°C), а вечная мерзлота, как известно, на глубинах более 15 метров имеет температуру от -3°C до 0°C. Затраты на электроэнергию, необходимую для извлечения низкопотенциальн ого тепла из грунта с отрицательной температурой, будут выше, чем в средней полосе, но все равно существенно ниже затрат на отопление от центральной теплосети по действующим в России тарифам.
На случай аварийного отключения электричества для питания агрегата может быть использован дизельный генератор.
Теоретически преобразовать в тепло можно даже энергию ветра. Эта идея лежит в основе концепции т.н. ветротеплогенера тора (ВТГ). «Анализ энергопотреблени я на многих объектах Крайнего Севера, особенно в ЖКХ, показывает, что расход энергии в виде электричества составляет не более 15% от ее общей потребности. Основная же часть потребления приходится на долю теплоты для систем отопления и горячего водоснабжения. Поэтому в таких условиях эффективнее преобразовывать энергию ветра непосредственно в теплоту, а электроэнергию использовать только по прямому назначению», – считает доктор технических наук профессор Николай Седых (НИИ Военной академии материально-техн ического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулева).
Принцип работы ветряной теплоустановки основан на преодолении сил трения, в результате которого механическая энергия вращения лопастей ветродвигателя практически полностью превращается в теплоту. Технически это решение может быть реализовано в виде механического нагревателя, представляющего собой мешалку с лопастями переменного радиуса, вращающимися в вязкой жидкости (например, в трансмиссионном масле). По оценке специалиста, небольшой ветродвигатель с колесом диаметром 10 м способен выдавать тепловую тепловую мощность до 25 кВт.
Подача энергии для жилья и социалки должна быть понятной для всех жизненных случаев, включая аварийные ситуации, и схемы действий в этом случае должны приниматься рынком. Когда правила игры задает климат, необходимы правильные технические решения. И они есть.