Дизель-генераторы в развивающихся странах

Дизель-генераторы в развивающихся странах

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), мировой спрос на энергию вырастет примерно на 60% к 2030 году. За последние 25 лет более 1 миллиарда человек в развивающихся странах получили доступ к современным источникам энергии, таким как уголь, электричество, керосин, сжиженный нефтяной газ (LPG) и природный газ. Тем не менее, осталось еще примерно от 1,6 до 2,2 млрд. человек во всем мире, не имеющих доступа к электричеству или современным энергетическим услугам. Это число представляет почти треть мирового населения. Каждый год число людей, не имеющих доступа к современным энергетическим услугам увеличивается на 30 миллионов человек. Сегодня, по оценкам МЭА, 56% сельского населения в мире не имеет доступа к энергетическим услугам.

Энергетические сценарии

На древесину и древесный уголь приходится более 70%  источника топлива, используемого для приготовления пищи и отопления в регионах с неразвитой инфраструктурой. Недостатком сжигания органического материала для производства энергии является высокий риск ожогов, травм или смерти. Кроме того, сжигание органического материала на открытой площадке вносит большой вклад в загрязнение воздуха и плохое качество воздуха.

МЭА предполагает, что несмотря на планируемые инвестиции более $ 16 трлн. в течение ближайших 25 лет в энергетический сектор во всем мире, 1,4 миллиарда человек все еще не будут иметь доступа к электроэнергии. МЭА также считает, что мы станем свидетелями среднегодовых темпов роста потребления первичной энергии там по 4% в течение следующих 20 лет. Спрос на энергию в Азии, как ожидается, удвоится в течение следующих 25 лет, в основном за счет роста экономики и населения.

Преимущества прямого доступа к электрической энергии

Доступ к электроэнергии.

Наличие электроэнергии, по иронии судьбы, считается само-собой разумеющимся в большинстве развитых стран мира. Тем не менее, большая часть этого мира до сих пор остается практически без надежного источника электроэнергии. Некоторые из преимуществ прямого доступа к электрической энергии, перечислены ниже:

  • Надежное освещение, охлаждение и обогрев
  • Улучшенное качество воздуха в помещении - наличие электроэнергии снижает зависимость от загрязняющих источников. Это непосредственно приводит к улучшению здоровья людей
  • Снижение пожароопасности
  • Мощное промышленное развитие и продуктивность бизнеса
  • Питание для компьютеров: например интернет-магистралей, серверов в центрах обработки данных и индивидуальных ПК.

Важность наличия электропитания не может быть переоценена. Программа развития Организации Объединенных Наций (ПРООН) ввело Индекс человеческого развития (ИЧР), чтобы продемонстрировать прямую связь между потреблением электрической энергии на душу населения и уровнем экономического и социального благополучия. Исследование показало, что страны с высоким уровнем ИЧР имеют более высокие показатели уровня потребления энергии на душу населения. И наоборот, страны, занимающие нижние строки в ИРЧ имеют более низкие показатели уровня потребления энергии.

Развивающиеся страны неизменно демонстрируют двойственность энергопотребления. Структура потребления в богатых домохозяйствах значительно отличается от потребления энергии в домохозяйствах с низкими доходами. Кроме того, богатая часть населения обычно представляет собой лишь небольшую часть страны, но потребляет непропорционально большое количество энергии.

Как дизель-генераторы могут быть использованы для решения проблем с электроэнергией в развивающихся странах?

Использование дизель-генераторов в качестве микро-электрических сетей в отдаленных районах

Для большинства стран развивающегося мира поставка электроэнергии от основной национальной сети в отдаленные сельские и другие труднодоступные районы часто бывает экономически нецелесообразна. Подключение к электропитанию удаленных мест должно соответствовать бюджетным ограничениям и в то же время приносить максимальные технические, социальные и экономические выгоды. Это, как правило, нецелесообразно в странах, имеющих минимальный уровень развития сетевой инфраструктуры, потому что зачастую там не существует подстанций, линий электропередачи и распределительных линий, чтобы доставить электроэнергию в эти регионы.

В таких ситуациях установка дизель-генераторов является идеальным решением для удовлетворения внутренних потребностей, а также потребностей в электроэнергии в сельских районах. Дизельные генераторы просты в установке и могут использоваться либо как автономные системы или как часть гибридных систем в сочетании с другими источниками, такими как солнечная или ветровая энергия. Основным преимуществом такой системы является низкая стоимость дополнительных источников электроэнергии в зависимости от условий эксплуатации и времени суток. Однако, при объединении источников энергии  также важное значение имеет наличие квалифицированного персонала, способного обеспечить бесперебойную работу генераторов и альтернативных источников энергии.

Сельское хозяйство

Дизель-генераторы зарекомендовали себя как универсальные и долговечные источники выработки электроэнергии в развивающихся странах для освещения, орошения, кустарной промышленности и сельских перерабатывающих производств. Например, Индия, по нашим оценкам, имеет около 4 млн. малых дизельных двигателей, предназначенных для запуска ирригационных насосов.

Плавучие дизель-генераторные установки (ПДГУ)

Плавучие ДГУ - это мощные дизельные двигатели и генераторы переменного тока, которые установлены на морских баржах. Эти устройства доступны в диапазоне мощностей от 5 МВт до 50 МВт. Кроме того, несколько установок могут быть соединены вместе на одной барже, чтобы обеспечить более 100 МВт мощности. Эти блоки могут быть связаны с энергосистемой через подстанции, расположенные на берегу. В отличие от крупных наземных электростанций, плавучие ДГУ могут быть сравнительно легко перемещены с места на место для работы на различных объектах, в соответствии с возникающими потребностями. Такая мобильность ПДГУ делает их привлекательной альтернативой наземным электростанциям в горнодобывающей промышленности и для проектов морских буровых платформ.

Информационные технологии и центры обработки данных (ИТ и ЦОД)

Развивающиеся страны все чаще становится предпочтительными местами аутсорсинга для ИТ-проектов и для создания крупных центров обработки данных. Как и в развитых странах мира, дизель-генераторы служат одной из наиболее эффективных резервных энергетических систем в случае сбоев питания, для предотвращения потери данных и обеспечения непрерывности бизнеса.

Развитие инфраструктуры

Рост экономики неизменно сопровождается развитием вложений в сопутствующую инфраструктуру. Дизель-генераторы служат для обеспечения круглосуточного электропитания не только в отдаленных районах, но и в городах в случае нарушения электроснабжения или сглаживания пиковых перегрузок.

Преодоление разрыва между потребностями и производством электроэнергии

Даже сейчас, когда генерирующие структуры в развивающихся странах пытаются идти в ногу с быстрым всплеском требований, спрос на электроэнергию всегда превышает предложение, что приводит к дефициту мощности.  К примеру, в некоторых ведущих городах Индии такой дефицит мощностей составляет около 2000 МВт. Это может привести к плановым и внеплановым перебоям нагрузки или провалам напряжения. Использование дизельных генераторов в качестве резервных энергоблоков для жилых и коммерческих зданий также является привлекательной и широко распространенной альтернативой. 

Стоимость производства электроэнергии с использованием дизель-генераторов

Капитальные затраты

Капиталовложения в установки для выработки электроэнергии является фактором первостепенной важности для развивающихся стран. Затраты на дизель-генераторы могут сильно варьироваться в зависимости от их технических характеристик, но в любом случае, они оцениваются приблизительно в сотни долларов за киловатт установленной мощности. Это, без сомнения, самый доступный вариант на начальном этапе по сравнению с другими альтернативами, такими как ветровая или солнечная энергия. Для развивающихся стран, имеющих очень ограниченные бюджеты, дизель-генераторы остаются лучшим и практически безальтернативным выбором для основного и резервного режимов производства электроэнергии.

Эксплуатационные расходы

Текущие расходы на содержание дизель-генераторов включают затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и, конечно, покупку дизельного топлива. С точки зрения эксплуатационных расходов, дизель-генераторы сопоставимы с расходами на источники энергии с возобновляемыми технологиями. Эти расходы в основном базируются на ценах на топливо, качестве самого дизель-генератора и стоимости надлежащего техобслуживания. Системы дизель-генераторов могут быть эффективно использованы для обеспечения питания отдаленных и сельских районов, которые не могут быть подключены к национальной системе электроснабжения по экономическим соображениям. В то время как дизель-генераторы могут решить проблему дефицита электроэнергии в отдаленных районах, возможность такого решения зависит от простоты доставки и экономической доступности дизельного топлива для работы установок и наличия квалифицированных кадров, которые могут обслуживать и правильно поддерживать ДГУ, чтобы обеспечить их надежность и стабильную работу. 

В заключение необходимо сказать, что рост численности населения и индустриализации в развивающихся странах, вероятно, не будет изменяться в обозримом будущем.  Это означает, что быстрое и надежное развитие энергосистемы будет по-прежнему являться неотложной и неизбежной необходимостью. Это является необходимостью, и она должна быть выполнена, если мы хотим продолжать продвижение к подлинно глобальной экономике и развитому миру.