Centralizētās enerģijas evolūcija — ievads

Centralizētās enerģijas evolūcija — ievads

Dodieties ceļā no 1895. gada līdz jaunajai tūkstošgadei, lai izprastu centralizētās enerģijas pamatprincipus

2050. gadā pasaules iedzīvotāju skaits no 7 miljardiem būs audzis līdz 9 miljardiem. Un 70% no tiem dzīvos pilsētās. Lai apmierinātu nākotnes enerģijas prasības, mums ir vajadzīgi ilgtspējīgi risinājumi, kas ir energoefektīvi, izdevīgi un gatavi ieviešanai lielā apjomā. Par laimi, šāds risinājums jau pastāv: centralizēta enerģija. Šajā uzdevumā mēs pievērsīsimies centralizētai enerģijai un tehnoloģijas attīstībai, kļūstot par ticamu risinājumi daudzām mūsdienu enerģijas problēmām.

Vispirms jānoskaidro definīcija. Centralizētā enerģija ir siltumapgādes un dzesēšanas sistēma, kurā uzsildīts vai atdzesēts ūdens tiek nosūtīts no centralizētas ražotnes dažādiem patērētājiem, izmantojot slēgtu cauruļu tīklu. Ūdens tiek izmantots , lai regulētu iekštelpu temperatūru un attiecībā uz centralizēto siltumapgādi arī uzsildītu saimniecībā lietoto ūdeni. Uzsildītā un atdzesētā ūdens centralizēta ražošana novērš individuālu risinājumu nepieciešamību un nodrošina daudz efektīvāku degvielas lietošanu.

Arī degviela rada iespēju samazināt ražošanas izmaksas un CO2 izmešu daudzumu, jo daudzas rūpnīcas spēj darboties ar atjaunojamo enerģiju, piemēram, saules, ģeotermisko, sadzīves atkritumu vai vēja enerģiju. Centralizētās enerģijas sistēmā varat arī pārslēgties starp enerģijas avotiem, atvieglojot radikālu izmaiņu veikšanu salīdzinājumā ar citām apgādes sistēmām. Patērētājam centralizētā enerģija nozīmē lietošanai gatavu enerģiju tieši pie mājām.

Nav vajadzīgi apkures katli vai dzesēšanas bloki, kas aizņem vietu un kuriem vajadzīga dārga apkope, un nav jāveic kapitālieguldījumi. Centralizētā enerģija ir pieejama jau vairāk nekā gadsimtu. Mūsdienās tā nodrošina enerģiju pilsētām, koledžām, lieliem uzņēmumiem un pat Baltajam namam.

Vispārinātā veidā centralizētās enerģijas evolūciju var iedalīt četrās paaudzēs. 1. paaudzes centralizētās enerģijas darbību galvenokārt nodrošināja ar naftu kurināmi apkures katli, kas radīja milzīgu daudzumu tvaika ar 200 °C temperatūru, vienlaikus izvadot 2/3 enerģijas pa dūmeni. Sistēmas aptvēra mazu teritoriju, bet siltuma zudumi bija milzīgi slikti izolēto cauruļu un ļoti augstās temperatūras dēļ. Pēc mūsdienu standartiem efektivitāte bija zema, tomēr tolaik tā bija īsta siltumapgādes revolūcija un īstenoja mērķi jeb samazināja piesārņojumu pilsētās.

2. paaudzes centralizētā enerģija atrisināja dažas sākotnējās problēmas, tvaika vietā izmantojot ūdeni zem spiediena un uzlabojot cauruļu kvalitāti. Tādējādi centralizēto enerģija varēja ieviest daudz plašākā mērogā.

Šajā laikā arvien biežāk sāka izmantot koģenerācijas stacijas. Izmantojot enerģijas ražošanas laikā radušos pārpalikušo siltumu siltumapgādes nolūkā, šīs stacijas būtiski samazināja degvielas izmaksas. Trešo paaudzi, kas aptver lielāko daļu mūsdienu centralizētās enerģijas sistēmu, pārsvarā veido koģenerācijas stacijas.

Viena no būtiskākajām atšķirībām ir sadales ūdens temperatūra, kas tagad ir zemāka par 100 °C, tāpēc ir iespējams palielināt ražošanas apjomus ar alternatīviem enerģijas avotiem, piemēram, saules enerģiju. Enerģijas īslaicīgā uzglabāšana nozīmē, ka staciju īpašnieki var samazināt ražošanas izmaksas, ražojot elektroenerģiju, kad cena ir augsta, un uzglabājot pārpalikušo siltumu brīžiem, kad cenas ir zemas.

Tomēr tehnoloģija joprojām pilnveidojas, un jau ir nākušas klajā pirmās 4. paaudzes sistēmas. 4. paaudzes centralizētās siltumapgādes sistēmas izplata ūdeni siltumapgādei ar daudz zemāku temperatūru, bet dzesēšanai — ar augstāku temperatūru. Tas nozīmē mazāku enerģijas lietojumu un zudumus. Tā arī ir iespēja izmantot zemas temperatūras ilgtspējīgos enerģijas avotus, piemēram, ģeotermisko enerģiju, vēl vairāk samazinot ietekmi uz vidi.

Turklāt ar jauno tehnoloģiju enerģiju var uzglabāt vairākus mēnešus. Stacijas var arī izlīdzināt ikdienas enerģijas lietojumu, tādējādi izmantojot nepieciešamo apjomu maksimuma periodos un ievērojami samazinot darbības jaudu klusākos periodos, tādējādi uzglabājot enerģiju vēlākam laikam.

Protams, sākotnējais ieguldījums, kas nepieciešams centralizētās enerģijas infrastruktūras izveidei, ir būtisks. Tomēr viss liecina par to, ka blīvi apdzīvotās vai rūpnieciski attīstītās teritorijās centralizētā enerģija ir nākotnei piemērotākais enerģijas risinājums. Noslēgumā jāsecina, ka centralizētās enerģijas ieguvumi ir: Uzticamāka siltumapgāde un dzesēšana Zemas izmaksas, izmantojot apjoma ekonomiku Ievērojami samazināta ietekme uz vidi Un ērtības patērētājiem Izvairieties no neparedzētām izmaksām Nekādu galvassāpju, nekādas apkopes