Решения для энергетической отрасли
Энергетическая промышленность
Производство энергии и распределение по сетям составляют важнейшую энергетическую основу современного индустриального общества. От тепловых и гидроэлектростанций до электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, а также регулирования сетей и процессов преобразования энергии — каждое звено зависит от эффективных, стабильных и интеллектуально управляемых электрических систем.
В различных областях энергетики, включая традиционную оптимизацию тепловой энергетики, производство водорода и выработку электроэнергии, паротурбинные комбинированные циклы, утилизацию отработанного тепла для выработки электроэнергии и мусоросжигательные заводы, обеспечение стабильной выходной мощности генераторов, энергоэффективной работы насосов и вентиляторов, надежного электроснабжения критически важных экологических и технологических систем, а также обеспечение безопасности запуска и остановки крупного вспомогательного оборудования, имеют важное значение для повышения общей эффективности электростанции, обеспечения безопасности энергосети и продвижения перехода к более чистым энергетическим структурам.
Обладая глубокими знаниями в области энергетических систем, мы предлагаем ключевые решения в сфере электроснабжения и управления:
● Возбуждающее оборудование и преобразователи частоты
Обеспечить высокоэффективное управление возбуждением для синхронных генераторных установок, включая паротурбинные и парогазовые установки, гарантируя стабильность напряжения сети и реактивной мощности. Обеспечить регулирование частоты вращения высоковольтных двигателей, таких как насосы подачи воды в котлы, циркуляционные водяные насосы, вентиляторы принудительной тяги, вентиляторы рекуперации отработанного тепла и вентиляторы очистки дымовых газов на мусоросжигательных заводах, что значительно снизит потребление вспомогательной энергии, повысив при этом эксплуатационную гибкость и энергоэффективность.
● Источники питания высокого напряжения и оборудование для регулирования напряжения
Обеспечивает стабильное, регулируемое питание переменного/постоянного тока для электростатических осадителей, систем десульфуризации и денитрификации, электрического нагрева, электролитического производства водорода и вспомогательных процессов на мусоросжигательных заводах. Гарантирует эффективную работу систем контроля микроклимата и точный контроль температуры, поддерживая экологически чистое производство, генерацию водорода и интегрированные многоэнергетические операции.
● Высоковольтные твердотельные устройства плавного пуска
Обеспечивает плавный запуск высоковольтного оборудования, включая крупные воздушные компрессоры, угольные мельницы, циркуляционные водяные насосы, насосы подачи тепла в котлы-утилизаторы и двигатели кранов для захвата отходов. Эффективно подавляет пусковые токи, минимизирует помехи в энергосистеме предприятия, продлевает срок службы механических узлов и обеспечивает непрерывное производство.
● Системы предварительной продувки двигателя и вспомогательное оборудование двигателя
Обеспечьте защиту от аварийного запуска и надежное управление газовыми турбинами, дизель-генераторами, двигателями в водородной среде и оборудованием в зонах переработки отходов в энергию. Повысьте возможности аварийного запуска и эксплуатационную безопасность в критически важных процессах, разработанных для работы в сложных многосценарных условиях.
Мы предлагаем не просто профессиональное оборудование, а интегрированную систему ценностей, основанную на экспертных знаниях в области энергетических систем, с акцентом на надежное электроснабжение, интеллектуальное регулирование и эффективную работу. Благодаря стабильной и высокопроизводительной электрической базе мы помогаем вам повысить эффективность генерации, усилить адаптивность к сети и обеспечить безопасность системы, работая вместе над созданием более чистого, эффективного, гибкого и интеллектуального энергетического будущего.
Текущая ситуация
Согласно данным МЭА, к 2030 году более половины мировой электроэнергии будет производиться из низкоуглеродных источников. Возобновляемые источники энергии — в первую очередь солнечная, ветровая и гидроэнергетика — наряду с атомной энергетикой, удовлетворят весь дополнительный глобальный спрос на электроэнергию.
Соединенные Штаты: Рост в обрабатывающей промышленности (например, новые крупные нагрузки от производства полупроводников) и электрификация отопления и транспорта.
Индия: Спрос на электроэнергию растет уверенными темпами — на 6,3% в год.
Евросоюз: Рост обусловлен внедрением коммерческих тепловых насосов и электромобилей, а также вкладом центров обработки данных, несмотря на высокие цены на энергоносители и замедление экономического роста.
Развивающиеся экономики: На долю Китая приходится колоссальные 85% всего нового мирового спроса на электроэнергию, при этом на один только Китай приходится 54% от этой суммы.
Гидроэлектростанции и регулируемые тепловые электростанции будут и впредь играть жизненно важную роль в обеспечении надежности энергосистемы.
Проблемы
Изменения в глобальном ландшафте
Искусственный интеллект и центры обработки данных
Политика международных организаций и различных стран
Сценарий: Выработка солнечной энергии
Тепловая система башенного типа для выработки солнечной энергии на расплавленной соли
●Эффективность конверсии: около 30%
●Высокая стоимость, но высокая эффективность; позволяет преобразовывать электроэнергию в тепловую энергию.
хранение посредством электрического нагрева
Система выработки солнечной фотоэлектрической энергии
● Эффективность конверсии: около 15–20%.
● Разработка недорогих, но высокоэффективных новых материальных технологий еще не завершена.
Технологический прогресс (2024):
Комбинация перовскитных и кремниевых солнечных элементов позволила достичь эффективности фотоэлектрического преобразования в 33,9%.
Коэффициент конверсии ячеек с пассивированным контактом из туннельного оксида (TOPCon) также достиг 26–28%.
Сценарий: Выработка энергии с помощью механической энергии
Тепловая энергетика
Атомная энергетика
Гидроэнергетика
Сходство процесса:
1. Паровые турбины, водяные турбины или двигатели внутреннего сгорания приводят в движение ротор генератора для преобразования механической энергии в электрическую.
2. Генераторные установки имеют схожие характеристики.
Сценарий: Выработка электроэнергии за счет отработанного тепла
| Распределение тепловых ресурсов промышленных отходов | ||
| Промышленность | Источники отработанного тепла | Доля потребления топлива |
| Металлургия | Печи для нагрева прокатного стана, вытяжные ямы, мартеновские печи, конвертеры, доменные печи, обжиговые печи и т. д. | Более 33% |
| Химический | Теплота реакций (например, физическая теплота, выделяемая при образовании газа, конверсии газа, синтез-газа); теплота горения (например, теплота сгорания топлива, выделяемого из сажи, ацетилена). | Более 15% |
| Строительные материалы | Высокотемпературные дымовые газы, охлаждение верхней части печи, высокотемпературные продукты и т. д. | Примерно 40% |
| Стекло | Печи для производства стекла, печи для обжига эмали, тигельные печи и т. д. | Примерно 20% |
| Производство бумаги | Сушилки, биореакторы, отходящие газы, черный щелок и т. д. | Примерно 15% |
| Текстиль | Сушильные машины, сортировочные машины, варочные печи и т. д. | Примерно 15% |
| Машины и оборудование | Печи для ковки, вагранки, печи для термообработки, выхлопные газы от пневматических молотков и т. д. | Примерно 15% |
Пример проекта: Сжигание отходов — Электрическое вспомогательное оборудование для выработки электроэнергии из отработанного тепла + Очистка сточных вод для защиты окружающей среды
Сценарий: Выработка ветровой энергии
Генераторы с прямым приводом классифицируются по типу возбуждения на две категории:
● Синхронные генераторы с электрическим возбуждением (EESG)
● Синхронные генераторы с постоянными магнитами (PMSG)
Метод PMSG является наиболее распространенным.
Ввиду непостоянства характеристик возобновляемой энергии, этот подход часто включает в себя системы хранения энергии.
Интегрированные конструкции все чаще используются в проектах с низким энергопотреблением.
Кластерные конфигурации делают упор на унифицированное управление и взаимодействие с сетью.
● Двухфазные асинхронные генераторы (DFIG) обладают низкой устойчивостью к колебаниям напряжения. Во время скачков напряжения они часто не переподключаются автоматически после срабатывания защиты. Большинство аварий, приводящих к отключению от сети на ветроэлектростанциях Китая, связаны с системами на базе DFIG.
● Редуктор является одним из основных источников поломок в этом агрегате.
● Клеммы выводов ротора, контактные кольца и угольные щетки представляют собой три основных места неисправности в генераторе.
Конфигурация — выработка ветровой энергии (режим дополнительного и резервного источника питания)
Аккумуляторные системы хранения энергии: Наиболее распространенное решение включает литий-ионные и свинцово-кислотные батареи. Они обеспечивают быструю зарядку и разрядку, поглощая избыточную энергию и высвобождая ее во время дефицита выработки электроэнергии для сглаживания выходной мощности и стабилизации частоты.
Накопитель на основе суперконденсатора/маховика: Идеально подходит для смягчения быстрых, кратковременных колебаний напряжения и обеспечения мгновенной поддержки электропитания.
Системы хранения энергии сжатого воздуха (CAES): Используется для длительного хранения в больших масштабах, хотя и реже в мелкомасштабных приложениях.
Конфигурация — выработка ветровой энергии (режим кластерной выработки электроэнергии)
Распределенные блоки:
Линии сбора
Пункт сбора/подъемник
Подстанция
Единая точка общего соединения (PCC)
Накопление энергии:
Возможности управления формированием сети
Централизованное хранение энергии
Распределенное хранение энергии
Требуются дополнительные управленческие функции:
1. Управление хранением энергии (включая управление батареями)
2. Управление спросом
3. Управление микросетями (координация частоты, напряжения, оптимизация энергопотребления распределенных источников энергии и т. д.)
4. Контроль системных рисков: определение места неисправности, оценка рисков.
