Преимущества технологии HeatOff

Увеличение до 3 раз выработки электроэнергии за счет использования теплоты парообразования

В существующей технологии теплота парообразования не используется, что приводит к огромным потерям энергии.

Технология HeatOff основана на использовании теплоты парообразования. Это повысит коэффициент использования тепловой энергии до нескольких раз и сократит расход топлива на производство того же количества электроэнергии до 3 раз. 

Высокая энерговооруженность при низкой температуре носителя

Принято считать, что по мере снижения температуры носителя снижается и энерговооруженность оборудования и при низких температурах электростанция должна иметь циклопические размеры.

На самом деле это не так. Теплота парообразования – это очень большое количество энергии – 2,3МДж на килограмм образовавшегося пара. Этого количества энергии достаточно, чтобы нагреть такое же количество воды на 550 градусов! 

Поэтому энерговооруженность оборудования HeatOff будет сопоставима с современными теплоэлектростанциями, работающим газе и мазуте и будет существенно превышать данный показатель для атомных электростанций. При этом температура носителя напротив будет снижена, а постепенно и вовсе может быть доведена вплоть до комнатной. 

Низкие требования к качеству сырья (источнику энергии)

Температура носителя на современных электростанциях находится на уровне 370-550°С и даже выше. Для достижения столь высоких температур требуется высококачественное топливо.

В технологии HeatOff температура носителя снижена до 100-200°С, что существенно снижает требования к источнику энергии.

Кроме того, перспективы технологии HeatOff таковы, что позволяют в будущем снижать температуру носителя ниже 100°С и вполне вероятно довести ее вплоть до 0°С и даже меньше. В этом случае в качестве источника энергии сможет выступать не только искусственный источник энергии, а природные источники энергии, такие как тепло, содержащееся в воде реки или воздуха. Т.е. с развитием технологии источник энергии станет абсолютно бесплатным и 100% экологически чистым как в плане производимого тепла, так и в плане полного отсутствия выбросов парниковых газов. 

Отсутствие зависимости КПД от температуры носителя

КПД современных электростанций напрямую зависит от температуры носителя. Поэтому для повышения эффективности применяют как можно более высокие температуры.

В технологии HeatOff коэффициент использования теплоты парообразования не зависит от температуры носителя. Могут быть применены энергоносители с чрезвычайно низкой температурой. 

Возможность использования низкопотенциального тепла и тепловых отходов

КПД современных электростанций напрямую зависит от температуры носителя. Поэтому для повышения эффективности применяют как можно более высокие температуры.

В технологии HeatOff коэффициент использования теплоты парообразования не зависит от температуры носителя. Могут быть применены источники тепла с чрезвычайно низкой температурой. 

Существенное снижение расхода воды охлаждения

Современные электростанции строятся на больших водоразделах с целью обеспечить хорошее охлаждение. Например, на современных АЭС требуется рассеивать около 70% от произведенного в атомном реакторе тепла, что требует колоссального расхода воды охлаждения и наличия больших градирен, а также мощной системы водоподготовки.

В технологии HeatOff при использовании того же топлива коэффициент использования тепловой энергии повышается с 30% до 90% и выше. Следовательно, количество неиспользованного тепла снижается с 70% до 10%, т.е. в 7 раз. Во столько же раз снижается расход воды охлаждения, уменьшаются размеры градирен, упрощается система водоподготовки. 

По мере развития технологии HeatOff существуют перспективы и вовсе отказаться от использования холодильника. В результате потребность в воде охлаждения полностью отпадет. 

Свободное географическое расположение

Требование к наличию большого количества воды охлаждения обязывает строить современные теплоэлектростанции на берегах больших водоемов. В результате у электростанции появляется географическая привязанность к месту строительства.

В технологии HeatOff за счет снижения в несколько раз требований к воде охлаждения, расширяется география возможных мест строительства объектов энергетики. Это позволяет строить новые объекты энергетики ближе к месту потребления энергии. Что со временем сделает энергетику не централизованной, а распределенной.

По мере развития технологии HeatOff вероятно удастся полностью отказаться от использования воды охлаждения, что позволит строить новые объекты энергетики в любой точке Земли: от Арктики до пустыни. 

Существенное снижение затрат на транспортировку электроэнергии

Современные теплоэлектростанции, как правило, располагаются на значительном удалении (сотни километров) от места потребления энергии. В конечной цене для потребителя больше половины приходится на расходы по транспортировке электроэнергии и обслуживанию электросетей.

Электростанции по технологии HeatOff возможно строить в непосредственной близости от потребителя, что позволит исключить расходы на транспортировку и продавать производимую электроэнергию значительно дороже. Только за счет одного этого фактора уровень дохода нового объекта энергетики по технологии HeatOff будет увеличен не менее, чем вдвое. 

Распределенная энергетика

Обычно экономически обосновано строить объекты энергетики большой мощности. Это делает современную энергетику централизованной.

Оборудование по технологии HeatOff будет стоить существенно дешевле классических электростанций, что позволяет строить много объектов меньшей мощности в непосредственной близости от потребителя энергии. Это сделает энергетику распределенной. 

Низкая стоимость оборудования

Строительство современной электростанции обходится от 1 до 4 миллионов долларов за мегаватт установленной мощности. 

За счет снижения затрат на материалы и работы, новое оборудование по технологии HeatOff будет стоить до нескольких раз дешевле. 

Высокая маржинальность

За счет большого расхода топлива и высокой стоимости оборудования современных электростанций, чистая прибыль при производстве электроэнергии едва ли превышает 35копеек за кВт*ч. Это делает бизнес по выработке электроэнергии из тепла низкодоходным, сопряженным с рядом рисков и имеющим смысл лишь в условиях промышленной генерации.

В технологии HeatOff расход топлива сокращается до 3 раз за счет более полного использования энергии топлива, а также в разы снижается стоимость генерирующего оборудования, что повышает доходность нового объекта энергетики в несколько раз и позволяет превратить выработку электроэнергии в частный бизнес. 

Снижение воздействия на экологию производимыми парниковыми газами

При сгорании газа и мазута образуется огромное количество парниковых газов.

За счет до 3 раз более полного использования энергии топлива в технологии HeatOff, выбросы парниковых газов будут также снижены до 3 раз. 

Снижение воздействия на экологию производимыми тепловыми сбросами

В современных электростанциях на единицу произведенной электроэнергии от 1 до 2 единиц энергии сбрасывается в атмосферу в виде неиспользованного тепла.

В технологии HeatOff количество неиспользованного тепла до 7 раз ниже, что сводит к минимуму влияние на климат за счет уменьшения в несколько раз сброса неиспользованного тепла.

По мере развития технологии HeatOff открывается возможность полностью исключить влияние на климат за счет еще более полного использования тепловой энергии топлива, постепенно доведя ее до чрезвычайно высоких показателей. 

Научная новизна

Современный способ выработки электроэнергии, известный как цикл Ренкина, применяется во всех без исключения теплоэлектростанциях мира и с его помощью вырабатывается около 80% всей электроэнергии в мире. Данный способ был предложен Уильямом Джоном Ренкиным около 170 лет назад. За прошедшие годы он не претерпел существенных изменений, полностью изжил себя и совершенствовать в нем попросту нечего.

Технология HeatOff является абсолютно новой, не имеющей ближайших мировых аналогов, а также имеет огромные перспективы для дальнейшего совершенствования. 

Низкая себестоимость оборудования

На современных электростанциях применяются высокие температуры (550°С) и давления пара (250атм.), что требует изготовления массивного оборудования. А наличие высоких температур требует применения дорогостоящих жаропрочных сталей.

В технологии HeatOff температура снижается до 200°С и ниже и давления не будут превышать 16атм. Это снизит расход материалов, а низкая температура позволяет применять обыкновенную «пищевую» нержавейку. 

Безопасность эксплуатации

Ввиду наличия высоких температур и давлений, оборудование современных теплоэлектростанций представляет потенциальную опасность для обслуживающего персонала.

За счет существенного снижения давлений и температур оборудование HeatOff значительно менее опасно. А по мере развития технологии давление и вовсе будет снижено до атмосферного, а температура станет на уровне комнатной, что сделает оборудование HeatOff исключительно безопасным наряду с обыкновенным чайником и кофеваркой. 

Перспективные смежные направления

Помимо основной задачи – выработки электроэнергии и переработке тепла, новая технология открывает возможность освоить новые рынки.

Один из них – это холодильная техника, – сокращение на 80% и более затрат энергии при производстве холода. 

Еще одно направление - это опреснение (дистилляция) воды с огромной производительностью и чрезвычайно низкими затратами энергии.

Со временем планируется выход и на эти рынки.

Также существуют перспективы применить метод и в криогенике в процессах ожижения воздуха. Ожидаемый эффект - сокращение расхода электроэнергии на получение холода в 8-10 раз. К слову сказать, в современной криогенике около половины стоимости конечного продукта приходится на затраты электроэнергии на процессы сжатия и ожижения воздуха, что делает технологию HeatOff довольно перспективным направлением в будущей криогенике.