Электричество в галлонах

Району Хьюстона требуется на 3000 мегаватт электроэнергии в час больше, чем могут обеспечить его местные электростанции, а его неудовлетворительный статус не позволяет строить больше электростанций. У Biofuels Power Corporation есть решение проблемы нехватки электроэнергии в Хьюстоне, и оно сильно пахнет биодизелем.

Андуин Киркбрайд МакЭлрой | 25 апреля 2007 г.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

У Хьюстона проблема. Он растет быстрее, чем остальная часть Соединенных Штатов, но ему не хватает производственных мощностей, чтобы обеспечить свое население электроэнергией в соответствии со строгими правилами загрязнения, установленными федеральным законом о чистом воздухе.

По данным Большого Хьюстонского партнерства, которое наблюдает за экономическим развитием в столичном районе Хьюстона, население выросло на 17,5 процента между переписью 2000 года и серединой 2006 года. Прирост местного населения составил примерно 825 000 человек, в результате чего по состоянию на июль 2006 года общая численность населения составила 5,5 миллиона человек.

Между тем, в Хьюстоне уже много лет существует серьезная проблема с качеством воздуха. С 1999 года он соревнуется с Лос-Анджелесом за лидерство в стране по количеству загрязненного воздуха, определяемому количеством дней, в течение которых каждый город нарушает федеральные стандарты смога.

В 1990 году восемь округов, входящих в состав столичного региона Хьюстона, были классифицированы как неудовлетворительные географические регионы, которые не соответствуют национальным стандартам качества окружающего воздуха (NAAQS), установленным Агентством по охране окружающей среды США в соответствии с Законом о чистом воздухе. В 2005 году этот регион был классифицирован как район с умеренным недостижением приземного озона в соответствии с восьмичасовым стандартом, и ему была присвоена максимальная дата достижения 15 июня 2010 года.По данным Техасской комиссии по качеству окружающей среды, достижение результатов в этом районе особенно сложно из-за сложного химического состава образования озона и уникальных погодных условий в этом районе.

Город принял ряд мер, чтобы выполнить свой план по достижению цели. По словам главного операционного директора Biofuels Power Corp. Кена Кримминса, среди них были выведены из эксплуатации три крупные электростанции, в результате чего из сети было отключено более 10 000 мегаватт (МВт). Чтобы компенсировать дефицит электроэнергии, Хьюстон должен импортировать электроэнергию из других регионов. По его словам, чтобы обеспечить электроэнергией один день летом, когда спрос наиболее высок, город должен импортировать 3000 МВт в час. В непиковые месяцы, такие как январь, он по-прежнему импортирует 900 МВт в час.

Потребление электроэнергии на душу населения в Техасе выше, чем в других районах США, отчасти из-за интенсивного использования кондиционеров. Как правило, 1 МВт будет обслуживать в среднем 1000 домов, но в Техасе средний показатель приближается к 500 домам, по словам Дотти Роарк, менеджера по связям с общественностью Совета по надежности электроснабжения Texas Inc., который управляет электросетью и управляет нерегулируемым рынком электроэнергии. 75 процентов штата. По ее словам, в жаркие летние дни 1 МВт может питать только 200 домов, но в нормальных условиях, вероятно, от 500 до 700 домов.

Часть решения для Хьюстона может заключаться в местной выработке электроэнергии из возобновляемых источников. И тут в дело вступает Кримминс. В середине февраля компания Biofuels Power Corp., зарегистрированная Комиссией по коммунальным предприятиям как источник возобновляемой энергии, впервые подала электроэнергию в сеть со своей электростанции, работающей на биодизеле, в пригороде Ок-Ридж-Норт. Хьюстона. Его дочерняя компания Safe Renewables Corp. поставляет все биодизельное топливо, используемое на заводе. Safe Renewables имеет возможность производить 18 млн гр биодизельного топлива из различных видов сырья, таких как соевое масло, хлопковое масло, масло канолы и животные жиры.Он расположен всего в двух милях от объекта Biofuels Power.

Электростанция способна производить около 5 МВт электроэнергии с использованием трех бывших в употреблении дизельных генераторов Caterpillar, которые действуют как единый источник энергии. При полной нагрузке они используют 72 галлона биодизеля на МВт-час. Интересной особенностью является то, что отработанное тепло генераторов используется для поддержания температуры топливного бака и предотвращения гелеобразования биодизеля. Компания экспериментирует с различными добавками для снижения выбросов и повышения эффективности. «Мы надеемся снизить расход до 60 галлонов на мегаватт-час», — говорит Кримминс.

Он планирует эксплуатировать двигатели все лето, пока цена будет подходящей. Однако из-за стоимости биодизеля по сравнению с электричеством есть момент, когда эксплуатация генераторов становится неэффективной. «Если вы можете продавать [биодизель] за 2,90 доллара на открытом рынке, зачем вам превращать его в электричество и продавать дешевле?» — говорит Кримминс.

Электроэнергия на дизельном топливе всегда была дороже, говорит Боб Уэбб, главный юрисконсульт Biofuels Power. «Вы можете конкурировать, когда цена на электроэнергию высока», — говорит он. «Несколько жарких дней в году могут обеспечить все деньги, которые вам нужны на весь год».

Цены на электроэнергию варьируются в зависимости от часа. Его нельзя хранить или перемещать. Таким образом, Biofuels Power находит свой рынок в часы пик, когда городу требуется вся электроэнергия, которую можно произвести. «Мы производим электроэнергию только с 6 утра до 5 вечера, когда цена выше наших затрат на топливо», — говорит Кримминс.

По словам Кримминса, продажа биодизеля в качестве электричества решает проблему распределения. Многие места не оборудованы для продажи биодизеля в качестве жидкого топлива, но каждый может принимать электричество.

Однако есть один проблематичный аспект использования биодизеля в Хьюстоне, а именно потенциальное увеличение выбросов оксидов азота (NOx), которые в первую очередь ответственны за образование приземного озона.Результаты исследований не всегда доказывали, что биодизель увеличивает выбросы NOx, но любое увеличение NOx неприемлемо в Хьюстоне. Поэтому компания Biofuels Power потратила много времени на изучение этого вопроса. Он стал партнером Хьюстонского центра перспективных исследований (HARC) для создания Юго-западной инициативы по биотопливу. Вместе они протестировали выбросы и сырье. HARC предоставил независимую оценку для поддержки выдачи разрешения на полет.

Поиск нового рынка
По словам Уэбба, Biofuels Power берет свое начало в оборонных контрактах. Оборонный подрядчик Texoga Technology был заинтересован в биодизеле для использования в качестве военного топлива, потому что высокая температура воспламенения топлива делает его более безопасным для использования в боевых условиях. Компания построила завод по производству биодизельного топлива и назвала его Safe Fuels Inc. С тех пор завод был расширен с 10 до 18 млн галлонов, а название было изменено на Safe Renewables Corp.

Компания исследовала использование биодизеля вне автомобилей, и очевидным выбором стала выработка электроэнергии. Кримминс говорит, что работал над этим проектом четыре года. «Это были не только инженерные препятствия, — говорит он. «У нас был проспект эмиссии в течение пяти месяцев, пока мы не найдем кого-нибудь, кто его профинансирует».

Уэбб говорит, что большинство стационарных дизельных двигателей нельзя использовать в районе Хьюстона из-за проблем с отсутствием технических характеристик, а затраты на удаление всех загрязняющих веществ из нефтяного дизельного топлива нерентабельны. Таким образом, многие компании перешли на двигатели, работающие на природном газе. «Если мы сможем использовать B100, мы сможем соответствовать более строгим требованиям по воздуху и сможем продолжать использовать стационарные дизельные двигатели», — говорит он. «В Хьюстоне примерно 500 мегаватт дизельных электростанций. Все они не соответствуют новым требованиям к чистоте воздуха».

Прелесть этого проекта в том, что двигатели, используемые для производства электроэнергии, уже построены и построены на века. «Дизельные двигатели работают вечно», — говорит Уэбб.Он добавляет, что старые двигатели, которые доступны и находятся в рабочем состоянии, лучше подходят для использования биодизеля, потому что они менее сложны и легче приспосабливаются к новому топливу. Внедрение биодизеля может вернуть эти генераторы в эксплуатацию в неосвоенных областях. «С помощью биодизеля мы можем устранить большую часть загрязнения», — говорит Уэбб. «То, что мы не можем устранить — NOx, — мы можем контролировать».

По этим причинам, говорит Уэбб, планы расширения сосредоточены на производстве электроэнергии в районах, где существуют серьезные проблемы с качеством воздуха. Ближайшие планы расширения уже находятся в стадии строительства. Компания приобрела бывшую в употреблении турбину General Electric мощностью 10 МВт на базе ВВС Элгин во Флориде. Турбина была доставлена ​​на завод Safe Renewables по железной дороге и на момент написания статьи собиралась на заводе по производству биодизеля. Кримминс рассчитывает подключить его к сети к августу.

Турбина, которую Кримминс сравнил с реактивным двигателем, была построена для работы на нескольких видах топлива. Преимущество турбины в том, что она вдвое дешевле генераторов, более надежна и предлагает больше мощности при меньшем размере. Единственным недостатком является то, что он потребляет больше топлива. В то время как генераторам требуется 72 галлона в час, турбина потребляет 109 галлонов в час.

Турбина также была выгодной сделкой для Biofuels Power, поскольку ее размер позволял сократить процесс получения разрешений. Разрешения для большинства стационарных источников энергии выдаются в Техасе на двух уровнях. Поскольку турбина Biofuels Power будет производить 10 МВт или меньше, а уровень загрязнения будет ниже установленного законом уровня, завод подпадает под стандартные требования разрешения в рамках юрисдикции штата. В противном случае процесс может занять значительно больше времени.

Biofuels Power также планирует добавить установку для рекуперации тепла на площадке Safe Renewables. «После того, как мы найдем подходящее использование тепла, мы сможем использовать комбинированное тепло и электроэнергию и производить дополнительную электроэнергию», — говорит Уэбб. «Возможно, мы будем использовать пар при производстве биодизеля.Это даст нам два разных типа установок, использующих биодизель, на двух разных рынках». Паровая установка мощностью 20 МВт будет базовой установкой, которая может использовать все возобновляемые источники энергии, объясняет Кримминс. электричество, — говорит он.

Расширение не останавливается на достигнутом. Кримминс хотел бы еще больше расширить деятельность компании в Хьюстоне. Он также видит многочисленные возможности использования этой технологии в качестве дополнения к ветряным мельницам. Другие штаты также рассматриваются; такие штаты, как Аляска и Гавайи, где электроэнергия вырабатывается в основном из дизельного топлива, могли бы извлечь выгоду из перехода на биодизельное энергоснабжение.

Конечно, большая часть планов на будущее зависит от доказанного успеха и финансирования. «Мы работаем с партнерами, чтобы показать, что мы можем нарастить мощность и отказаться от импортной нефтяной трубы», — говорит Кримминс.

Андуин Киркбрайд МакЭлрой Биодизель Журнал штатный писатель. Свяжитесь с ней по телефону [email protected] или (701) 746-8385.