Низковольтные комплектные устройства в развитии предприятий биоэкономики и биоэнергетики

В текущей концепции биоэкономика: связана с устойчивым производством и преобразованием биомассы для изготовления различной продукции, включая продукты питания, промышленные товары и электроэнергию; способствует развитию устойчивых экономических моделей, сочетающих рост с сохранением окружающей среды; стимулирует инновации и исследования в области «зеленых» технологий и продуктов, которые снижают нагрузку на окружающую среду; способствует созданию рабочих мест и улучшению здоровья человека.

В этом ключе важность развития биоэкономики (на момент начала 3-его десятилетия текущего века - биоэкономика 2.0) подчеркивается научными кругами, промышленным сектором и органами власти на местном, региональном, национальном и наднациональном уровнях. В то же время, согласно последним статистическим данным, сектор биоэкономики генерирует оборот в размере 2,3 триллиона евро только в развитых странах мира и обеспечивает работой 17,4 миллиона человек.

Циркулярная биоэкономика направлена на создание замкнутых циклов материальных и энергетических потоков, связанных с органическим веществом биологического происхождения. Сочетая преимущества биоэкономики и экономики замкнутого цикла, этот подход фокусируется на повышении ресурсо- и экологической эффективности, с акцентом на утилизацию побочных материалов и отходов из источников, таких как лесное хозяйство, агропромышленность, аквакультура и т. д. Циркулярная биоэкономика в развитых странах мира, включая Россию также признается основой при разработке региональной и национальной политики развития, а с учетом лидерства нашей страны в лесных ресурсах перспективными становятся предприятия переработки остаточной древесной биомассы для производства древесной щепы (и не только). Использование древесной биомассы играет решающую роль в продвижении устойчивого производства энергии в борьбе с изменением климата, обеспечивая возобновляемый заменитель ископаемых видов топлива.

В дополнение к своему потенциалу для производства энергии, древесная биомасса находит применение в ряде других секторов экономики, включая биохимию, строительные материалы, сельское хозяйство, но ключевым направлением использования древесной биомассы является производство биоэнергии, причем биоэнергетика в большинстве стран мира по-прежнему лидирует в сравнении с генерацией электроэнергии ветровыми, солнечными электростанциями, а также системами резервирования энергии возобновляемых источников.

В сегменте биоэнергетики древесные остатки должны быть преобразованы в подходящую форму (обычно пеллеты, брикеты и щепа), которая может быть использована для генерации энергии на соответствующих объектах. Все три «традиционных» типа прессованной древесины имеют существенные преимущества перед «сырым» материалом, так как отличаются меньшими объемом, влажностью (влажность древесины 20–50%) и более высокой теплотворной способностью (~3 кВтч/кг) и лучшей эффективность сгорания (>85% по сравнению с 70% непереработанных древесных отходов).

В зависимости от происхождения сырья и технологии переработки, та же древесная щепа может использоваться для:

• эффективного отопления объектов от небольших частных домов до больших зданий (промышленное использование), поскольку котлы, работающие на биомассе, имеют КПД более 70%;
• когенерации тепла и электроэнергии на тепловых электростанциях (ТЭЦ) и их современных компактных аналогах.
  Термохимическое преобразование древесной щепы в электричество и тепло может осуществляться либо путем прямого сжигания, либо путем газификации. В первом случае химическая энергия древесной щепы преобразуется в механическую, которая затем может быть использована с помощью паровых двигателей, паровых турбин или машин Стирлинга. В случае газификации химическая энергия преобразуется в синтез-газ, который затем подается в двигатели внутреннего сгорания, а электричество вырабатывается с помощью генератора;
• производства целлюлозы и бумаги;
• мульчирования почвы в садах и на полях, где щепа снабжает почву питательными веществами, предотвращает испарение воды и блокирует рост сорняков;
• производства биоугля - путем пиролиза в процессе эндотермического разложения, который происходит в отсутствие кислорода, превращая отходы биомассы в уголь.

Низковольтные комплектные устройства в развитии предприятий биоэкономики и биоэнергетики.

С учетом цикла жизни древесной биомассы от отходов, обрезков древесины лесопильных заводов до аффинажных установок для переработки древесной щепы в готовый к использованию продукт и собственно оборудования когенерации и генерации энергии, условия эксплуатации низковольтных комплектных устройств (НКУ) на предприятиях биоэкономики и биоэнергетики очень разные, но объединяет их высоки е требования к уровню защиты от внешних воздействий, пожаро- и электробезопасности. Так, на лесопильных заводах могут быть использованы НКУ в корпусах наружной установки по ГОСТ Р МЭК 61969-1-2013, а также доступностью для неквалифицированных лиц (низковольтные устройства распределения (щитовое оборудование), управляемые неквалифицированными лицами (ЩОУНЛ) по ГОСТ IEC 61439-3). На предприятиях по переработке древесной щепы целевое назначение и условия эксплуатации НКУ еще более разные, поскольку здесь (упрощенно и в основном) задействованы процессы:

• промывки, при которой электромагнитный питатель в форм-факторе НКУ регулирует количество щепы, подаваемой из бункера по проточному конвейеру с регистрацией веса и удалением посторонние материалы (металлических включений, почвы, песка и пр.;
• дезагрегации, скрининг-сортировки, где сита, решетки, барабаны приводятся в действие комплектными преобразователями для электропривода переменного тока с регулируемой скоростью, размещенными в оболочках (шкафах, щитах, ящиках) с определенными (заданными) степенями защиты;
• химического, как правило кислородного отбеливания, химической регенерации, где используются вводно-распределительные (ВРУ) и распределительные (РУ) устройства специального назначения;
• смешивания сырья, добавления наполнителей, калибровщиков, химикатов, деаэрации и пр.

Осложняет производство, поставку и интеграцию НКУ для предприятий циркулярной биоэкономики использование торгово-маркетинговых обозначений ВУ, ВРУ, РУ, уже, к сожалению, ставшее типовым для нашей страны и при продажах, и в документации «проектных» организаций. Поэтому ООО «ЭНЕРГО-РЕСУРС» предлагает разработку, производство, инсталляцию, обслуживание НКУ не только серийного производства, но и на заказ, причем:

• (по запросу) в Паспорта и в Руководства по Эксплуатации будут превентивно внесены и формализованные в федеральных стандартах, и торгово-маркетинговые названия, что исключит риски конфликтов с надзорными органами;
• сертификация ВУ, ВРУ, РУ на заказ (с комплектующими и по схемам Заказчика) проводится оперативно, качественно и профессионально согласно ГОСТ IEC 61439-1 путем проверочного сравнения с испытанной контрольной конструкцией или проверочной оценки, т. е. подтверждения правильности расчетов и соблюдения норм проектирования, включая достаточный резерв надежности.

В соответствии с действующими ТУ 27.12.31-001-44900319-2024 (Низковольтные комплектные устройства – вводные, вводно-распределительные и распределительные) компания может поставить ВУ, ВРУ, РУ наименований/аббревиатур по функциональному назначению (ЩМ (щиты механизации), ШВ (шкафы вентиляции), ШУВ (шкаф управления вентиляцией), ШО/ЩО (шкафы/щиты освещения), ШУ (шкафы учета) и др.), а также являющихся торговыми марками и неформализованными аббревиатурами (ГРЩ (главный распределительный щит – уже не используется формально в РФ), РЩ (распределительный щит, щиток), ШР (шкаф распределительный), ПР (пункт распределительный), РП (распределительная панель), ВП (вводная панель), АВР (автомат ввода резерва), ЯРВ (ящик распределительный), ШЛС (шиты лестничные совмещенные или сборочные), ЩРК (щит распределительный для кладовых подвалов) и т.п.).