Когенерационные установки

Когенерация — процесс одновременного производства электрической и тепловой энергии из энергии топлива. Для реализации этого процесса применяется когенерационная установка, использующая топливо в двух направлениях — вырабатывая тепло и электричество с высоким коэффициентом полезного действия. 

По сравнению со стандартными электростанциями, когенерационные установки имеют неоспоримое преимущество и считаются наиболее эффективными. В чем же состоит принципиальное отличие между стандартными электростанциями и когенерационными установками?

В стандартных (типовых) электростанциях применяются турбогенераторы, у которых на выходе низкотемпературное тепло – теплая вода с температурой 30⁰С ÷ 40⁰С. Этому вторичному теплу очень сложно найти применение, поэтому вода подается на градирни. Происходит процесс охлаждения вторичной воды и фактически – тепловая энергия в этом случае улетучивается в окружающую среду. Поэтому классические электростанции имеют максимальный КПД до 30%.

В когенерационных установках на выходе контура охлаждения двигателя мы имеем высокотемпературное тепло – горячую воду с температурой 93⁰С ÷ 95⁰С. В этом случае уже появляется техническая возможность использовать вторичное тепло. Спектр применения высокотемпературного тепла довольно широк:

  • Отопление муниципальных зданий, промышленных объектов, частных приусадебных хозяйств, животноводческих комплексов, ферм.

  • Отопление теплиц.

  • Получение, подача в здания и другие объекты горячей воды.

  • Получение вторичного холода (в этом случае установка будет называться тригенерационной).

В когенерационных установках общий КПД может достигать 95% (42% – КПД выработки электрической энергии, 43% – КПД выработки тепловой энергии). По этой причине применение когенерационных установок является рациональным и экономически оправданным. Также стоит отметить, что когенерационные установки обладают очень широким диапазоном единичной электрической мощности – от 50 кВт до 2 МВт. Такая универсальность дает техническую возможность применения когенерационных установок как для небольших фирм и фермерских хозяйств, так и для крупных компаний.

Оборудование подбирается также, как и стандартные электрогенераторы. Рациональный выбор основан на суммарной мощности всего оборудования и электроприборов, работающих в помещении, + 20% резерва. В зависимости от мощности варьируется количество тепла, вырабатываемого системой.

Однако заказчику следует учитывать, что современное когенерационное оборудование – это сложное высокотехнологичное устройство, обладающее огромным набором технических характеристик. Для управления работой современной когенерационной установкой в автоматическом, полуавтоматическом или ручном режиме, используются различные электронные системы управления и диагностики – с соответствующим набором программного обеспечения и визуализацией технологического процесса.

Поэтому, в соответствии с задачами Заказчика, необходимо выполнить тщательный подбор оборудования как по требуемым техническим параметрам (мощность, количество вырабатываемой электроэнергии, количество вырабатываемой тепловой энергии), так и по видам используемого входного топлива и наличию соответствующей системы управления установкой.  

Если вы отдаете предпочтение когенерации, обратитесь за помощью в выборе когенерационных установок к профильным специалистам компании Витал. В максимально сжатые сроки они выполнят все необходимые расчеты и проведут подбор подходящего для оборудования – задайте интересующие вопросы нашим специалистам.  

Когенерационные установки: принцип работы, разновидности

Когенерационная станция в классическом исполнении компонуется:

  • силовым агрегатом;

  • первичным двигателем;

  • системами сохранения и передачи тепла.

Основной признак, по которому классифицируются когенерационные установки, — это тип используемого первичного двигателя. В настоящее время большинство производителей предлагают следующие варианты двигателей:

  • газопоршневой;

  • газотурбинный;

  • микротурбинный.

Поршневые отличаются постепенным набором оборотов, поэтому показывают более низкие, но стабильные показатели мощности. На небольшие мощности рассчитаны микротурбинные двигатели.

Работа газотурбинных основана на газовой турбине, внедренной в систему. Поэтому приборы подобного рода часто используется в промышленных условиях для обеспечения энергетических потребностей больших площадей (рационально применение при суммарном расходе мощностей от 6 МВт и более).

Сфера применения

Электроэнергия, которая производится когенерационной системой, может быть направлена на собственные нужды здания или для потребления в общую сеть.

Полученное тепло применяется для отопления через радиаторы или подогрева поступающей воды для бытовых или технических целей.

Вместе с тем, когенерационные установки активно применяются как источник аварийной подачи тепла или электроэнергии. Это актуально во время сбоев в электрической сети.

Поскольку в некоторых устройствах предусмотрено наличие охладителя абсорбционного типа, тепло, которое возникает в процессе когенерации, часто используется для извлечения холода. Его можно направить на кондиционирование помещения или применить в технологических целях. Такие системы называются тригенерационными, поскольку они вырабатывают тепло, холод и электроэнергию одновременно.

Особенности эксплуатации

Когенерационная установка на природном газу является одним из самых распространенных вариантов в нашей стране. Однако кроме природного, можно использовать и другие альтернативные источники газообразного топлива (бутан, пропан). Большинство оборудования, представленного на рынке, может перенастраиваться с одного газо-топлива на другое.

Возможно применение сырья со средним или низким уровнем теплопроводности. Практически любая когенерационная установка на твердом топливе может работать от древесного, коксового, нефтяного, пиролизного газа.

Монтаж оборудования должен производиться в отдельном помещении или в примыкающем к зданию защитном кожухе. При установке на улице, следует учитывать преобладающие погодные условия в регионе. Для отдельного помещения требуется:

  • заранее сопоставить размеры помещения и габариты прибора;

  • спроектировать пути и способы отвода тепла;

  • обеспечить полноценную вентиляцию в помещении.

К каждому устройству прилагается паспорт с техническими характеристиками и номинальной мощностью. В зависимости от производителя, условия эксплуатации и особенности управления оборудованием отличаются.

Достоинства когенерационных установок

Когенерация в Украине стремительно набирает популярность среди частных и коммерческих потребителей. Когенерационные установки способны кардинально снизить капитальные затраты на электроснабжение и отопление. Они окупают себя уже через 3-4 года постоянной эксплуатации. Фактически когенерационные установки можно рассматривать как аналог стационарной электростанции. В отличие от солнечных и ветровых электростанций, в когенерационных установках выработка электрической и тепловой энергии происходит постоянно в круглосуточном режиме – независимо от времени суток, времени года и температуры окружающей среды.

Также отмечается универсальность применения, так как если когенерационные установки малой мощности рассчитаны на эксплуатацию в частных условиях, мощное оборудование может применяться крупными электростанциями для обеспечения теплом и электричеством определенного количества зданий. Станции легко вписываются в любую электросхему отдельно частных потребителей или любого количества пользователей через госсети, а также:

  • имеют компактные габариты;

  • экологически безопасные;

  • благодаря наличию вариантов настроек, обеспечивается подача точного количества тепла, энергии;

  • допускается использование в условиях города.

Когенерационные установки на биогазе или ином доступном топливе способны существенно разгрузить электрические сети, исключить сбои в подачи энергии и/или отопления. Кроме того, практически все виды оборудования сконструированы с возможностью подключения новых потребителей.

Если у Заказчика имеется техническая возможность получения биогаза, он планирует установку и подключение когенерационной установки, в соответствии с Законом Украины «Об электроэнергетике», как субъект альтернативной энергетики  он имеет право оформить «Зеленый тариф». Это позволит осуществлять продажу выработанной электроэнергии ГП «Энергорынок» по «Зеленому» тарифу.

В этом случае компания Витал готова не только выполнить все работы по подбору, поставке и инсталляции когенерационной установки «под ключ», но также, от имени Заказчика – обеспечить полное техническое сопровождение, документальное оформление и получение «зеленого» тарифа, а именно:

  • Оформление лицензии производителя электроэнергии в НКРЭКУ (Национальной комиссии по регулированию энергетики и коммунальных услуг);

  • Оформление членства в ОРЭ (Оптовом рынке электроэнергетики);

  • Получение «Зеленого» тарифа в НКРЭКУ;

  • Регистрация АСКУЭ (Автоматизированной системы коммерческого учета) в ГП «Энергорынок»;

  • Запуск АСКУЭ в опытную эксплуатацию;

  • Запуск АСКУЭ в промышленную эксплуатацию;

  • Оформление Договора на продажу электроэнергии с ГП «Энергорынок».

Наша компания работает на рынке Украины более 12 лет, предлагая комплексные решения: от подбора до доставки и сервисного обслуживания оборудования. Накопленный опыт позволяет нашим специалистам успешно выполнять любые задачи, поставленные Заказчиком, точно в оговоренные сроки. Витал — эксклюзивный дистрибьютор завода Green Power (Италия). Наряду с реализацией комплексных решений, мы предлагаем Заказчику полное сервисное обслуживание электрооборудования с применением только оригинальных запасных частей и комплектующих. В вопросах подбора когенерационных установок и дизельных станций вы можете доверить нам проект любого масштаба — от частного дома до завода!