КОГЕНЕРАЦИЯ

Завод «Эприбор» — (когенераторные установоки), газопошневые электростанции (ГПЭС) мощностью от 0,5 до 100 МВт, проектирование, строительно-монтажные и пусконаладочные работы под ключ.

Когенерация — это применение газопоршневой электростанции (газопоршневого двигателя) для комбинированной выработки дешевой электроэнергии и тепла.

Сферы применения когенерационных установок газового когенератора (газопоршневого агрегата).

Digital Camera
Газогенератор

Во избежание чрезмерных и незапланированных расходов настоятельно рекомендуется строить электростанции именно «под ключ» силами одной компании. Самый рациональный подход — это консалтинг и обращение в инжиниринговую компанию, которая начинает строительство электростанции с разработки проекта и получения условий по газовому обеспечению, заканчивает её сдачей в эксплуатацию, с последующим сервисом, обучением персонала и поставкой расходных материалов.

Кроме того, следует добавить, что инжиниринговые компании, в отличие от официальных дилеров не привязаны строго к какой либо марке газопоршневой электростанции. Подбор оборудования осуществляется оптимально, с учетом потребностей и всех технических условий клиента.

Максимальный эффект применения когенераторов достигается на следующих городских объектах:

Собственные нужды котельных (от 50 до 600 кВт). При реновации котельных, а также при новом строительстве источников тепловой энергии, что является крайне важным для надежности электроснабжения собственных нужд теплоисточника и независимости получения электроэнергии и тепла.

Больничные комплексы (от 600 до 5000 кВт)  являются потребителями электроэнергии и тепла. Наличие в составе больничного комплекса когенератора дает двойной эффект: снижение расходов на энергообеспечение и повышение надежности.

Спортивные сооружения (от 1000 до 9000 кВт). Это, прежде всего, бассейны и аквапарки, где востребованы и электроэнергия и тепло. В этом случае конгенерационная установка (мини-ТЭЦ) покрывает потребности в электроэнергии, а тепло сбрасывает на поддержание температуры воды.

Электро- и теплоснабжение объектов строительства в центре города (от 300 до 5000 кВт). С этой проблемой встречаются компании, ведущие реновацию старых городских кварталов.

Высокий электрический КПД

Электрический КПД ГПГУ может достигать 50%, в то время как КПД (эл.) газотурбинных установок или микротурбин не превышает 35-37%. Поэтому, если для заказчика приоритетным является выработка электричества, то использование ГПГУ будет предпочтительным. Известно, что на производство 1 кВт электрической энергии газопоршневая генераторная установка расходует на треть меньше газа, чем агрегат с турбинным приводом.

Высокий ресурс

Большинство производителей ГПГУ регламентируют наработку до первого капремонта в 50000-60000 моточасов. Некоторые агрегаты большой мощности требуют капитального ремонта через 120 000 часов эксплуатации. Допускается проведение до 3 капитальных ремонтов. Таким образом, средний срок эксплуатации газопоршневых установок составляет 25-30 лет.

Основные условия для успешного применения когенерационной технологии:

1. Использование конгенерационной установки (мини-ТЭЦ) в качестве основного источника энергии, то есть 365 дней в году, исключая время на плановое обслуживание.

2. Максимальное приближение конгенерационной установки (мини-ТЭЦ) к потребителю тепла и электроэнергии, в этом случае достигаются минимальные потери при транспортировке энергии.

3. Использование наиболее дешевого первичного топлива — природного газа. Наибольший эффект применения конгенерационной установки (мини-ТЭЦ) достигается при работе параллельно с внешней сетью. При этом возможна продажа излишков электроэнергии, например, в ночное время, а также при прохождении часов утреннего и вечернего максимумов электрической нагрузки. По такому принципу работают 90% когенераторов в странах Запада.

Когенерационные системы классифицируются по типам основного двигателя и генератора: — паровые турбины, газовые турбины; — поршневые двигатели; — микротурбины. Наибольшим преимуществом пользуются поршневые двигатели, работающие на газе. Они отличаются высокой производительностью, относительно низким объемом начальных инвестиций, широким выбором моделей по выходной мощности, возможностью работы в автономном режиме, быстрым запуском, использованием различных видов топлива.

Основным элементом комбинированного источника электроэнергии и тепла, в дальнейшем когенератора (конгенерационной установки, мини-ТЭЦ), является первичный газовый двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором на валу. При работе газогенератора утилизируется тепло газо-выхлопа, масляного холодильника и охлаждающей жидкости двигателя. При этом в среднем на 100 кВт электрической мощности потребитель получает 150-160 кВт тепловой мощности в виде горячей воды 90° С для отопления и горячего водоснабжения.

Главное ее преимущество перед обычными системами состоит в том, что преобразование энергии здесь происходит с бóльшей эффективностью.

Основы когенерации.

Когенерация есть комбинированное производство электрической (или механической) и тепловой энергии из одного и того же первичного источника энергии. Произведенная механическая энергия также может использоваться для поддержания работы вспомогательного оборудования, такого как компрессоры и насосы. Тепловая энергия может использоваться как для отопления, так и для охлаждения. Холод производится абсорбционным модулем, который может функционировать благодаря горячей воде, пару или горячим газам.

При эксплуатации традиционных (паровых) электростанций большое количество выработанного тепла сбрасывается в атмосферу через конденсаторы пара, градирни и т.п. Большая часть этого тепла может быть утилизирована и использована для удовлетворения тепловых потребностей, это повышает эффективность с 30-50% для электростанции до 80-90% в системах когенерации. Уровень распространения когенерации в мире позволяет утверждать, что это наиболее эффективная технология энергообеспечения для огромной части потенциальных потребителей на сегодняшний день.

Преимущества:

Когенерация — фактически идеальная форма обеспечения энергией с точки зрения безопасности энергоснабжения. Данная технология — одна из ведущих в мире. У нее высочайшая эффективность использования топлива и хорошие экологические параметры, а также автономность систем. Когенерация застрахует потребителя от перебоев в централизованном энергоснабжении и получает более доступную электро и тепловую энергию. При этом ему не понадобится прокладка новых линий электропередач, строительство трансформаторных подстанций, перекладка теплотрасс и т. д. Когенераторы легко встраиваются в уже существующую систему и снижают уязвимость инфраструктуры энергетики.

Экономические преимущества:

Система когенерации может вырабатывать энергию, себестоимость которой в 7 раз меньше, чем ее же стоимость у «АО-энерго».  Доля энергии в стоимости продукта в России колеблется от 10% до 70%, что в 5-10 раз выше мирового уровня. Темпы роста тарифов на энергию превышают темпы роста цен на продукцию большинства отраслей. При уменьшении выпуска промышленной продукции в 3-4 раза потребление энергии на предприятиях сократилось всего лишь в 1,5-2 раза. Когенерация является практически самым оптимальным вариантом обеспечения надежности снабжения электрической энергией.

Когенерация исключает потери при транспортировке энергии, а КПД производства энергии из первичного топлива увеличивается в 2-3 раза, сокращаются затраты на топливо на две трети и получают возможность эффективного применения утилизируемого тепла (сушка, охлаждение, кондиционирование и т.д.). Когенерация снижает потребности в новых линиях электропередач, уменьшает капитальные вложения и стоимость новой энергии.

Оборудование когенерации, утилизация тепла.

Газовые генераторы (когенераторные электростанции) используют энергию газа для выработки не только электричества, но и тепловой энергии, что дает возможность использовать когенераторные электростанции не только в качестве генераторов электроэнергии, но и как установки для отопления и горячего водоснабжения помещений. За счет такой высокой эффективности и из-за роста тарифов крупных теплоэнергетических компаний когенераторные установки окупаются быстро.

Крупнейшими производителями когенераторных установок на сегодняшний день являются: Caterpillar, Deutz AG, General Electric, GE Jenbacher, Kawasaki, MAN B&W, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Solar Turbines, Turbomach SA, Wartsila, Waukesha Engine Division. И глядя на эти названия трудно не согласиться с тем, что когенерация — следующий шаг в рациональном энергопотреблении и утилизации тепла.