Когенерація, когенераційні установки

Когенерація - процес одночасного виробництва електричної і теплової енергії з енергії палива. Для реалізації цього процесу застосовується когенераційна установка, яка використовує паливо в двох напрямках - виробляючи тепло і електрику з високим коефіцієнтом корисної дії.

У порівнянні зі стандартними електростанціями, когенераційні установки мають незаперечну перевагу і вважаються найбільш ефективними. У чому ж полягає принципова відмінність між стандартними електростанціями і когенераційними установками?

У стандартних (типових) електростанціях застосовуються турбогенератори, у яких на виході низькотемпературне тепло - тепла вода з температурою 30⁰С ÷ 40⁰С. Цьому вторинному теплу дуже складно знайти застосування, тому вода подається на градирні. Відбувається процес охолодження вторинної води і фактично - теплова енергія в цьому випадку випаровується в навколишнє середовище. Тому класичні електростанції мають максимальний ККД до 30%.

В когенераційних установках на виході контуру охолодження двигуна ми маємо високотемпературне тепло - гарячу воду з температурою 93⁰С ÷ 95⁰С. У цьому випадку вже з'являється технічна можливість використовувати вторинне тепло. Спектр застосування високотемпературного тепла досить широкий:

  • Опалення муніципальних будівель, промислових об'єктів, приватних присадибних господарств, тваринницьких комплексів, ферм.

  • Опалення теплиць.

  • Отримання, подача в будівлі та інші об'єкти гарячої води.

  • Отримання вторинного холоду (в цьому випадку установка буде називатися тригенераційною).

В когенераційних установках загальний ККД може досягати 95% (42% - ККД вироблення електричної енергії, 43% - ККД вироблення теплової енергії). З цієї причини застосування когенераційних установок є раціональним і економічно виправданим. Також варто зазначити, що когенераційні установки мають дуже широкий діапазон одиничної електричної потужності - від 50 кВт до 2 МВт. Така універсальність дає технічну можливість застосування когенераційних установок як для невеликих фірм і фермерських господарств, так і для великих компаній.

Устаткування підбирається так само, як і стандартні електрогенератори. Раціональний вибір заснований на сумарній потужності всього обладнання та електроприладів, що працюють в приміщенні, + 20% резерву. Залежно від потужності варіюється кількість тепла, що виробляється системою.

Однак замовнику слід враховувати, що сучасне когенераційне обладнання - це складний високотехнологічний пристрій, що містить в собі величезний набор технічних характеристик. Для управління роботою сучасної когенераційної установки в автоматичному, напівавтоматичному або ручному режимі, використовуються різні електронні системи управління і діагностики - з відповідним набором програмного забезпечення та візуалізацією технологічного процесу.

Тому, відповідно до завдань Замовника, необхідно виконати ретельний підбір обладнання як за необхідними технічними параметрами (потужність, кількість електроенергії що вироблятиметься, кількість теплової енергії  що вироблятиметься), так і за видами вхідного палива що використовуватиметься і наявності відповідної системи управління установкою.

Якщо ви віддаєте перевагу когенерації, зверніться за допомогою у виборі когенераційних установок до профільних фахівців компанії Вітал. У максимально стислі терміни вони виконають всі необхідні розрахунки і проведуть підбір, що буде  відповідати обладнанню - задайте питання нашим фахівцям.

Когенераційні установки: принцип роботи, різновиди

Когенераційна станція в класичному виконанні компонується:

  • силовим агрегатом;

  • первинним двигуном;

  • системами збереження та передачі тепла.

Основна ознака, за якою класифікуються когенераційні установки - це тип первинного двигуна що використовується. На даний час більшість виробників пропонують наступні варіанти двигунів:

  • газопоршневий;

  • газотурбінний;

  • мікротурбінний.

Поршневі двигуни відрізняються поступовим набором обертів, тому показують нижчі, але стабільні показники потужності. Мікротурбінні двигуни розраховані на невеликі потужності.

Робота газотурбінних двигунів основується на роботі газової турбіни яку впроваджено в систему. Тому прилади подібного роду часто використовується в промислових умовах для забезпечення енергетичних потреб великих площ (застосування є раціональним при сумарній витраті потужностей від 6 МВт і більше).

Галузь застосування

Електроенергія, яка виробляється когенераційною системою, може бути спрямована на власні потреби будівлі або для споживання в загальну мережу.

Отримане тепло застосовується для опалення через радіатори або для підігріву води, що поступає для побутових або технічних цілей.

Разом з тим, когенераційні установки активно застосовуються як джерело аварійної подачі тепла або електроенергії. Це актуально під час збоїв в електромережі.

Оскільки в деяких пристроях передбачена наявність охолоджувача абсорбційного типу, тепло, яке виникає в процесі когенерації, часто використовується для вилучення холоду. Його можна направити на кондиціонування приміщення або застосувати в технологічних цілях. Такі системи називаються тригенераційними, оскільки вони виробляють тепло, холод і електроенергію одночасно.

Особливості експлуатації

Когенераційна установка на природному газі є одним з найпоширеніших варіантів в нашій країні. Однак крім природного газу, можна використовувати і інші альтернативні джерела газоподібного палива (бутан, пропан). Більшість обладнання, представленого на ринку, може переналаштовуватися з одного газо-палива на інше.

Є можливість застосування сировини з середнім або низьким рівнем теплопровідності. Практично будь-яка когенераційна установка на твердому паливі може працювати від деревного, коксового, нафтового, піролізного газу.

Монтаж обладнання повинен проводитися в окремому приміщенні або в примикаючому до будівлі захисному кожусі. При установці на вулиці, слід враховувати погодні умови що переважають в регіоні. Для окремого приміщення потрібно:

  • заздалегідь зіставити розміри приміщення і габарити приладу;

  • спроектувати шляхи і способи відведення тепла;

  • забезпечити повноцінну вентиляцію в приміщенні.

До кожного пристрою додається паспорт з технічними характеристиками і номінальною потужністю. Залежно від виробника, умови експлуатації та особливості управління обладнанням відрізняються.

Переваги когенераційних установок

Когенерація в Україні стрімко набирає популярність серед приватних і комерційних споживачів. Когенераційні установки здатні кардинально знизити капітальні витрати на електропостачання і опалення. Вони окупають себе вже через 3-4 роки постійної експлуатації. Фактично когенераційні установки можна розглядати як аналог стаціонарної електростанції. На відміну від сонячних і вітрових електростанцій, в когенераційних установках вироблення електричної і теплової енергії відбувається постійно в цілодобовому режимі - незалежно від часу доби, пори року і температури навколишнього середовища.

Також відзначається універсальність застосування, так як якщо когенераційні установки малої потужності розраховані на експлуатацію в приватних умовах, потужне обладнання може застосовуватися великими електростанціями для забезпечення теплом і електрикою певної кількості будівель. Станції легко вписуються в будь-яку електросхему приватних споживачів або будь-якої кількості користувачів через держмережі, а також:

  • мають компактні габарити;

  • екологічно безпечні;

  • завдяки наявності варіантів налаштувань, забезпечується точне дозування тепла, енергії;

  • допускається використання в умовах міста.

Когенераційні установки на біогазі чи іншому доступному паливі здатні істотно розвантажити електричні мережі, виключаючи збої в подачі енергії і / або опалення. Крім того, практично всі види обладнання сконструйовані з можливістю підключення нових споживачів.

Якщо у Замовника є технічна можливість отримання біогазу, він планує установку і підключення когенераційної установки, відповідно до Закону України «Про електроенергетику», як суб'єкт альтернативної енергетики він має право оформити «Зелений тариф». Це дозволить здійснювати продаж виробленої електроенергії ДП «Енергоринок» за «Зеленим» тарифом.

У цьому випадку компанія Вітал готова не тільки виконати всі роботи по підбору, поставці та інсталяції когенераційної установки «під ключ», але також, від імені Замовника - забезпечити повний технічний супровід, документальне оформлення та отримання «зеленого» тарифу, а саме:

  • Оформлення ліцензії виробника електроенергії в НКРЕКП (Національної комісії з регулювання енергетики та комунальних послуг);

  • Оформлення членства в ОРЕ (Оптовому ринку електроенергетики);

  • Отримання «Зеленого» тарифу в НКРЕКП;

  • Реєстрація АСКОЕ (Автоматизованої системи комерційного обліку) в ДП «Енергоринок»;

  • Запуск АСКОЕ у випробувальну експлуатацію;

  • Запуск АСКОЕ в промислову експлуатацію;

  • Оформлення Договору на продаж електроенергії з ДП «Енергоринок».

Наша компанія працює на ринку України більше 12 років, пропонуючи комплексні рішення: від підбору до доставки і сервісного обслуговування обладнання. Накопичений досвід дозволяє нашим фахівцям успішно виконувати будь-які завдання, поставлені Замовником, точно і в обумовлені терміни. Вітал - ексклюзивний дистриб'ютор заводу Green Power (Італія). Поряд з реалізацією комплексних рішень, ми пропонуємо Замовнику повне сервісне обслуговування електроустаткування із застосуванням тільки оригінальних запасних частин і комплектуючих. У питаннях підбору когенераційних установок і дизельних станцій ви можете довірити нам проект будь-якого масштабу - від приватного будинку до заводу!

ua