Когенерация

Когенерация – это энергоэффективный процесс, который предусматривает одновременное производство электрической и тепловой энергии. Когенерация позволяет максимально использовать весь потенциал собственной генерации энергии и повысить общий КПД электростанции до 90% и более.

Способы получения электроэнергии и тепла с помощью когенерации

В отличие от крупных централизованных электростанций, которые также используют комбинированное производство электричества и тепла (ТЭЦ), когенерация – метод, который применяется на объектах распределенной энергетики (мини-ТЭЦ) – собственных электростанциях на предприятиях, инфраструктурных и жилищных объектах. Тепло, которое вырабатывается в процессе получения электроэнергии централизованными станциями, не доходит до потребителей и выбрасывается в атмосферу. Было бы разумно использовать эту энергию эффективно, но из-за больших расстояний сделать это технически сложно и коммерчески невыгодно. Когенерационные установки физически размещаются непосредственно на объекте, поэтому не имеют потерь при передаче.

Когенерация позволяет более эффективно использовать энергоресурсы. Так, тепло, которое образовывается при производстве электроэнергии, применяется на объекте, к примеру, для отопления или производства пара. А если сравнивать ее с использованием двух отдельных источников получения электричества и тепла, то экономия энергии топлива при использовании единой когенерационной системы составит около 40%.

Промышленные и сельскохозяйственные предприятия, коттеджные поселки и жилые комплексы, аэропорты, больницы, муниципалитеты используют когенерационные установки для повышения надежности электроснабжения и существенного снижения затрат на покупку электроэнергии от поставщика и на оплату за ее транспортировку и распределение. Когенерация в Украине по сравнению с покупкой электроэнергии из общей энергосети обеспечивает экономию средств на энергоресурсы до 40%.

Обладая наибольшим опытом в Украине по числу реализованных проектов в сфере когенерации, KTS Engineering предлагает комплексные инженерные решения, которые удовлетворяют потребности наших клиентов в получении электрической и тепловой энергии. Мы являемся официальным партнером INNIO Jenbacher, одного из ведущих производителей газопоршневых двигателей в мире с 1957 года. Дизайн, конфигурация и эксплуатационные характеристики решений разрабатываются с учетом особенностей объекта каждого клиента и его технических требований. С 2003 года в эксплуатацию введено более 140 двигателей Jenbacher общей электрической мощностью свыше 250 МВт.

Принцип работы когенерационной установки

Газопоршневая электростанция (мини-ТЭЦ) состоит из двигателя, генератора, системы управления и теплообменников, которые используются для производства необходимой тепловой энергии.

Принцип работы когенерационной установки: газообразное топливо (природный газ, биогаз, шахтный метан и т. п.) поступает на газопоршневой двигатель для дальнейшего сгорания и приведения в движение поршневой группы. Эта механическая энергия передается через вал на генератор, который в свою очередь производит электроэнергию.

При выработке электрической энергии в когенерационной установке параллельно выделяется тепло – это тепло от отходящих газов, масла и антифриза, которые охлаждают двигатель. Тепло отводится с помощью комплекта теплообменников для подогрева сетевой воды и утилизатора выхлопных газов для подогрева сетевой воды или производства пара. Таким образом, в процессе когенерации тепловая энергия используется максимально эффективно.

Вырабатываемая электроэнергия может быть использована на собственные нужды или продана в централизованную сеть по коммерческой цене. Тепловая энергия используется на нужды предприятия или может быть продана абонентам (как в случае с ЖКХ).

Однако получение электроэнергии и тепла – не единственное возможное использование газопоршневых двигателей Jenbacher. Когенерационная установка – это также возможность получения холода (тригенерация) и производства CO2 для тепличных комплексов.

Когенерационные установки Jenbacher: преимущества

• Одновременная генерация тепла и электроэнергии. Стоимость энергии собственной мини-ТЭЦ ниже тарифов на 40–60%, что позволяет станции окупаться за 2–4 года в зависимости от параметров и условий эксплуатации.

• Энергонезависимость. Полная независимость от монополизированных региональных энергосетей, следовательно, и от необоснованного роста тарифов. Отсутствие затрат на строительство подводящих и распределительных сетей и платы за подключение. ТЭЦ возводится вблизи от объектов.

• Высокий КПД. Вырабатывайте электричество с КПД 48%, а совместно с теплом – вплоть до 90%.

• Надежность и простота эксплуатации. Обслуживание оборудования на месте, низкие эксплуатационные затраты и малые размеры, то есть низкие инвестиционные затраты.

• Работа при пиковых нагрузках. Когенерационная газопоршневая установка выходит на полную мощность менее чем за две минуты.

Газопоршневые двигатели Jenbacher представлены линейкой от 300 кВт до 10 МВт электрической мощности и могут использоваться в кластерах из нескольких установок. Это позволяет сконфигурировать электростанцию под нужды любого объекта.
Компактное исполнение электростанций Jenbacher позволяет устанавливать их вблизи потребителей энергии. Это полностью устраняет или значительно сокращает потери при передаче энергии. Когенерационные установки могут устанавливаться как внутри зданий, так и в готовых к использованию стандартизированных модульных контейнерных решениях (готовой к эксплуатации электростанции).

Открытое исполнение для установки в здании, например, в существующей котельной

Контейнерное исполнение во всепогодном шумозащитном кожухе модульного типа для размещения на территории

Надежность, гибкость, цена когенерационной установки Jenbacher делает ее незаменимой там, где необходимо обеспечить производство собственной энергии и сократить издержки бизнеса, используя передовые энергоэффективные системы энергообеспечения.

Гибкость в выборе топлива

Если говорить про способы получения электроэнергии и тепла на производственных предприятиях, то чаще всего используются когенерационные установки на природном газе – наиболее простом и доступном виде энергоресурса.

Однако генерация электричества и тепла в газопоршневых двигателях Jenbacher возможна при переработке практически любого вида газообразного топлива.

Конструкция когенерационной установки INNIO Jenbacher позволяет использовать для производства электричества как природный газ, так и на 100% возобновляемые источники энергии: биогаз, газ сточных вод, шахтный, свалочный газ и другие. Сейчас почти 55% действующего парка газовых двигателей INNIO Jenbacher в Европе работают на биогазе или биометане. В Украине этот показатель еще выше – 86%.

На сегодня в линейке Jenbacher уже есть двигатель, работающий на стопроцентном водороде, а с 2022 года будет запущена специальная серия двигателей Jenbacher Ready for H2 с возможностью работать на стопроцентном водороде. Также будет доступен перевод некоторых моделей, уже эксплуатируемых на других видах газообразного топлива, на водород.

Двигатели INNIO Jenbacher работают в более чем 100 странах по всему миру. На фото – крупнейший в Украине и мире биогазовый комплекс с 18 когенерационными установками Jenbacher общей мощностью 26,1 МВт. Теофиполь, Хмельницкая область. Смотреть все проекты KTS Engineering

Когенерационная установка: использование в промышленности

Для промышленных предприятий когенерация – это реальная и обоснованная по цене киловатта альтернатива классическим источникам энергоснабжения. Когенерация наиболее выгодна для предприятий с постоянным использованием тепловой и электрической энергии с потреблением более 500 кВт в час.

Особенности использования когенерационных установок для различных отраслей:

• Предприятия пищевой (мясной, молочной, кондитерской, производства напитков и пр.) и фармацевтической промышленности. Технологические процессы которых тесно связаны с непрерывным потреблением тепловой и электрической энергии. Когенерационные установки обеспечивают бесперебойную работу технологического цикла предприятия, обеспечивая теплом/холодом и электроэнергией.

• Производство строительных материалов. Собственная генерация электричества и тепла покрывает базовые нагрузки предприятия. Когенерационная установка особенно целесообразна, если при расширении производства отсутствуют дополнительные мощности или объект располагается вдали от электро- и теплосетевой инфраструктуры.

• Животноводческие комплексы и предприятия растениеводства. Утилизация больших объемов органических отходов позволяет использовать передовые способы получения электричества из биотоплива. Задачу эффективно решает когенерационная установка на биогазе, способная работать в том числе на неочищенной и/или бедной топливной смеси.

• Угольная промышленность. Задействуются способы получения электроэнергии из шахтного метана. Так, крупнейшая в мире электростанция, работающая на шахтном газе, – КГЭС шахты им. Засадько – находится в Украине и использует 24 когенерационные установки Jenbacher.

«Зеленый» тариф

Если рассматривать все способы производства электроэнергии, то про пользу когенерационных установок говорит также то, что их использование подпадает под действие Закона Украины «О комбинированном производстве тепловой и электрической энергии». Согласно ему, владельцы когенерационных установок могут продавать электроэнергию локальным электрическим сетям параллельно с основным поставщиком по «зеленому» тарифу – льготным ценам, которые установлены до 2030 года. Это дает возможность производителям энергии получать дополнительный доход на постоянной основе или в моменты, когда оборудование не задействовано для основной деятельности, а также улучшать экологическое состояние своего предприятия.

Узнайте, как когенерация поможет сократить расходы вашего предприятия

«КТС Инжиниринг», официальный дистрибьютор INNIO Jenbacher со штаб-квартирой в Киеве, реализует под ключ проекты по собственной генерации электрической и тепловой энергии, включая проектирование, поставку оборудования, монтажные и пусконаладочные работы, а также модернизацию и сервисное обслуживание когенерационных установок на протяжении всего их жизненного цикла.Получите полную независимость от региональных энергосетей и экономический эффект. Свяжитесь с нами и узнайте, как собственная генерация электроэнергии и тепла с помощью мини-ТЭЦ может сократить расходы вашего предприятия.