Когенерація

Когенерація – це енергоефективний процес, який передбачає одночасне виробництво електричної й теплової енергії. Когенерація дозволяє максимально використати весь потенціал власної генерації енергії та підвищити загальний ККД електростанції до 90% і більше.

Способи отримання електроенергії й тепла за допомогою когенерації

На відміну від великих централізованих електростанцій, які також використовують комбіноване виробництво електрики і тепла (ТЕЦ), когенерація – метод, який застосовується на об’єктах розподіленої енергетики (міні-ТЕЦ) – власних електростанціях на підприємствах, інфраструктурних та житлових об’єктах. Тепло, яке виробляється в процесі отримання електроенергії централізованими станціями, не доходить до споживачів і викидається в атмосферу. Було б розумно використовувати цю енергію ефективно, але через великі відстані зробити це технічно складно і комерційно невигідно. Когенераційні установки фізично розміщуються безпосередньо на об’єкті, тому не мають втрат при передаванні енергії.

Когенерація дозволяє більш ефективно використовувати енергоресурси. Так, тепло, що утворюється при виробництві електроенергії, застосовується на об’єкті, наприклад, для опалення або виробництва пару. А якщо порівнювати її з використанням двох окремих джерел отримання електрики і тепла, то економія енергії палива при використанні єдиної когенераційної системи становитиме близько 40%.

Промислові та сільськогосподарські підприємства, котеджні містечка та житлові комплекси, аеропорти, лікарні, муніципалітети використовують когенераційні установки для підвищення надійності електропостачання та істотного зниження витрат на покупку електроенергії від постачальника і на оплату за її транспортування та розподіл. Когенерація в Україні порівняно з купівлею електроенергії із загальної енергомережі забезпечує економію коштів на енергоресурси до 40%.

Володіючи найбільшим досвідом в Україні за кількістю реалізованих проєктів у сфері когенерації, KTS Engineering пропонує комплексні інженерні рішення, які задовольняють потреби наших клієнтів в отриманні електричної й теплової енергії. Ми є офіційним партнером INNIO Jenbacher, одного з провідних виробників газопоршневих двигунів у світі з 1957 року. Дизайн, конфігурація та експлуатаційні характеристики рішень розробляються з урахуванням особливостей об’єкта кожного клієнта і його технічних вимог. Із 2003 року в експлуатацію введено більш як 140 двигунів Jenbacher загальною електричною потужністю понад 250 МВт.

Принцип роботи когенераційної установки

Газопоршнева електростанція (міні-ТЕЦ) складається з двигуна, генератора, системи управління і теплообмінників, які використовуються для виробництва необхідної теплової енергії.
Принцип роботи когенераційної установки: газоподібне паливо (природний газ, біогаз, шахтний метан тощо) надходить на газопоршневий двигун для подальшого згоряння та приведення в рух поршневої групи. Ця механічна енергія передається через вал до генератора, який у свою чергу виробляє електроенергію.

При виробленні електричної енергії в когенераційній установці паралельно виділяється тепло – це тепло від газів, що відходять, масла та антифризу, які охолоджують двигун. Тепло відводиться за допомогою комплекту теплообмінників для підігрівання мережевої води та утилізатора вихлопних газів для підігрівання мережевої води або виробництва пару. Таким чином, у процесі когенерації теплова енергія використовується максимально ефективно.

Електроенергія, що виробляється, може бути використана на власні потреби або продана до централізованої мережі за комерційною ціною. Теплова енергія використовується на потреби підприємства або може бути продана абонентам (як у випадку із ЖКГ).

Проте отримання електроенергії й тепла – не єдине можливе використання газопоршневих двигунів Jenbacher. Когенераційна установка – це також можливість отримання холоду (тригенерація) і виробництва CO2 для тепличних комплексів.

Когенераційні установки Jenbacher: переваги

• Одночасна генерація тепла та електроенергії. Вартість енергії власної міні-ТЕЦ є нижчою від тарифів на 40–60%, що дозволяє станції окупатися за 2–4 роки залежно від параметрів та умов експлуатації.

• Енергонезалежність. Повна незалежність від монополізованих регіональних енергомереж, отже, і від необґрунтованого зростання тарифів. Відсутність витрат на будівництво підвідних та розподільчих мереж і плати за підключення. ТЕЦ зводиться поблизу об’єктів.

• Високий ККД. Виробляйте електрику з ККД 48%, а разом із теплом – аж до 90%.

• Надійність і простота експлуатації. Обслуговування обладнання на місці, низькі експлуатаційні витрати і малі розміри, тобто низькі інвестиційні витрати.

• Робота при пікових навантаженнях. Когенераційна газопоршнева установка виходить на повну потужність менше ніж за дві хвилини.

Газопоршневі двигуни Jenbacher представлені лінійкою від 300 кВт до 10 МВт електричної потужності й можуть використовуватись у кластерах із кількох установок. Це дозволяє конфігурувати електростанцію під потреби будь-якого об’єкта.
Компактне виконання електростанцій Jenbacher дозволяє встановлювати їх поблизу споживачів енергії. Це повністю усуває або значно скорочує втрати при передачі енергії. Когенераційні установки можуть установлюватись як усередині будівель, так і в готових до використання стандартизованих модульних контейнерних рішеннях (готовій до експлуатації електростанції).

Відкрите виконання для встановлення в будівлі, наприклад, в існуючій котельні

Контейнерне виконання у всепогодному шумозахисному кожусі модульного типу для розміщення на території

Надійність, гнучкість, ціна когенераційної установки Jenbacher робить її незамінною там, де необхідно забезпечити виробництво власної енергії та скоротити витрати бізнесу, використовуючи передові енергоефективні системи енергозабезпечення.

Гнучкість у виборі палива

Якщо говорити про способи отримання електроенергії та тепла на виробничих підприємствах, то найчастіше використовуються когенераційні установки на природному газі – найбільш простому та доступному виді енергоресурсу.

Проте генерація електрики і тепла в газопоршневих двигунах Jenbacher можлива при переробці практично будь-якого виду газоподібного палива.
Конструкція когенераційної установки INNIO Jenbacher дозволяє використовувати для виробництва електрики як природний газ, так і на 100% відновлювані джерела енергії: біогаз, газ стічних вод, шахтний, звалищний газ та інші. Нині майже 55% діючого парку газових двигунів INNIO Jenbacher у Європі працюють на біогазі або біометані. В Україні цей показник ще вищий – 86%.

На сьогодні в лінійці Jenbacher уже є двигун, що працює на стовідсотковому водні, а з 2022 року буде запущено спеціальну серію двигунів Jenbacher Ready for H2 з можливістю працювати на стовідсотковому водні. Також буде доступне переведення деяких моделей, які вже експлуатуються на інших видах газоподібного палива, на водень.

Двигуни INNIO Jenbacher працюють у понад 100 країнах по всьому світу. На фото – найбільший в Україні та світі біогазовий комплекс із 18 когенераційними установками Jenbacher загальною потужністю 26,1 МВт. Теофіполь, Хмельницька область. Дивитися всі проєкти KTS Engineering

Когенераційна установка: використання у промисловості

Для промислових підприємств когенерація – це реальна та обґрунтована за ціною кіловата альтернатива класичним джерелам енергопостачання. Когенерація є найбільш вигідною для підприємств із постійним використанням теплової та електричної енергії зі споживанням понад 500 кВт на годину.

«Зелений» тариф

Якщо розглядати всі способи виробництва електроенергії, то про користь когенераційних установок говорить також те, що їх використання підпадає під дію Закону України «Про комбіноване виробництво теплової та електричної енергії». Згідно з ним, власники когенераційних установок можуть продавати електроенергію локальним електричним мережам паралельно з основним постачальником за «зеленим» тарифом – пільговими цінами, які встановлено до 2030 року. Це дає можливість виробникам енергії отримувати додатковий дохід на постійній основі або в моменти, коли устаткування не задіяне для основної діяльності, а також поліпшувати екологічний стан свого підприємства.

Дізнайтесь, як когенерація допоможе скоротити витрати вашого підприємства

«КТС Інжиніринг», офіційний дистриб’ютор INNIO Jenbacher зі штаб-квартирою в Києві, реалізує під ключ проєкти з власної генерації електричної та теплової енергії, включаючи проєктування, постачання обладнання, монтажні та пусконалагоджувальні роботи, а також модернізацію та сервісне обслуговування когенераційних установок протягом усього їх життєвого циклу.
Отримайте повну незалежність від регіональних енергомереж і економічний ефект. Зв’яжіться з нами та дізнайтесь, як власна генерація електроенергії й тепла за допомогою міні-ТЕЦ може скоротити витрати вашого підприємства.