Тема 11. Когенерація

План

1. Сфери застосування когенераційних установок:

2. Основи когенерації.

3. Переваги технології.

4. Економічнічна ефективність

5. Обладнання когенерації, утилізація тепла.

1. Сфери застосування когенераційних установок:

Основним елементом комбінованого джерела електроенергії і тепла, в подальшому когенераторі (конгенераціонной установки, міні-ТЕЦ), є первинний газовий двигун внутрішнього згоряння з електрогенератором на валу. При роботі двигун-генератора утилізується тепло газовихлопу, масляного холодильника і охолоджуючої рідини двигуна. При цьому в середньому на 100 кВт електричної потужності споживач отримує 150-160 кВт теплової потужності у вигляді гарячої води 90 С для опалення та гарячого водопостачання.

Таким чином, когенерація задовольняє потреби об'єкта в електроенергії і низькопотенційного тепла. Головна її перевага перед звичайними системами полягає в тому, що перетворення енергії тут відбувається з більшою ефективністю, чим досягається істотне скорочення витрат на виробництво одиниці енергії.

Основні умови для успішного застосування когенераційної технології:

1. При використанні конгенераціонной установки (міні-ТЕЦ) в якості основного джерела енергії, тобто при завантаженні 365 днів у році, виключаючи час на планове обслуговування.

2. При максимальному наближенні конгенераціонной установки (міні-ТЕЦ) до споживача тепла та електроенергії, у цьому випадку досягаються мінімальні втрати при транспортуванні енергії.

3. При використанні найбільш дешевого первинного палива - природного газу.

Найбільший ефект застосування конгенераціонной установки (міні-ТЕЦ) досягається при роботі останнього паралельно із зовнішньою мережею. При цьому можливий продаж надлишків електроенергії, наприклад, у нічний час, а також під час проходження годин ранкового та вечірнього максимумів електричного навантаження. За таким принципом працюють 90% когенераторі в країнах Заходу.

Максимальний ефект застосування когенераторі досягається на наступних міських об'єктах:

Власні потреби котелень (від 50 до 600 кВт). При реновації котелень, а також при новому будівництві джерел теплової енергії вкрай важливим є надійність електропостачання власних потреб теплоджерела. Застосування газового когенераторі (газопоршневого агрегату) виправдане тут тим, що він є надійним незалежним джерелом електроенергії, а скидання теплової енергії когенераторі забезпечений в навантаження теплоджерела.

Лікарняні комплекси (від 600 до 5000 кВт). Ці комплекси є споживачами електроенергії і тепла. Наявність у складі лікарняного комплексу когенераторі дає подвійний ефект: зниження витрат на енергозабезпечення та підвищення надійності електропостачання відповідальних споживачів лікарні - операційного блоку та блоку реанімації за рахунок введення незалежного джерела електроенергії.

Спортивні споруди (від 1000 до 9000 кВт). Це, перш за все, басейни та аквапарки, де затребувані і електроенергія, і тепло. У цьому випадку конгенераціонная установка (міні-ТЕЦ) покриває потреби в електроенергії, а тепло скидає на підтримку температури води.

Електро та теплопостачання об'єктів будівництва в центрі міста (від 300 до 5000 кВт). З цією проблемою зустрічаються компанії, провідні реновацію старих міських кварталів. Вартість підключення реновіруемих об'єктів до інженерних мереж міста в ряді випадків порівнянна з обсягом інвестицій у власний когенераційний джерело, однак в останньому випадку власником джерела залишається компанія, що приносить їй додатковий прибуток при експлуатації житлового комплексу.

Когенераційні системи класифікуються за типами основного двигуна і генератора:

- Парові турбіни, газові турбіни;

- Поршневі двигуни;

- Мікротурбіни.

Найбільшою перевагою користуються поршневі двигуни, що працюють на газі. Вони відрізняються високою продуктивністю, відносно низьким обсягом початкових інвестицій, широким вибором моделей за вихідний потужності, можливістю роботи в автономному режимі, швидким запуском, використання різних видів палива.