Начать продавать на Satu.kz
Корзина
Нет отзывов, добавить
+7 777 1110919
+7 701 1110919
ТОО ”Market Solutions” - Официальное представительство "ADRIAN Group", "ENGUL", "TEDOM"

Когенерация — когенераторные установки — тепловые электростанции

Когенерация — когенераторные установки — тепловые электростанции

Когенерация — когенераторные установки — тепловые электростанции

Когенерация — двойная эффективность — двойная прибыль!

Определение принципа когенерации

Когенерация — это комбинированное производство тепла и электроэнергии. На электростанции с применением технологии когенерации топливо используется для получения двух форм энергии — тепловой и электрической. Приставка «ко» в слове когенерация и означает комби. Проще говоря когенераторная установка это тепловая электростанция. 

Когенераторные электростанции более эффективны в сравнении с электростанциями производящими только электрическую энергию. 

С технологией когенерации появляется реальная возможность использовать тепловую энергию, которая обычно улетучивается в атмосферу через градирни и вместе с дымовыми газами.

При использовании эффекта когенерации существенно возрастает общий коэффициент использования топлива (КиТ). Применение когенерации в значительной степени сокращает затраты на приобретение топлива.

Когенерация — это существенное снижение затрат на получение тепловой энергии.

Когенераторные установки — устройство и принцип действия

Когенерационная установка состоит из силового агрегата, например, газовой турбины, электрического генератора, теплообменника и системы управления.

В газотурбинных установках основное количество тепловой энергии отбирается из системы выхлопа. В газопоршневых электростанциях отбор тепловой энергии происходит от масляного радиатора, а так же и от системы охлаждения двигателя. Отбор тепловой энергии в газотурбинных установках (ГТУ) осуществим технически проще, так как выхлопные газы имеют более высокую температуру.

При использовании когенерации на 1 МВт электрической мощности потребитель получает от 1 до 2 МВт тепловой мощности в виде пара и горячей воды для промышленных нужд, отопления и водоснабжения.

Когенераторные электростанции с избытком покрывают нужды потребителей в электрической и дешевой тепловой энергии.

Излишнее тепло может направляться на паровую турбину, для максимальной выработки электричества или в абсорбционно-холодильные машины (АБХМ) для производства холода, с последующей реализацией в системах кондиционирования. Подобная технология имеет собственное определение — тригенерация.

Когенерация — органичная экспансия технологии в российскую экономику

Когенерационные установки — органичная экспансия в российскую экономику

Применение электростанций с технологией когенерации в мегаполисах позволяет эффективно дополнять рынок энергоснабжения, без реконструкции сетей. При этом значительно улучшается качество электрической и тепловой энергий. Автономная работа когенераторной установки позволяет обеспечить потребителей электроэнергией с устойчивыми параметрами по частоте и по напряжению, тепловой энергией со стабильными параметрами по температуре.

Потенциальными объектами для применения когенерационных установок в России выступают промышленные производства, больницы, объекты жилищной сферы, газоперекачивающие станции, компрессорные станции, котельные и т. д.

В результате внедрения когенераторных электростанций возможно решение проблемы обеспечения потребителей недорогим теплом и электроэнергией без дополнительного, затратного, строительства новых линий электропередачи и теплотрасс.

Приближенность источников к потребителям позволит значительно снизить потери при передаче энергии и улучшить ее качество, а значит, и повысить коэффициент использования энергии топлива.

Когенерация — альтернатива тепловым сетям общего назначения

Когенерационная установка является эффективной альтернативой тепловым сетям, благодаря гибкому изменению параметров теплоносителя в зависимости от требований потребителя в любое время года. Потребитель, имеющий в эксплуатации когенераторную электростанцию не подвержен зависимости от экономического состояния дел больших теплоэнергетических компаниях.

Доход (или экономия) от реализации электричества и тепловой энергии, за короткое время, покрывают все расходы на когенераторную электростанцию. Окупаемость капитальных вложений в когенераторную установку происходит быстрее окупаемости средств, затраченных на подключение к тепловым сетям, обеспечивая тем самым, устойчивый возврат инвестиций.

Когенераторная установка хорошо вписываются в электрическую схему, как отдельных потребителей, так и любого количества потребителей через государственные электросети. Компактные, экологически безопасные, когенераторные электростанции покрывают дефицит генерирующих мощностей в крупных городах. Появление подобных установок позволяет разгрузить электрические сети, обеспечить стабильное качество электроэнергии и делает возможным подключение новых потребителей.

Преимущества когенерации

Преимущества когенераторных электростанций

Преимущества когенераторных электростанций заключены, прежде всего, в сфере экономики.Существенная разница между капитальными затратами на энергоснабжение от сетей и энергоснабжение от собственного источника заключается в том, что капитальные затраты, связанные с приобретением когенераторной установки, возмещаются, а капитальные затраты на подключение к сетям безвозвратно теряются при передаче вновь построенных подстанций на баланс энергетических компаний.

Капитальные затраты при применении когенераторной установки компенсируются за счет экономии топлива.

Обычно полное возмещение капитальных затрат происходит после эксплуатации когенераторной электростанции в течение трех-четырех лет.

Такое возможно, когда когенераторная установка питает нагрузку в непрерывном цикле работы, или если она работает параллельно с электросетью. Последнее решение является выгодным для владельцев электрических и тепловых сетей. Энергосистемы заинтересованы в подключении мощных когенераторных установок к своим сетям, так как при этом они приобретают дополнительную генерирующую мощность без капитальных вложений на строительство электростанции. В таком случае энергосистема закупает дешевую электроэнергию для её последующей перепродажи по более выгодному тарифу. Тепловые сети получают возможность закупать дешевое тепло для его реализации близлежащим потребителям.

Когенераторы — сегмент современной энергетики

Когенераторы являются альтернативой существующему энергоснабжению, т.к. когенераторы, вырабатывают гораздо более дешевые электроэнергию и тепло. Когенератор представляет собой агрегат по комплексному производству тепла и электроэнергии. Когенераторы имеют эффективность использования энергетических ресурсов (газ, нефть) на 20%–30% выше, чем оборудование, вырабатывающее только электроэнергию или только тепло.

Когенераторы — окупаемость оборудования

Когенераторы окупаются очень быстро. При росте тарифов на 10–15% в год, срок окупаемости значительно сокращается. По прогнозам, уровень тарифов на электроэнергию в России будет расти. В настоящее время технология применения газовых когенераторов переживает в России свое рождение. Это связано с их применением в системах локальной генерации электроэнергии и тепла. Россия, имеющая колоссальные запасы природного газа, а также испытывающая потребность в электроснабжении удаленных районов имеет прекрасную возможность решения проблем электроснабжения с помощью когенераторов малой мощности. (Малыми мощностями в энергетике считаются мощности до 30 МВт).

Рентабельность когенераторов

На сегодняшний день существует множество аргументов в защиту выбора когенераторных технологий. Когенераторы обладают замечательными особенностями: дешевизной электро- и теплоэнергии, близостью к потребителю, отсутствием необходимости в дорогостоящих ЛЭП и подстанциях, экологической безопасностью, мобильностью, легкостью монтажа и многими другими факторами.

Сооружение когенерационных установок (электрической мощностью от 0,5 до 8 МВт) не требует существенных затрат. Учитывая различие в себестоимости вырабатываемой электро- и теплоэнергии и тарифами монопольных энергопроизводителей, использование когенераторов экономически очень эффективно. Когенераторы являются экономически привлекательными для промышленного потребителя. Затраты на проектирование, закупку, ввод в эксплуатацию и амортизацию когенераторов окупаются уже на 2–3 году эксплуатации при расчетном сроке службы оборудования 25–30 лет (180–200 тысяч часов). После произошедшего в недавнее время увеличения тарифов на электроэнергию экономическая привлекательность когенераторов стала очевидной.

Когенерационные технологии получили развитие в компаниях: CaterpillarDeutz AG (Дойтц АГ), General Electric (GE), GE JenbacherKawasaki (Кавасаки), MAN B&W (МАН Б В), Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI), Solar Turbines (Солар Турбинз), Turbomach SA (Турбомах), Wartsila (Вяртсиля), Waukesha Engine Division (Вокеша).

Предлагаемые IPP компанией «Новая генерация» установки имеют межремонтный ресурс 60–63 тыс. часов и низкую стоимость эксплуатационных расходов: расход газа — менее 0,3 м³, расход масла — менее 0,4 г на 1 кВт/час. Выработка электро– и теплоэнергии собственными когенераторными установками стала в России прибыльным делом.

Когенераторные установки. Использование тепла.

Применение когенераторов

Сфера применения когенераторов весьма широка.
Когенераторные станции могут вырабатывать энергию для нужд всех отраслей хозяйственной деятельности, в том числе:

  • на промышленных предприятиях
  • в сельском хозяйстве
  • в сфере обслуживания
  • в гостиницах
  • торговых и административных центрах
  • в жилых массивах
  • частных домах
  • больницах, курортных и лечебных заведениях
  • бассейнах, спортивных центрах

Источники тепла и электрической энергии — когенераторы

Источники тепла — для систем отопления, для поддержания устойчивой температуры, для использования в технологических процессах промышленных предприятий.

Источники электроэнергии — для совместной работы с электросетью, как автономный источник электроснабжения, как резервный источник электроснабжения в случае пропадания напряжения в сети.

Когенераторы и экономия энергетических ресурсов

В настоящее время в мировой энергетике прослеживается стойкая тенденция к увеличению производства и потребления энергии. Даже с учетом значительных структурных изменений в промышленности и перехода на энергосберегающие технологии, потребности в тепло- и электроэнергии в ближайшие десятилетия будут увеличиваться. Поэтому особо широкое применение когенераторов в мире говорит о новой тенденции к развитию локальной энергетики, как наиболее экономически эффективной и экологичной отрасли топливно-энергетического комплекса.

В России необходимость в применении когенераторов для тепло- и энергоснабжения очевидна, поскольку качество центрального снабжения оставляет желать лучшего, да и монопольный характер российских энергоносителей вынуждает покупать электричество и тепло по дорогим тарифам. Таким образом, внедрение когенераторов позволяет существенно снизить затраты на потребляемую энергию, что дает существенный экономический эффект для конечного потребителя, а также решить проблему пиковых нагрузок, недостатков централизованных систем и тем самым обеспечить качественным, бесперебойным энергоснабжением

Специфика когенераторов

Недостатком когенераторов является только ограниченная мощность до 3 МВт для одной машины. Средний промышленный потребитель в России имеет установленную мощность в 1–2 МВт. При необходимости могут быть установлены несколько параллельно работающих когенераторов. Когенераторы легко перевозить и устанавливать. Они позволяют решить острый вопрос неравномерного суточного потребления электроэнергии, неразрешимый для крупных генерирующих установок. Действительно, для когенератора, линейная зависимость потребления топлива имеет место, начиная с 15–20% номинальной мощности. Секционируя (пакетируя) общую мощность на 4–8 блоков, работающих параллельно, появляется возможность работы с 1,5–4% до 100% номинальной нагрузки при расчетном удельном потреблении топлива. При отсутствии нагрузки невостребованные когенераторы останавливаются, на этом в значительной степени экономится моторесурс первичных двигателей

Когенераторные кластеры

Секционирование (пакетирование) когенераторов стало возможным лишь в последнее время, когда появились надежные, высокоточные системы управления, основанные на достижениях микропроцессорной техники и компьютерных технологий. С помощью пакетирования (секционирования) стало возможным построение больших когенераторных установок, экономическая эффективность которых не хуже единичного блока, работающего при номинальной нагрузке. Особенно важным применением таких когенераторов является электроснабжение жилых массивов, в которых отсутствуют промышленные потребители и отношение максимальной и минимальной нагрузки в течение суток достигает десятков раз, так как российские условия делают невозможным продажу вырабатываемой в ночное время электроэнергии сетям как, например в Европе. Важным экономическим фактором распространения секционированных когенераторных систем является то, что удельная стоимость (в расчете на 1 кВт мощности) малых установок ниже, чем удельная стоимость единичных когенераторов большей мощности. Положительной особенностью секционированных когенераторных систем является их более высокая надежность. Действительно при выходе из строя, плановом ремонте или техническом обслуживании общая мощность системы составляет (n–1)/n% номинальной мощности, где n - число блоков в системе. Для российского промышленного и гражданского потребителя предлагаются когенераторы мощностью от 0,02 до 3 МВт, секционированные блоками с общим компьютерным управлением.

Когенераторы — экологическая безопасность

Важным фактором в пользу выбора когенератора является его экологическая безопасность. Подобные установки имеют низкий уровень выбросов в атмосферу токсичных веществ и удовлетворяют самым жестким международным и российским стандартам. Предприятия, имеющие собственную когенераторную установку, смогут обеспечить собственные потребности в электроэнергии. При этом не только снизится себестоимость основной продукции предприятий, но и значительно возрастет его энергетическая безопасность, поскольку потери в подаче электроэнергии от центральных энергетических компаний не будут влиять на ход технологического процесса.

Другие статьи