Дизельная и газовая когенерация (CHP)

При традиционной выработке электроэнергии бо́льшая часть энергии топлива теряется в виде тепла. Когенерация (CHP – combined heat and power, комбинированная выработка тепла и электроэнергии) утилизирует это тепло: тепло выхлопных газов и охлаждающей жидкости двигателя преобразуется в горячую воду, пар или технологическое тепло. Электроэнергия и тепло получаются из одного топлива, а общий энергетический КПД может достигать 90%. Мы изготавливаем газопоршневые системы, а для объектов без газовой сети — дизельные когенерационные системы.

Каждую когенерационную систему мы проектируем под конкретный проект и поставляем «под ключ», включая изготовление щитов, автоматизацию, механический монтаж, сборку на объекте, испытания и ввод в эксплуатацию.

Как работает когенерация?

1. Выработка электроэнергии: двигатель внутреннего сгорания приводит альтернатор, который вырабатывает электроэнергию.
2. Утилизация тепла охлаждающей жидкости: тепло рубашки охлаждения двигателя передается в контур горячей воды через теплообменник.
3. Утилизация тепла выхлопных газов: выхлопные газы проходят через теплообменник-утилизатор или паровой котел, нагревая воду или вырабатывая пар.
4. Использование тепла: утилизированное тепло используется для отопления, горячего водоснабжения, технологических нужд или обогрева теплиц.
5. Управление: система работает автоматически в соответствии с электрической и тепловой нагрузкой объекта — параллельно с сетью или независимо от нее.

Традиционная выработка и когенерация

	Раздельная выработка (электроэнергия из сети + котел)	Когенерация
Электроэнергия	Поступает из сети	Вырабатывается на объекте
Тепло	Вырабатывается сжиганием топлива в отдельном котле	Утилизируется из сбросного тепла двигателя
Общий КПД	Низкий из-за тепловых потерь	До 90%
Расход топлива	Отдельно на электроэнергию и на тепло	Одно топливо для обоих видов энергии
Энергетическая безопасность	Зависит от сети	Работа параллельно с сетью или независимо от нее

Газопоршневая и дизельная когенерация

Газопоршневые системы: возможны конфигурации для природного газа, биогаза и других газообразных видов топлива. Это типовое решение для объектов с большим годовым временем работы и доступом к газовой сети.

Дизельная когенерация: на объектах без газовой сети тепло выхлопных газов и охлаждающей жидкости дизель-генераторных установок также можно использовать за счет утилизации тепла. Типичные пользователи такой схемы — удаленные объекты, горнодобывающие и строительные вахтовые поселки, объекты без подключения к сети. Дизельные установки мы подбираем из диапазона 10–4125 кВА нашего каталога в соответствии с электрической нагрузкой проекта; распространенные мощности представлены на страницах генераторов 250 кВА, 500 кВА, 1000 кВА и 2000 кВА.

Сравнение газовых и дизельных двигателей приведено в статье газовый или дизельный генератор.

Основные компоненты системы

• Агрегат «двигатель–альтернатор»: вырабатывает электроэнергию; подбирается по электрической нагрузке объекта.
• Теплообменник охлаждающей жидкости двигателя: передаёт тепло охлаждающей жидкости двигателя в контур горячей воды.
• Теплообменник выхлопных газов или паровой котёл: получает горячую воду или пар за счёт тепла выхлопных газов.
• Аварийный радиатор (dump radiator): обеспечивает охлаждение двигателя при снижении потребности в тепле.
• Панель управления и синхронизации: совместно управляет электрической и тепловой частью и обеспечивает параллельную работу с сетью.

Для кого это решение?

Для предприятий, которым круглый год требуются и электроэнергия, и тепло:

• Промышленные предприятия и предприятия в промышленных зонах (технологическое тепло, пар)
• Больницы и медицинские комплексы (горячая вода, отопление, стерилизация)
• Гостиницы и торговые центры (отопление, горячее водоснабжение, бассейны)
• Центры обработки данных (охлаждение за счет тригенерации)
• Тепличные хозяйства (обогрев; использование выхлопных газов в зависимости от проекта)

Чтобы когенерация была эффективной, тепло должно использоваться регулярно. Для объектов, которым тепло требуется лишь несколько месяцев в году, целесообразность оценивается исходя из годового времени работы.

Преимущества

• Снижение затрат на электроэнергию и отопление
• Преобразование сбросного тепла в полезную энергию
• Меньший расход топлива и меньшие выбросы углерода при том же объеме энергии
• Работа независимо от сети или параллельно с ней
• Более высокая энергетическая безопасность объекта при отключениях сети

Параллельная работа с сетью и синхронизация

Когенерационные системы часто работают параллельно с сетью: система покрывает часть или всю потребность объекта в электроэнергии, а остальное поступает из сети. Для этого между генератором и сетью необходим щит синхронизации. В многоагрегатных системах установки также синхронизируются между собой, а нагрузка распределяется между ними в соответствии с потребностью в тепле. На крупных объектах система может подключаться на среднем напряжении.

Этапы проекта «под ключ»

1. Технико-экономическое обоснование: анализируются профиль потребления электроэнергии и тепла, годовое время работы и затраты на топливо.
2. Проектирование: определяются мощность двигателей, оборудование утилизации тепла, щиты и автоматизация.
3. Изготовление и монтаж: выполняются изготовление щитов, механический монтаж и сборка на объекте.
4. Испытания и ввод в эксплуатацию: система испытывается и вводится в эксплуатацию как по электрической, так и по тепловой части.
5. Эксплуатация и техническое обслуживание: система находится под постоянным контролем благодаря периодическому ТО и дистанционному мониторингу.

Информация для коммерческого предложения

• Почасовое или помесячное потребление электроэнергии
• Потребность в тепле и ее вид (горячая вода, пар, технологическое тепло)
• Годовое время работы и используемое топливо
• Условия подключения к сети и существующая система отопления

Давайте вместе проанализируем энергетический профиль вашего объекта: запросите предложение. О монтаже и обслуживании — на страницах услуг монтаж и пусконаладка и сервис генераторов.