Когенерація

Технологія когенерації

Технологія когенерація полягає в процесі комбінованого вироблення (генерації) теплової та електричної енергії.

Останнім словом у сучасній енергетиці є комбінована вироблення різних видів енергії, які отримують незалежно від централізованих мереж енерго- та теплопостачання.

З технічного боку пристрій когенераційних газопоршневих електростанцій досить простий: це газопоршнева установка (ГПУ), або газотурбінна (ГТУ). Газопоршнева установка є класичним двигуном внутрішнього згоряння. Газотурбінна установка складається з двох основних частин: силова турбіна та електричний генератор, які розміщуються в одному корпусі. Потік газу високої температури впливає на лопатки силової турбіни та змушує обертатися вал турбіни разом із генератором.

Паливом для цих установок є природний газ, оскільки він екологічний і має достатню енергоємність. Однак ГПУ може працювати і на інших горючих газах, таких як пропан, коксовий газ, доменний газ, звалищний газ, біогаз, водень.

При виборі типу, потужності та кількості когенераційних газопоршневих електростанцій враховується низка критеріїв, таких як сумарна потужність енергокомплексу, діапазон зміни навантаження та інші технологічні умови. Наприклад, при витраті енергії менше 25 МВт доцільно використовувати газопоршневу установку (ГПУ), якщо витрата енергії понад 25 МВт краще звернутися до газотурбінних установок (ГТУ).

При виробленні електроенергії традиційним способом відбуваються втрати величезної частки побічної (теплової) енергії, що призводить до збільшення собівартості виробництва. Однак при когенерації більшість надлишкового тепла трансформується в теплову енергію, яку можна і потрібно використовувати для систем опалення, ГВП або технологічного теплопостачання. Рисунок 1 нижче наочно представляє порівняння ККД обох способів виробництва електроенергії

Як це реалізувати?

Підключена до центральної електричної та теплової мережі газопоршнева електростанція може стати джерелом додаткового стабільного прибутку. Когенераційні газопоршневі установки мають великий потенціал для роботи як в Україні, так і в інших країнах, маючи власну генерацію, максимально наближену до своїх споживачів. Те саме стосується і теплових мереж.

Когенераційні газопоршневі установки мають великий потенціал для роботи як в Росії, так і в країнах зі схожим кліматом. Так як більшість наших регіонів знаходиться в північних широтах, де опалювальний сезон досить тривалий, в середньому 7 і більше місяців, періоди без недостатнього навантаження на когенераційні установки протягом року дуже нетривалі.

При належній експлуатації газопоршневі електростанції дають економічну вигоду майже відразу у вигляді зниження витрат на електрику та тепло не менше ніж у 2 рази.

Але не варто забувати, що для отримання високих економічних показників, які дають газопоршневі електростанції, останні мають працювати з навантаженням досить близьким до максимального. Так зменшення споживання енергії спричиняє зниження коефіцієнта використання встановленої потужності (КВУМ) всього енергоцентру, та підвищення собівартості виробленої енергії.

Які недоліки когенерації?

Основний недолік – це залежність вироблення теплової енергії від генерації електроенергії. Крім того, у літній період року потреба в теплі різко знижується, як наслідок – зменшується КВВП (тепловий) газової міні ТЕЦ. Цю проблему легко вирішити, якщо доповнити енергоцентр на базі газопоршневої установки піковим газовим котлом або прилаштувати міні ТЕЦ до котельні, що ще більше спрощує проект.

Виходячи з перерахованого вище, можна зробити висновок про те, що розвивати системи спільного виробництва електро- та теплоенергії в сучасній Україні вкрай необхідно. Використання таких систем з огляду на існуючі монопольні тарифи дозволяє значно зменшити витрати на споживану енергію.

Газопоршневі установки мають значний ресурсний потенціал, високу надійність, великий діапазон потужнісних ресурсів. Використання когенераційних установок дозволяє значно зменшити забруднення навколишнього середовища, що є важливою перевагою у світі, де прагнуть використовувати безпечні для екології матеріали та процеси.

Газоподібне паливо

Ефективність та незалежність на найвищому рівні

Газопоршневі електростанції 2G перетворять природний газ на електрику та тепло на місці, де це необхідно, без втрати передачі. Ця характеристика робить газові міні ТЕЦ високоефективними та надійними.

Міні ТЕЦ, що працює на природному газі, здійснює суттєву економію первинної енергії та виробляє на 60% менше викидів CO2, ніж звичайні виробники енергії. Спалювання природного газу, виробленого в порівнянні з іншими видами палива, призводить до найнижчих викидів CO2 та відсутності сажі.

Транспортування газу здійснюється через підземну мережу, тим самим зберігаючи подальший вплив на навколишнє середовище від автомобільного транспорту.

Природний газ не тільки приносить користь довкіллю, а й знижує енерговитрати. Газопоршневі установки 2G забезпечують найбільш ефективне виробництво електричної та теплової енергії та значно знижують витрати.

Вироблене тепло повністю витрачається на опалення та гаряче водопостачання, і електрика, що виробляється одночасно, може бути використана в тому ж проекті, якщо це необхідно. Крім того, надмірна електроенергія подається в мережу, що гарантує додатковий дохід та високий рівень незалежності від коливань на енергетичному ринку.