О когенерации, малой энергетике и строительстве тепловых электростанций

Все должно быть изложено так просто, как только возможно, но не проще.

Альберт Эйнштейн

Клиентам

Специалистам в энергетике

Органам власти

Инвесторам и финансистам

Журналистам и студентам

+7 (495) 6-496-796

Основы и преимущества малой энергетики и когенерации

Варианты применения малой энергетики и когенерации

1. Варианты применения малой энергетики и когенерации

2. Малая энергетика и когенерация в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ)

3. Малая энергетика и когенерация в сфере услуг

4. Малая энергетика и когенерация в промышленности

5. Малая энергетика и когенерация в сельском хозяйстве

6. Малая энергетика и альтернативные виды газа

6.1. Газ мусорных свалок

6.6. Газ химической промышленности

6.7. Попутный газ

7. Тригенерация

3. Малая энергетика и когенерация в сфере услуг

Объекты для которых строительство собственной электростанции наиболее интересно:

1. Торгово-развлекательные комплексы

Часто упоминаемая причина: невозможность или длительные сроки присоединения к централизованным сетям. В итоге, срыв планов ввода объекта в эксплуатацию и, соответственно, невыполнение финансовых показателей.

Кроме того, строительство собственной мини-ТЭЦ приводит к

экономии на присоединении к сетям (иногда, мини-ТЭЦ обходится дешевле подключения к сетям);
сокращению сроков ввода объекта в эксплуатацию (когда не нужно ждать получения технических условий и строительства ЛЭП и ТП);
существенной экономии на приобретении энергии (себестоимость энергии в 2-3 раза меньше тарифов);
увеличению надежности энергоснабжения комплекса (например, комплекс "Твой дом" запомнился мне лично именно тем, что во время московской энергетической аварии 25 мая 2005 года работал бесперебойно).

Мини-ТЭЦ для торгово-развлекательных комплексов

2. Больницы и госпитали

Основная причина: увеличение надежности и качества электроснабжения объекта здравоохранения.

Мини-ТЭЦ для больниц

3. Логистические комплексы

Основная причина: оптимальное с точки зрения стоимости и сроков ввода в эксплуатацию объекта. Часто логистические комплексы строятся там, где стоимость получения электрической мощности в нужном объеме просто запредельна.

Естественно, что инвесторы строительства хотят ввести объект в срок и с наименьшими затратами на капитальное строительства и последующую эксплуатацию комплекса. В данном контексте строительство собственной мини-электростанции часто оказывается весьма привлекательным вариантом решения вопроса электроснабжения комплекса.

Естественно, что существуют свои особенности проектирования мини-ТЭЦ для логистических комплексов.

4. Гостиницы и дома отдыха

Основная причина: обеспечение энергоснабжения объекта, находящегося далеко от распределительных электрических сетей.

Обязательные требования:

разумная цена строительства мини-ТЭЦ
экологически чистая и тихая работа мини-ТЭЦ (чтобы не смущать / раздражать отдыхающих)
надежное энергоснабжение (нетрудно представить падение престижа дома отдыха из-за отключения питания в разгар феерического представления)

5. Информационные и финансовые центры

Основное требование: надежность и качество электроснабжения ввиду крайней уязвимости основного продукта: информации.

6. Учебные заведения

Основная причина: экономия на приобретении энергии.

Кроме того, для некоторых ВУЗов собственная электростанция - это великолепный наглядный пример для студентов. Например, для нужд энергоснабжения Московского Энергетического Института строится новейшая парогазовая станция.

7. Офисные здания

Основная причина: при строительстве в центре города часто возникают проблемы с получением необходимых мощностей. Речь идет не о высокой стоимости, а о невозможности энергоснабжения нового офисного комплекса.

Собственная мини-ТЭЦ в данных условиях - один из немногих способов решить вопрос ввода объекта в эксплуатацию.

8. Автосалоны

Основная причина: быстрый ввод объекта в эксплуатацию при разумной стоимости инфраструктуры.

9. Рестораны

Индивидуальная особенность: использование тепла когенерационных установок для нужд ресторана: приготовление пищи, мойка грязной посуды и т.д.

10. Плавательные бассейны и центры досуга

Индивидуальная особенность: использование тепла когенерационных установок для нужд центра досуга, например, подогрев воды в бассейне.

11. Аэропорты

Основная причина: высочайшие требования к надежности электроснабжения с учетом значительного энергопотребления (выигрыш от разницы себестоимости энергии и тарифов).

Это далеко не полный список объектов сферы услуг, где малая энергетика и когенерация могут применяться эффективно.

Утилизируемое тепло когенерационных установок используется для горячего водоснабжения, отопления или кондиционирования помещений, в прачечных, сушилках. Информация о требуемой электрической мощности в различных типах зданий дана в таблице №1.

Таблица №1: Типичные диапазоны электрической нагрузки в зданиях (данные Европы и США)

Здание	Электрическая нагрузка (кВт)
Рестораны	50 - 80
Многоэтажные дома	50 - 100
Крупные магазины	90 - 120
Гостиницы	100 - 2000
Больницы	300 - 1000
Торговые центры	500 - 1500
Учебные заведения	500 - 1500
Офисные здания	500 - 2000

С точки зрения потребностей в тепле и холоде можно выделить три подгруппы: (а) гостиницы и больницы, (б) многоэтажные дома, (в) офисные здания. Каждая из подгрупп имеет собственные особенности. Другие строения (такие как университеты и склады) имеют нагрузку, в которой сочетаются особенности трех описанных подгрупп. Обоснование инвестиций и проектная документация мини-ТЭЦ должны быть основаны на нагрузке конкретного здания; знания пиков нагрузки и ее среднего значения недостаточно, иначе могут быть приняты ошибочные решения.

В условиях холодного климата, как в североевропейских странах, длинные периоды отопления делают когенерацию экономически жизнеспособной. В условиях жаркого климата для достижения экономической эффективности в дополнение к отоплению необходимо использовать кондиционирование (холод).

Наличие природного газа и стандартизованные упакованные КГУ (контейнеры) дали мощный толчок развитию когенерации в строительном секторе в некоторых европейских странах (например, Великобритания, Нидерланды) в течение последнего десятилетия. Упакованные модули для зданий имеют электрическую мощность в пределах от 10 до 2000 кВт и обладают следующими преимуществами:

низкая цена,
высокая плотность мощности (мощность на единицу объема),
быстрая и легкая установка (они уже готовы для соединения с электрической сетью и трубопроводом),
автоматическая работа, не требующая продолжительного присутствия обслуживающего персонала.

Модуль обычно представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания. Случается и использование жидкого топлива, но основная масса работает на природном газе, который является чистым, относительно дешевым и не требующим хранения топливом. Для снижения шума до приемлемого значения применяются акустические корпуса, акустические глушители и специальные поглощающие шум материалы.

Дистанционный контроль КГУ вносит свою лепту в успех данной области использования когенерации. Микропроцессоры, вмонтированные в модуль, контролируют критические параметры работы (температуры, давления, скорость, напряжение и т.д.). Данные передаются по специальной телефонной линии на центральный компьютер. Когда анализ данных предсказывает грядущую неполадку, на место высылается команда технического обслуживания, которая проводит ремонтные работы, предупреждая возникновение проблемы. Специализирующаяся на этом компания может контролировать и обслуживать множество установок. Подобная наблюдательная сеть успешно работает в Великобритании.

Централизованное кондиционирование

Летом, в зонах с жарким климатом, крайне эффективно себя показывает так называемое централизованное кондиционирование (District Chilling). В таких условиях тепло системы используется для питания абсорбционного холодильника или модуля кондиционирования. Можно иметь центральный холодильник и распределять холодную воду потребителям. В этом случае нет необходимости в сети холодной воды, сеть горячей воды или пара используется в течение всего года.

Централизованное кондиционирование - термин, появившийся в последние годы, который определяет метод удовлетворения потребностей жилых зданий, коммерческих объектов и, иногда, промышленных предприятий в кондиционировании (охлаждении) с помощью систем коллективного пользования (в отличие от индивидуальных кондиционеров).

В таких приложениях чаще всего используются абсорбционные охладители (чиллеры), которые достаточно легко интегрируются с когенерационным оборудованием. Основные причины для этого состоят в следующем: удовлетворение летней потребности в кондиционировании существенно повышает экономическую привлекательность применения когенерации за счет выравнивания сезонной потребности в тепловой энергии; в качестве хладагента в охладителе применяется вода, а не экологически вредные хлоро-фторо-углероды (традиционно используемые в индивидуальных кондиционерах).

Чиллеры могут располагаться централизованно вместе с когенерационной системой или удаленно на территории конкретных потребителей. Временное ограничение, связанное с нижним порогом мощности абсорбционных чиллеров, доступных сегодня на рынке, позволяет эффективно применять их в помещениях общей площадью 300-400 м² и выше.

Тригенерация

Тригенерация - комбинированное производство электричества, тепла и холода. С технологической точки зрения имеется ввиду соединение когенерационной установки с абсорбционной охладительной установкой (АХМ). Подробнее...