Когенерационные технологии позволяют стать независимыми от поставщиков электроэнергии и тепла. О том, что такое когенерация, где применяется и как работает, рассказали эксперты профильной украинской компании KTS Engineering.
Процессы децентрализации в Украине происходят не только в политике, но и в энергетике. Распределенная энергетика – переход от традиционных способов производства энергии к альтернативным технологиям. Подход подразумевает установку энергоцентров возле потребителя, что дает независимость от магистральных сетей. Малая распределенная энергетика реализуется через когенерацию. О том, как воплощаются когенерационные решения в Украине, читайте на специализированном сайте: https://www.kts-eng.com/ru/solutions/kogeneraciya/.
Что такое когенерация?
Процесс одновременного производства электрической и тепловой энергии называется когенерацией. В отличие от традиционных ТЭЦ, в которых не предусмотрена утилизация «бросового» тепла, когенерация позволяет эффективно использовать тепловую энергию. Проще говоря, это электростанция и котельная «в одном наборе». Комбинированный способ выработки энергии возможен благодаря специальному оборудованию – когенерационной установке.
Как работает когенерационная установка?
Когенерационная система состоит из двигателя, силового агрегата, управляющего блока, телообменников и котлов-утилизаторов. В установках используются двигатели трех типов:
- газопоршневые;
- микротурбинные;
- газотрубинные.
Турбинные двигатели предназначены для производства промышленного объема электроэнергии от 6 МВт и выше. В малой распределенной энергетике востребованы газопоршневые установки, которые рассчитаны на меньшие, но при этом более надежные показатели.
Когенерация происходит следующим способом:
- Топливо поступает в камеру сгорания двигателя, при сгорании выделяется механическая энергия.
- Энергия через вал поступает к генератору, который вырабатывает электричество – основной вид энергии, производимый когенерационной установкой.
- При работе двигателя попутно выделяется тепло, которое с помощью утилизаторов и теплообменников используется для подогрева воды или выработки пара.
В чем плюсы когенерации?
Когенерация – ведущее направление в производстве энергии в Европе: свыше трети энергии вырабатывается комбинированными установками. Главный плюс – высокая эффективность: КПД когенерационных установок – 90–95%, тогда как у традиционных ТЭЦ – 10–30%.
Другие преимущества когенерации:
- снижение энергозатрат до 40%: не нужно дополнительно тратить топливо на выработку тепла, ведь эффективно используется «побочный продукт»;
- надежность оборудования и невысокие затраты на последующий сервис;
- экологичность: сокращается количество выбросов в атмосферу, когенерационные установки могут работать на свалочном газе, метане и т. п.;
- автономность: мини-установка располагается вблизи предприятия-потребителя и генерирует также необходимое количество энергии для собственных нужд;
- быстрая окупаемость: при рациональном использовании когенерационной установки оборудование окупается всего за 2–4 года. Излишки электроэнергии можно продавать через общие сети.
Какое топливо подходит для когенерационной установки?
Газ – основной источник топлива для комбинированных энергоцентров. Работают когенерационные установки на природном газе, однако приоритетным направлением в мире и Украине сегодня является использование возобновляемых источников энергии: биогаза, газа сточных вод, свалочного газа и т. п. 86% газопоршневых двигателей Jenbacher, которые устанавливает украинская компания KTS Engineering, работает на биометане, или биогазе. Для сравнения, в Европе показатель – всего 55%.
Где применяется когенерация?
Когенерация применяется во всех видах деятельности человека: от промышленности до бытовой сферы. Когенерационные установки обеспечивают жизнедеятельность жилых комплексов, гостиниц, общежитий, больниц и других социальных объектов. Еще больше востребовано комбинированное энергопроизводство в химической и пищевой промышленности, в изготовлении стройматериалов, нефтепереработке – везде, где подразумевается использование тепловой и электрической энергии.