Що таке когенерація
Що таке когенерація?
Назва «когенерація» походить від слів «комбінована генерація», тобто це процес, при якому одночасно виробляється електроенергія і тепло. Справа в тому, що під час роботи електрогенератор виділяє величезну кількість тепла, яке в звичайних установках просто відводиться через непотрібність і ніяк не використовується. Ідея ж когенераційних установок полягає в мінімізації втрат енергії, що виробляється: тепло, яке виробляє генератор, використовується в них для обігріву приміщень.
Види когенераційних установок
Основною відмінною рисою кожної когенераційної установки є тип силового агрегату, який використовується в роботі. В даний час найбільш поширені два основних типи установок: газотурбінні і газопоршневі електростанції. Вибір того чи іншого типу залежить, як правило, від безлічі факторів, таких як вимоги замовника, розміщення установки, технічні можливості по створенню системи теплозабора і так далі.
Виділяють також особливий тип установок, в яких зайве тепло направляється на турбіну для збільшення вироблюваної електроенергії або ж в спеціальні холодильні установки, які використовують в системах кондиціонування. Подібний підхід до використання енергії називають Трігенерация.
Пристрій і принцип роботи когенераційних установок
Основними елементами когенераційної установки є силовий агрегат (газова турбіна), електричний генератор, теплообмінник, два теплообмінних контуру і система управління. По суті, така установка є газовим електрогенератором, до якого додано контури теплообміну. Тобто за рахунок роботи газової турбіни (або іншого силового агрегату) генератор виділяє електрику, яке використовується споживачем. При цьому разом з продуктами горіння через систему вихлопу відводиться «непотрібна» теплова енергія. У когенераційної установки вона не губиться, а використовується для нагріву теплоносія в першому контурі. Далі в теплообміннику відбувається передача на другий контур, який вже використовується безпосередньо для опалення приміщень.
Слід зазначити, що в газотурбінних установках відбір тепла виробляється в системі вихлопу, і процес цей технічно досить просто здійснимо. У газопоршневих електростанціях тепло відбирається також на масляному радіаторі і в системі охолодження двигуна.
У такій системі на 1 МВт виробленої електричної потужності доводиться від 1 до 2 МВт потужності теплової, яку споживач отримує у вигляді гарячої води, опалення приміщень і пара (для промислового використання).
Переваги когенераційних установок
Одним з найважливіших переваг когенераційної установки є незалежність її власника від теплових мереж. Тобто, незалежно від економічного стану справ в теплоенергетичних компаніях, на об'єкті, який забезпечується теплом і електроенергією за рахунок власної установки, завжди буде світло і тепло. При цьому наявність когенераційних агрегатів дозволяє розвантажити електричні мережі в великих містах, а значить знизити ризик серйозних перебоїв електро- і теплопостачання в цілому. При цьому найчастіше приватні когенераційні установки підключаються до великим енергосистем. Це вигідно як самій енергетичної компанії, так і власнику установки. Перша отримує в своє розпорядження додаткову дешеву електроенергію, яку може продавати кінцевим споживачам за прийнятними для себе тарифами, а власник за рахунок роботи установки в безперервному циклі навантаження отримує можливість окупити витрати по її установці і експлуатації протягом уже перших трьох-чотирьох років використання.
Ще одним дуже важливим перевагою когенераційних установок є їх економічність. В даний час в світі в цілому і на українському ринку, зокрема, спостерігається стійка тенденція зростання обсягів виробленої і споживаної енергії. При цьому все гостріше постає проблема економії природних ресурсів, що використовуються в енергетичній промисловості. Когенераційні установки дозволяють істотно скоротити витрату палива в процесі виробництва енергії за рахунок мінімізації втрат тепла. Те, що раніше просто «вилітало в трубу» у вигляді продуктів згоряння і «зайвого» тепла, тепер може бути використано для обігріву великих площ.
Одним з основних плюсів когенератора є, безумовно, і його екологічна безпека. Дані установки характеризуються вкрай низьким викидом в атмосферу токсичних продуктів згоряння, що дозволяє їм відповідати навіть самим жорстким європейським і українським екологічним нормам. Таким чином, організація, набуваючи когенераційну установку, може не турбуватися про те, що в подальшому виникнуть труднощі з її запуску: когенераторів може використовуватися в будь-якій місцевості і навіть в безпосередній близькості від житлових будинків.
Недоліки когенераційних установок
Єдиним і, мабуть, досить незначним недоліком будь когенераційної установки є обмеження потужності: як правило, для окремої машини воно становить 3МВт. Дана проблема в разі потреби досить просто вирішується за допомогою установки двох або кількох додаткових когенераторів, які дозволяють забезпечити надійну роботу системи без перебоїв. При цьому пропадає залежність установок від нерівномірного добового споживання тепла і електроенергії: в даному випадку навантаження буде розподілятися між установками рівномірно.
В останні роки як в Європі, так і вУкаіни все більшої популярності набирають секційні або, як їх ще називають, пакетовані когенераційні установки або кластери. Можливість створення пакетованих установок з'явилася лише недавно, з приходом в енергетичну промисловість високоточних комп'ютеризованих систем управління процесами.
Когенераційні кластери мають ряд переваг перед одиничними когенераторів і навіть перед системами з декількох окремих когенераторів.
По-перше, пакетовані когенераторів має набагато нижчу собівартість, ніж одиничне пристрій номінальної потужності. При цьому кластер за рахунок високоточної системи управління дозволяє знизити навантаження на систему навіть в умовах різких добових перепадів споживання електроенергії і тепла (що, наприклад, спостерігається в житлових кварталах або ж на підприємствах, що працюють тільки в денний час).
По-друге, когенераційні кластери більш прості в обслуговуванні, а в разі необхідності ремонту або планової перевірки технічний персонал має можливість працювати з кожною секцією окремо, не припиняючи роботу всієї системи в цілому. Тобто, по суті, навіть під час ремонту установки триватиме подача електрики і теплової енергії кінцевому споживачу.
Таким чином, на сьогоднішній день когенераційні установки є чудовою альтернативою великим енергетичним мережам, які часто просто не здатні забезпечити безперебійне постачання споживача електрикою і теплом. А ряд економічних переваг в сукупності з доступністю когенераторів робить ці установки практично ідеальним варіантом для забезпечення енергією практично будь-яких об'єктів: від житлових комплексів до заводських приміщень.
Графік роботи: пн-пт з 8:00 до 18:00