Когенерация, тригенерация, биогазовые установки.

Когенерация - это процесс одновременного производства тепла и электроэнергии. Этот процесс осуществляется при помощи одного устройства, которое представляет собой электрогенераторную установку с газопоршневым или газотурбинным двигателем, оснащенную системой утилизации выделяемого тепла. В качестве горючего могут использоваться природный газ, биогаз (т. е. газ, образующийся при разложении бытового мусора), попутный газ нефтедобычи, пропанобутановая смесь, коксовый газ, рудничный газ и другие виды топлива.

Когенерационные установки, предназначенные для работы на газообразном топливе, в большинстве случаев могут успешно эксплуатироваться при содержании в нем метана 35-40% и более. Следовательно, попутные газы нефтедобычи, рудничный газ, биогаз и другие виды топлива, которые обычно попросту попадают в атмосферу или (в лучшем случае) сжигаются, являются прекрасным горючим для питания когенерационных установок.

Производимые энергии

— Холод из тепла: стоки, шлам, пар, пламя, сжигание топлива, гарячая вода
— Электричество и тепло из: биомассы, органики, природного газа, низкопотенциального газа

Наша компания предлагает когенерационные установки работающие:

  1. На природном газе На текущий момент времени цена газа в Украине слишком велика для использования его в качестве топлива в электростанциях.
  2. На биогазе.
  3. На шахтном газе.
  4. На синтез-газе.
  5. На угольном газе, производственном газе.
  6. На дизельном топливе.

На основе этих установок возможно ораганизовать процесс - тригенерация: производство тепла (утилизация отходящих газов, а так же воды из рубашки охлаждения двигателя), холода (производство холода, через АБХМ) и электроэнергии.
Производимая номинальная мощность от 75 до 750 кВт, номинальное напряжение 400 Вт.

Производство тепловой и электрической энергии из синтез газа и биогаза

Солома

СоломаПроизводство синтез газа (солома)

Щепа

ЩепаПроизводство синтез газа (щепа)

Биомасса

БиомассаПроизводство синтез газа (биомасса)


Как работает когенерационная установка

Когенерационная установка как таковая - это миниатюрная теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Однако имеется принципиальное отличие в их работе: коэффициент полезного действия (КПД) ТЭЦ, предусматривающей совместное использование котла отопления и дизельного генератора, не превышает 54%, а КПД когенерационных установок достигает 90-92%.

Весь "фокус" заключается именно в том, что получение тепла и выработку электроэнергии осуществляет одна и та же установка, которая представляет собой ту или иную комбинацию паровых или водогрейных котлов, топок, печей и других теплогенерирующих устройств и теплоутилизаторов с газотурбинными или газо-поршневыми установками и газоперекачивающими агрегатами. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение электрогенератор, а тепло системы охлаждения этого самого двигателя, масла и отработавших газов отводится при помощи теплообменников и подается в систему отопления, горячего водоснабжения иди кондиционирования воздуха. Мы не ошиблись: именно кондиционирования. Для того чтобы получить холод из тепла, вырабатываемого когенерационной установкой, применяются абсорбционные холодильные машины (АБХМ). Как показывает практика, при использовании таких установок целесообразно подключение к электрической сети. При необходимости избыток электроэнергии, вырабатываемый когенерационной установкой, подается в эту сеть, а в случае повышения нагрузки выше определенного предела электричество, наоборот, отбирается из сети.

Где их использовать

Когенерационные установки используются не только в качестве резервных, вспомогательных источников тепло и электроэнергии, котельные на биомассе но и как независимые мини-ТЭЦ. Когенерационные установки можно строить вблизи от потребителя, при их использовании нет необходимости в создании дорогостоящих линий электропередачи и подстанций. Применение подобных установок дает возможность и отапливать довольно крупные промышленные объекты или группы жилых или общественных зданий, и снабжать их электроэнергией.

Еденичная мощность когенерационной системы от 24 квт до 2000 квт. Ррекомендуемая минимальная мощность для хорошей экономической эффективности, от 120 квт.

На сегодняшний день в мире разработано и производится немало энергетического оборудования такого назначения, создавать когенерационные установки дешевле, нежели строить "настоящие" электростанции, они позволяют получать более дешевую энергию, меньше загрязняют окружающую среду и безопаснее в эксплуатации.

Когенерационные установки наиболее выгодно эксплуатировать при трехсменной работе предприятия, утром, днем и вечером когенерационная установка производит электричество, тепло и холод, а ночью когда предприятие не функционирует, все системы предприятия пользуются централизованным электричеством, по дешевым ночным тарифам. Таким образом, достигается, высокая общая эффективность.

Выгода

Общая стоимость электричества, тепла и холода произведенных с помощью тригенерации, в 2.0-2.2 раза дешевле, централизованной поставки электричества, тепла и воздушных чиллеров, кондиционеров. Окупаемость когенерационных установок 2.5 - 4.0 лет. В случае полностью автономных объектов, окупаемость тригинерации 3.7 - 4.0 года, по причине необходимости иметь оборудование с запасом мощности. Если есть возможность через тригенерацию производить 70% электричества, тепла и холода, а недостающие 30% получать у города. Окупаемость улучшается до 2.1-2.9 года.

В то же время стоимость 1 Гкал тепла, поставляемого источниками централизованного теплоснабжения, близка к 500-594 грн., а стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, поступающей из электросети, доходит до 0,78-1,248 грн. Платить такие деньги за то же тепло и при этом еще и бояться жуткого зверюги по имени Недотоп (это когда отопление работает неэффективно) по крайней мере, неразумно, а привлечь тепловиков к ответственности за недопоставленные калории ой как сложно. Тем, кого мы все еще не убедили в необходимости "автономизации", рекомендуем прочитать главу "Что творится в "большой" энергетике".

В заключение добавим, что срок эксплуатации когенерационных установок составляет примерно 25-30 лет, в течение которых они могут окупиться раз десять.

Тригенерация

Тригенерация — это организация сразу трех энергий: электричества, тепла и холода. Получение первых двух есть когенерация (то есть первые две составляющие). Тригенерация является более выгодной по сравнению с когенерацией, поскольку даёт возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для отопления, но и летом для кондиционирования помещений или для технологических нужд. Для этого используются абсорбционные бромистолитиевые холодильные установки. Такой подход позволяет использовать генерирующую установку круглый год, тем самым не снижая высокий КПД энергетической установки в летний период, когда потребность в вырабатываемом тепле снижается.

Сравнение потребления условного топлива при одинаковых тепловых и электрических нагрузках.
Участие АБХМ в процессе тригенерагции.

АБХМ — производство холода из тепла.

Функции

Охлаждение, нагрев, горячая вода (отдельно или одновременно)

Применение

Обеспечивает холодной/горячей водой для высотных зданий
Производит холодную воду 5oC и горячую воду 95oC

Мощность охлаждения

23-11630 кВт (6,6-3307 т. охл.)

Источники энергии

- Природный газ, бытовой газ, биогаз, дизельное топливо, переработанная нефть;
- Двойное топливо газойль, гибридное отопление газообразными отходами и сбросовой теплотой (многократная энергия);
- Сбросовое тепло от отходов производства электростанций (пар, горячая вода, выхлопные газы);

Получение биогаза - метана из бактерий

Биогаз - метан, могут выделять бактерии живущие в органических отходах на свалке. Бактериям для выделения метана нужны оптимальные условия, такие как тепло, вода и безвоздушное пространство.
Почва земли - идеальное место, создающие такие условия. Так например на свалке, мусор (органические отходы) в котором обитают бактерии, погруженный в грунт на глубину - 8м, будет выполнять роль активного вещества, а тепло земли и относительная влажность роль агента.
Сжигая полученный газ можно получать; электроэнергию, теплую воду, холодную воду.
При сжигании этого топлива, снижается выброс парниковых газов, в основном двуокиси углерода. Такой вид топлива безусловно выгоден со всех сторон и предприятию и окружающей среде.
Биогаз большая выгода для предприятия, так как использование его сможет покрыть более 50% расходов топлива, затрачиваемого до использования биогаза в производственном цикле.


Сверхэкономия энергии

По сравнению с обычными электрическими системами кондиционирования воздуха, энергоэффективность неэлектрической системы кондиционирования воздуха в 2 раза выше, в то время как выделение CO2 в 4 раза ниже.
По сравнению с традиционным системами подачи воды, комплект насосов уменьшает требования по номинальной мощности на 40-60% и рабочее потребление электроэнергии на 60-75%.

© 2010-2017 Оптима Технологии. Киев, Украина
на главную контакты продукция и услуги сайты - партнеры Создание сайта