Когенерация — совместная выработка электрической и тепловой энергии в одной установке. Если простыми словами: двигатель вращает генератор и производит электричество, а тепло, которое в обычной схеме уходит в атмосферу, собирают и направляют на отопление, горячую воду или технологические нужды. В промышленной когенерации работают газопоршневые установки (ГПУ).
Электрическая и тепловая энергия из одного источника
При обычной выработке электроэнергии значительная часть энергии топлива превращается в тепло и теряется. В когенерации это тепло используется, поэтому топливо работает эффективнее, чем в схеме «электричество из сети плюс отдельная котельная». При рекуперации тепла общий КПД достигает 85–95 % против 35–45 % при раздельной выработке.
Схема утилизации тепла
Тепло ГПУ отводится от трёх источников:
- рубашка охлаждения двигателя;
- контур охлаждения масла (и наддувочного воздуха);
- выхлопные газы — через теплообменник или котёл-утилизатор.
Теплообменники и котлы-утилизаторы улавливают эту энергию и передают её в систему теплоснабжения предприятия: горячую воду (стандартный режим 90/70 °C) или пар (паровые котлы-утилизаторы). Горячую воду направляют в отопление, на горячее водоснабжение или в технологический процесс. Если тепло не используется, оно выбрасывается в атмосферу, а установка работает как электрическая ГПУ. Выработка тепла пропорциональна электрической нагрузке: меньше нагрузка — меньше тепла.
У моделей NV двигатель Weichai с жидкостным охлаждением закрытого контура (вода и антифриз), поэтому теплообменник подключают в этот контур.
Какую ГПУ выбрать для когенерации
Выбор начинается с электрической нагрузки. Модели NV по мощности:
| Электрическая мощность | Модели | Цена |
|---|---|---|
| 30–60 кВт | NV30, NV40, NV50, NV60 | от 1 426 000 ₽ |
| 100–250 кВт | NV100, NV150, NV200, NV250 | от 2 231 000 ₽ |
| 400–800 кВт | NV400, NV500, NV800 | от 10 828 000 ₽ |
| 1200–1 520 кВт | NV1200, NV1520 | от 41 039 000 ₽ |
Прокрутите таблицу вбок
Установки работают на природном газе; требования к составу газа указаны в паспорте двигателя. Сводка по решению — когенерация на сайте.
Сезонный спрос и ограничения
Главное условие когенерации — тепловая нагрузка. Электричество нужно круглый год, а тепло — не всегда: летом отопление не требуется, и потребителем остаются горячая вода и технология. Поэтому проект считают по годовому графику потребления тепла и электричества, а не по пиковой зиме.
Другие условия:
- установка должна работать стабильно и долго, иначе вложения в утилизацию не окупятся;
- нужны газ нужного давления и качества, место под теплообменное оборудование и подключение к тепловой сети;
- требуются проект, согласования и квалифицированный монтаж.
Когда когенерация оправдана
- Есть стабильный потребитель тепла большую часть года: отопление, горячая вода, технология, сушка.
- Электрическая нагрузка постоянна и сопоставима с мощностью одной или нескольких ГПУ.
- Газ подведён или подключение возможно.
- Тепло можно передать от установки до потребителя без больших потерь.
- Есть персонал или сервисный договор на электрический и тепловой контуры.
Если значимо только электричество, достаточно обычной ГПУ; если нужна только резервная мощность — ДГУ.
Когенерация и тригенерация
Тригенерация — когенерация плюс выработка холода. Тепло ГПУ используют в абсорбционной холодильной машине, и установка даёт электричество, тепло и холод. Подходит там, где холод нужен круглый год: технологическое охлаждение, кондиционирование. Это проект с дополнительным оборудованием, ГПУ в нём — источник электричества и тепла.
Переход котельной к когенерации
Котельная — удобная площадка: газ уже подведён, тепловая нагрузка известна. Переход выполняют по проекту: расчёт тепловой и электрической нагрузки, схема подключения к теплосети и электроснабжению, согласования. Innovagas поставляет ГПУ и комплектующие под решения проекта, подбирает мощность по вашим графикам нагрузки.
Какие данные нужны для расчёта
Годовые графики электрической и тепловой нагрузки, давление и состав газа, температура теплоносителя, место размещения. По этим данным специалисты подбирают модель, считают выработку электричества и тепла и готовят коммерческое предложение. Расчёт стоимости энергии — в статье себестоимость кВт·ч ГПУ; устройство установки — как работает ГПУ.
Запросить расчёт
Опишите объект в форме подбора или позвоните по телефону +7 (960) 458-19-69. Доставка — по всей России, гарантия — до 5 лет, сервисная поддержка — 24/7. Цена — по запросу. Другие материалы — в статьях.
Вопросы и ответы
Что такое когенерация простыми словами?
Одновременная выработка электричества и полезного тепла в одной установке: тепло двигателя идёт на отопление, горячую воду или производство.
Какой КПД у когенерации?
При рекуперации тепла общий КПД достигает 85–95 % против 35–45 % при раздельной выработке.
Откуда берётся тепло в ГПУ?
Из рубашки охлаждения двигателя, контура охлаждения масла и выхлопных газов. Теплообменники и котлы-утилизаторы передают его в систему теплоснабжения.
Какую температуру теплоносителя можно получить?
Стандартный режим горячей воды — 90/70 °C; паровые котлы-утилизаторы дают пар.
Чем когенерация отличается от тригенерации?
Тригенерация добавляет выработку холода: тепло установки используется в абсорбционной холодильной машине.
Всегда ли когенерация выгодна?
Нет. Эффект зависит от годовой тепловой нагрузки, цены газа и времени работы. Без потребителя тепла установка работает как электрическая ГПУ.
Какая экономия возможна при когенерации?
С учётом когенерации экономия энергоресурсов достигает 40–50 %.
