Когенератори. Производство на енергийна ефективност за сгради и отоплителни мрежи.

◄ Обратно към статиите

Комбинирано управление на енергия на базата на когенерацията е едно съвременно решение, което позволява едновременното производство на електрическа и топлинна енергия. Благодарение на когенеративните апарати/устройства, не само може да се намалят разходите, свързани с отоплението на сградата и производството на електроенергия, но също така може да се генерира по начин, който да е ефективен и същевременно щадящ околната среда.


Покачването на цената на енергията означава, че компаниите трябва да бъдат още по наясно с тяхната структура на разходите. Има известни промени в подхода към използването на енергията от страна на компаниите, те също са повлияни от едно съзнателно отношение на обществото, което забелязва необходимостта от защита на природата. Стремежът към спестявания и непрекъснато подобряване на енергийната ефективност се разраства заедно с популярността на алтернативни източници на енергия, като слънцето, вятъра, водата и биомасата, както и по-икономична работа на изкопаеми горива.  По този начин, спечелването на енергия от когенераторите бързо се развива, има по-голяма значение и носи както икономически, така и екологични ползи.

Какво е когенератор?

Комбинираното управление на енергия е базирано на когенерация, която се състои от  генерация на електричество и топлина в едно устройство. Тяхното едновременно производство се състои се извършва в т.нар. комбинирано производство на топлина и мощност  (CHP) . Главният елемент от CHP модула е високо ефективен газов двигател, в който в резултат от процеса на горене преобразува енергията съдържаща се в горивото в термална и механична енергия.

Механичната енергия, благодарение на синхронен генератор, свързан с двигателя, се преобразува в електричество. Енергията в изгорелите газове, и загубата на топлина от двигателя се възстановява чрез топлообменник и прави възможна за употреба. Чрез разпределителната мрежа, топлината може да бъде разпределена до различни клиенти  и да бъде използвана като топлинна енергия за централното отопление или за продукция на БГВ. Например, централната инсталация за отопление, в която когенераторът е бил използван, до голяма степен, удоволетворява част от търсенето на топлинна енергия, а също за производство на електрическа енергия на сградата. Благодарение на максималното използване на първична енергия от газта за едновременното производство на електроенергия и топлинна енергия, както и загубите са сведени до минимум, когенеративните системи постигат ефективност, която приблизително достига до 90%.

kogenerator-hoval
Функцинален принцип на когенерацията в CHP инсталация за използването на първична енергия по два начина:  като двигател, който задвижва генератор, отпадната топлина се използва като термична топлина.  

Предимства на когенерацията – ефективност и рентабилност

Комбинираната продукция на електричество и топлина води до използване на първичната енергия, което е по-добре отколкото да бъде отделна продукция. По-малко гориво се използва за генериране на същите количества електрическа и топлинна енергия, отколкото ще бъде използвано, ако те са произведени поотделно. Комбинираното производство на енергия дава възможност за по-ефективното използване на гориво и намалява глобалните емисии на въглероден диоксид, което подобрява цялостния имидж на компанията. Вмъкване на когенератор към съществуващо котелно помещение също означава по-ниски оперативни разходи за електричество (по-малко закупена енергия, освобождаване от мрежовите такси и други данъци върху енергията, намаляване на ценови риск и т.н.) Когенераторът също така може да служи като резервен източник за подобряване на безопасността на захранването.

Компаниите, които инвестират в комбинираното производство на енергия може да разчитат на допълнителни доходи от подкрепата на дъщерна когенерация (сертификати, осовобождаване от данъци, инвестиционни субсидии, безплатни квоти за емисиите на парниковите газове и др.) Инвестициите за инсталиране на когенератори направени от малки и средни предприятия отговарят на изискванията за програмите за финансиране, предвидени в много държави от Европейския съюз. 

Когенераторите PowerBloc

Благодарение на тяхната надеждност, съчетана с ниски енергийни разходи, дължащи се на комбинираното енергийно управление, когенеративните системи са с нарастваща популярност. Да не говорим, че те видимо намаляват вредните емисии в сравнение с децентрализираното производство на топлина. В следващите няколко години те ще се превърнат в една от основните енергийни технологии за рентабилна продукция на топлинна и електрическа енергия за малки и големи съоръжения, както и в локалните мрежи за електричество и разпределение на топлината. Едно от тези устройства е когенераторът  PowerBloc, който е проектиран за производство на електричество и използваема топлина.  Той е комбинация от двигател с вътрешно горене, генератор, топлообменик и система за дистанционно управление.  PowerBloc попада в категорията на децентрализираните енергийни източници. Това означава, че мощността и енергията се генерира в близост до мястото на потребление, благодарение на което се постига много високо ниво на използване на първична енергия - до 90 %. За разлика от конвенционалните, големите електроцентрали разполагат с около 30-50 % от първичната енергия, в сравнение с когенераторите -  оставащата енергия се губи под формата на отработена топлина.  В когенератора PowerBloc, отработената топлина  се използва за отоплителни цели: като затопляне на вода или като топлинен процес в индустриалните предприятия. Произведеното електричество се използва в сградата или често може да бъде прехвърлено към обществена мрежа платена от доставчика.  

kogenerator-ot-hoval

Благодарение на високия процент на ефективност, когенераторът PowerBloc води до енергийни спестявания. По-доброто използване на ресурсите също така означава значително намаляване на вреднте емисии наситени с въглероден диоксид ( когенератор работещ с природен газ намалява емисиите на въглероден диоксид с приблизително до 60 процента). Когенераторите от Hoval също могат да работят с биомаса, която да изпълнява ролята на гориво. Независимо от това дали когенератора се използва за генериране на топлинна и електрическа енергия за многофамилна къща, цял жилищен комплекс или промишлени сгради, PowerBloc са поколение когенератори, което е на базата на природен газ или биогаз и са на разположение в широк диапазон на електическа сила от 43 до 532 kW и топлинна мощност от 68 до 678 kW.

Резюме

Благодарение на модулната конфигурация на комбинираната система на производство; наличното оборудване, широкия спектър на приложения, лесната доставка на гориво и сравнително високата ефективност, газовите когенеративни системи е най-ефективното оборудване за преобразуване на енергия, съдържаща се в първичното гориво, към електрическа и топлинна енергия. Те позволяват икономии до 30% от първичната енергия в сравнение с разделното производство на топлинна и електрическа енергия. Когенерационните апарати са популярни в единични помещения с относително малки енергийни нужди, особено в индустрията, където топлината, генерана в котелно помещение или доставени от мрежата и електричеството от мрежата се заменя със свое собствено комбинирано производство.  След това когенераторите могат да имат значителен дял в доставката на пара, топа вода и горещ въздух в преработващата промишленост за технологични цели, отопление и охлаждане, както и голям дял в посрещането на нуждите от електроенергия.

Рентабилността на инсталацията базирана на когенератори е обусловена на правилното съчетаване на системата с помещението, така че да се осигури максимално използване на енергията. За да бъде възможно това, е необходимо да се определи правилно топлинната мощност на когенераторите спрямо търсенето от помещението. За да се постигне максимална оперативна ефективност, Hoval разработва сценарии с различни модели и подготвя подробни изчисления за възвръщаемост на инвестициите на базата на настоящите рамлкови условия, което е особено важно за потенциалните бъдещи инвеститри. Една добре проектирана система за комбинирано производство води до по-ниски разходи за крайното производство на енергия и допринася за намаляване на емисиите, особено тези на въглеродния диоксид.   

Ако статията за  продукция на топлина и мощност Ви е допаднала, моля споделете я или се свържете с нас за повече информация!

автор
Westreicher Urs