У когенераційній установці двигун внутрішнього згоряння, що працює на газі, приводить в дію генератор, який виробляє електроенергію. Тепло, яке при цьому утворюється, витягується з теплоносія та вихлопних газів через теплообмінник і може бути утилізоване.
Когенераційна установка - тепло та електроенергія
Зверніться за консультацією
Когенераційна установка для виробництва тепла та електроенергії
Розроблені компанією Viessmann когенераційні установки призначені для комерційного та муніципального використання. Відповідно, вони мають високу продуктивність і адаптовані до операційних процесів для надійного постачання електроенергії, опалення/охолодження, а також гарячої води для побутових потреб. Це означає, що ви інвестуєте не тільки в підвищення ефективності, але й у майбутнє.
Компактні пристрої серії Vitobloc 200 розроблені як децентралізовані когенераційні установки з ухилом в бік опалення. Ці порівняно невеликі пристрої виробляють електроенергію для власного споживання. Тепло, яке виробляється в результаті цього процесу, одночасно, майже без втрат, використовується для опалення. Будь-яка непотрібна електроенергія експортується в загальну мережу, за що енергопостачальна компанія отримує відповідну винагороду.
Чому саме когенераційна установка (ТЕЦ)?
Більшість електроенергії в Німеччині виробляється на конденсаційних електростанціях. Це означає, що теплова енергія перетворюється на електричну за допомогою парової турбіни. Середній коефіцієнт корисної дії всіх традиційних електростанцій становить приблизно 38 відсотків, а це означає, що понад 60 відсотків виробленої енергії втрачається у навколишнє середовище у вигляді невикористаного відпрацьованого тепла.
Когенераційна установка робить ще один крок вперед і використовує відпрацьоване тепло, що може підвищити загальну ефективність системи. У випадку великомасштабних когенераційних систем це відбувається через трубопроводи централізованого теплопостачання. Однак потенціал існуючого фонду значною мірою вичерпаний. Зрештою, це працює лише тоді, коли поруч з електростанцією є великі споживачі тепла, наприклад, житловий масив.
Саме тут виникає ідея децентралізованих теплоелектроцентралей (ТЕЦ) з ухилом на опалення. Електроенергія виробляється у порівняно невеликих блоках, де тепловий побічний продукт не потрібно одночасно транспортувати на великі відстані (що призвело б до теплових втрат), а можна використовувати безпосередньо на місці. Також відсутні втрати, пов'язані з розподілом електроенергії.
Децентралізоване енергопостачання з когенераційною установкою
Центральні електростанції зазвичай виробляють лише електроенергію. Акумульоване тепло втрачається. На противагу цьому, комбінована теплоелектростанція (ТЕЦ) використовує до 36 відсотків менше первинної енергії - що означає значне скорочення витрат на енергоносії.
Структура та функції когенераційної установки
Когенераційна установка складається з двигуна, синхронного генератора та теплообмінника. Синхронний генератор, що приводиться в дію двигуном внутрішнього згоряння (приводний агрегат), виробляє 3-фазний змінний струм частотою 50 Гц і напругою 400 вольт, який зазвичай використовується на об'єкті.
Для електричного підключення використовується низьковольтна мережа (рівень 0,4 кВ). Як правило, когенераційні установки працюють паралельно з електромережею. Однак, в принципі, вони також можуть використовуватися в режимі заміщення електромережі шляхом встановлення синхронних генераторів. Надлишок електроенергії можна експортувати в мережу енергопостачальної компанії.
Двигун виробляє тепло, яке може поглинатися у "внутрішньому контурі охолодження" послідовно з мастила, охолоджуючої рідини та вихлопних газів і передаватися в систему опалення через пластинчастий теплообмінник.
Така система виробництва та використання енергії називається комбінованим виробництвом теплової та електричної енергії (ТЕЦ), оскільки механічна енергія (потужність), що виробляється двигуном, і теплова енергія (тепло), що виділяється двигуном, коли він приводить в дію генератор, використовуються одночасно.
Для того, щоб використання когенераційної установки було економічно вигідним, вона повинна працювати безперервно якомога довше. Чим довше когенераційна установка може реально передавати тепло та енергію в систему, тим швидше вона окупиться. Коли справа доходить до вибору розміру, за деякими винятками (наприклад, аварійне електропостачання), основна увага приділяється теплу. Когенераційна установка орієнтована на тепло.
Постійна річна крива - розрахунок потужності когенераційної установки
Якщо ми подивимося на те, як річна теплова потужність зазвичай розподіляється протягом 12-місячного періоду (постійна річна лінія), стає зрозуміло, що когенераційна установка не повинна бути надмірно великою. Її теплова потужність розраховується таким чином, щоб тепло могло передаватися навіть під час низького навантаження.
Для того, щоб досягти тривалості роботи принаймні 4500 годин, ми можемо припустити, що приблизно 20 відсотків потужності котла є тепловою потужністю когенераційної установки для забезпечення опалення будівлі.
З боку опалення когенераційна установка працює паралельно з бойлером. Обидва теплогенератори підключаються до системи опалення, системи нагріву ГВП або інших споживачів тепла, наприклад, басейну.
Залежно від профілю споживання будівлі, може мати сенс використовувати буферний бак для опалювальної води, щоб час роботи когенераційного модуля був якомога довшим і безперебійнішим.
З точки зору енергопостачання, першочерговим пріоритетом є покриття власного споживання будівлі. Якщо більше немає споживачів, електроенергія подається в загальну мережу та оплачується.
Електроенергія: для власного споживання або для експорту в мережу
Електроенергія для використання на місці виробляється в блоках, пристосованих до відповідних потреб. Будь-яка непотрібна електроенергія експортується в загальну мережу, і енергопостачальна компанія надає відповідну винагороду.
Тепло: ефективне використання та майже без втрат
Однак тепло, вироблене на когенераційній установці, не втрачається, на відміну від центральних електростанцій. Тепло подається в тепломережу. Разом з іншим теплогенератором, наприклад, бойлером, будівля забезпечується електроенергією, теплом і ГВП майже без втрат. Крім того, потреба в охолодженні може бути повністю або частково покрита за допомогою абсорбційної холодильної машини.
На малюнку показана схема системної інтеграції для когенераційної установки
Дисплей Vitobloc 300 типу NG
Оскільки когенераційна установка в основному окупається за рахунок зменшення кількості електроенергії, що споживається з мережі (а не за рахунок "зеленого" тарифу), необхідно також враховувати споживання електричної енергії в будівлі. Відповівши на три простих запитання, ви можете швидко перевірити, чи має сенс використовувати когенераційну установку Vitobloc:
- Чи необхідна потужність котла перевищує 60 кВт або споживання газу перевищує 90000 кВт-год/рік (відносно теплоти згоряння)?
- Чи перевищує річне споживання електроенергії 32000 кВт-год?
- Чи тепло та електроенергія споживаються одночасно?
Якщо відповідь на всі ці питання "так" і є можливість підключення до газу, варто розглянути можливість використання когенераційної установки.
Vitobloc 200 і 300 - компактні, тихі та готові до підключення
Vitobloc 300 NG 15 і Vitobloc 300 NG 20 - це компактні, готові до підключення установки з синхронними генераторами з водяним охолодженням для виробництва трифазної електроенергії та нагріву води. Завдяки низькому рівню шуму під час роботи та невеликій площі, вони підходять як для нового будівництва, так і для проектів модернізації.
Когенераційні установки Vitobloc 300 можуть працювати на природному газі, біогазі, зрідженому нафтовому газі та 20-відсотковій домішці водню. Інтегрована технологія конденсації дозволяє досягти загального ККД до 107,3% (Vitobloc 300, тип NG 20).
Серія Vitobloc 200
Такі когенераційні установки, як Vitobloc 200 типу EM-260/390 або Vitobloc 200 типу EM-100/167 від Viessmann досягають вражаючої ефективності. Тому когенераційні установки Vitobloc 200 особливо прості в обслуговуванні завдяки своїм інтервалам технічного обслуговування. Деякі з них мають інтегровану технологію конденсації, завдяки чому загальний ККД досягає 95%. Крім того, вони на 50 відсотків електрично модульовані і можуть працювати як на тепловій, так і на електричній енергії. Іншими перевагами когенераційної установки Vitobloc 200 є широке технічне оснащення з лічильником електроенергії та гнучкими підключеннями для газу, димових газів, витяжного повітря та води для опалення, а також стандартний глушник, що значно знижує рівень шуму під час роботи.
Оновлення щодо звільнення від збору за відновлювані джерела енергії для когенераційних установок
Закон про збір за використання енергії набув чинності 01.01.2019. Він містить зміни до Закону про відновлювані джерела енергії та Закону про когенераційні установки. У першому випадку йдеться насамперед про зниження збору за Законом про відновлювані джерела енергії для високоефективних нових когенераційних установок. Тут слід врахувати наступні моменти:
- Нові когенераційні установки та когенераційні установки, які були введені в експлуатацію з 1 серпня 2014 року і мають електричну потужність менше одного або більше десяти мегават, продовжуватимуть сплачувати лише 40 відсотків збору за Законом про відновлювані джерела енергії.
- Всі нові когенераційні установки на підприємствах з високими витратами на електроенергію продовжуватимуть сплачувати лише 40 відсотків збору за Законом про відновлювані джерела енергії.
- Для решти нових когенераційних установок пільга у вигляді 40-відсоткового збору за Законом про відновлювані джерела енергії існує лише у тому випадку, якщо когенераційна установка працює менше 3500 годин на рік на повну потужність. Для когенераційних установок з вищим рівнем використання середній розмір збору постійно зростає і досягає значення повного збору за Законом про відновлювані джерела енергії при 7000 годин повного використання.
- Для нових когенераційних установок, побудованих у період з 1 серпня 2014 року по 31 грудня 2018 року, які підпадають під пункт 3 цього переліку, застосовується поетапний перехідний період до 2019 або 2020 року.
- Компроміс застосовується ретроспективно до 1 січня 2018 року. Відповідно, частина Закону "Про 100-відсоткове використання енергії з відновлюваних джерел" повертає частину сплачених платежів операторам теплоелектроцентралей.
Зміни до Закону про ТЕЦ стосуються, серед іншого, аспектів стимулювання. Наприклад, його було продовжено до 2025 року для нових установок, в той час як субсидії для існуючих установок було скорочено. Крім того, тепер існує виняток щодо кульмінації. Подальші субсидії на додаток до підтримки через Закон про когенерацію не допускаються.
Правильний партнер для вашої когенераційної установки: Viessmann
Компанія Viessmann Kraft-Wärme-Kopplung GmbH (раніше ESS - Energie Systeme & Service GmbH) є спеціалістом з когенераційних установок групи Viessmann і входить до складу групи з 2008 року. Маючи більш ніж 25-річний досвід роботи в цій галузі, Viessmann пропонує ефективні газові системи для комбінованого виробництва тепла та електроенергії. Окрім стандартної продукції, компанія також виготовляє когенераційні установки, що відповідають індивідуальним потребам клієнтів.
Когенераційні установки - ефективні газові системи для комбінованого виробництва теплової та електричної енергії
Газові когенераційні установки (ТЕЦ) виробляють електричну та теплову енергію одночасно за принципом комбінованого виробництва теплової та електричної енергії. Спеціальний двигун внутрішнього згоряння газу, розроблений для важких циклів роботи, приводить в дію генератор для виробництва електроенергії. Розміри цих установок підходять як для житлових комплексів, так і для комерційних об'єктів. З боку опалення когенераційна установка працює паралельно з бойлером. Обидва теплогенератори підключаються до системи опалення, щоб забезпечити підігрів води для опалення або ГВП.
Когенераційні установки Viessmann - це командні гравці. Вони досягають найвищої ефективності в системі, яка індивідуально підібрана до відповідних вимог. Це починається з системних технологій, наприклад, з шаф керування для функцій керування вищого рівня, і закінчується індивідуальними контрактами на технічне обслуговування.
Асортимент продукції: Когенераційні установки потужністю до 530 кВт/год і 660 кВт/год
Когенераційна установка є надзвичайно екологічно відповідальною: окрім економії первинної енергії до 36%, викиди CO₂ значно нижчі порівняно з традиційним виробництвом електроенергії та тепла. Маючи більш ніж 25-річний досвід роботи в цій галузі, Viessmann пропонує ефективні газові установки для комбінованого виробництва тепла та електроенергії. Окрім стандартної продукції, компанія також виготовляє когенераційні установки, що відповідають індивідуальним потребам клієнтів.
Актуальні документи, форми та брошури для завантаження
Ви можете отримати технічні паспорти на когенераційні установки тут. Інші форми надаються за запитом. Зверніться до місцевого представника компанії Viessmann.
Технічний паспорт/специфікація (PDF)
Технічні характеристики всіх когенераційних установок Vitobloc доступні для завантаження в нашій базі даних ViBooks.
Сертифікат установки
Сертифікати для кожного енергоблоку, що підтверджують відповідність запланованої енергосистеми вимогам цих Правил застосування VDE.