Когенерационные установки и мини-ТЭЦ - АС ТЕПЛА

Перейти к контенту

Главное меню:

Когенерационные установки и мини-ТЭЦ

Промышленные системы > Источники тепла


Что такое когенерация?


Понятие «когенерация» означает комбинированное производство электроэнергии и тепла. По сравнению с классическими электростанциями, в которых тепло, возникшее при производстве электроэнергии,
в большей степени выпускается в атмосферу, когенерационная установка использует тепло для обогрева и, таким образом, экономит топливо и финансовые средства, необходимые для его покупки.

Как работает когенерационная установка?



Электроэнергия на всех электростанциях вырабатывается вращением электрогенератора при помощи турбины. В большинстве случаев тепло, необходимое для производства пара, который приводит в движение турбину, получается при сжигании угля или расщеплением ядер урана. Однако, большая часть тепла не используется и без пользы выпускается в атмосферу. Эффективность производства в тепловых электростанциях колеблется в пределах около 30%, у самых современных парогазовых электростанций эффективность составляет около 50%, разумеется, дальнейшие потери в размере примерно 11% происходят при трансформации и переносе электроэнергии на большие расстояния. В когенерационной установке электроэнергия возникает также, как в других электростанциях – вращением электрогенератора, чаще всего при помощи двигателя внутреннего сгорания. Двигатели в когенерационных установках стандартно конструируются для жидкого топлива, однако, они могут сжигать и газообразное топливо, или их комбинацию.
Тепло, которое высвобождается в двигателе внутреннего сгорания, с помощью охлаждения двигателя, масла и продуктов сгорания эффективно используется, а благодаря этому, действенность когенерационных установок колеблется в пределах 80 - 95%.

Преимущества когенерации


Экономия топлива
Использование когенерационного способа производства тепла и электроэнергии представляет около 40% экономии топлива. В денежном эквиваленте это означает, что за одинаковое количество энергии пользователь заплатит только 60% денежных средств.
Экономия затрат на покупку энергии
Из одинакового количества топлива можно получить приблизительно в два раза больше энергии, часть из которой можно продать, тем самым, опять снизить собственные затраты.
Минимализация затрат на распределение энергии
Ввиду того, что тепло и электроэнергия возникают в месте своего потребления, отпадают расходы на распределение энергии и потери, вызванные таким удаленным распределением. Тепло, возникающее в когенерационной установке, используется для обогрева зданий, подготовки теплой воды или для создания технологического тепла.
Экологичный метод производства
Благодаря тому, что при использовании когенерационного метода производства электричества и тепла можно сэкономить до 40% топлива, то с экологической точки зрения, когенерация примерно на такой же процент является менее обременительной для окружающей среды.
Энергия на случай необходимости
Когенерационные установки также часто служат запасными источниками электроэнергии в местах ее постоянного использования.
Производство охлаждения
С помощью абсорбционного обменника произведенное тепло можно использовать для охлаждения в технологических целях или в кондиционерах. В данном случае, речь идет о тригенерации – комбинированном производстве электроэнергии, тепла и охлаждения.

Когенерация на топливе из возобновляемых источников



Современное состояние

В настоящее время, большинство установок КГУ эксплуатируются на природном газе. Такое состояние и будущее, неудовлетворительно по отношению к ископаемым видам топлива.

Варианты топлива из области возобновляемых источников

Данное топливо изготовлено только из возобновляемых источников энергии. К тому же, согласно новому европейскому законодательству, у них вычисляется наименьший углеродный след.
- БиоЖидкости
- БиоЭтанол
- DME (диметилэфир)
- FAME (подгруппы как MEŘO, RMI и т.д.)
- БиоГаз
- Биогаз из анаэробной дигестии (биогазовые станции)
- Биогаз из газогенераторов (синтетический газ из древесной щепки)

Углеродный след (определение)

Углеродный след – это сумма выпущенных парниковых газов. Углеродный след может касаться индивидуума, продукта или действия. Но, чаще всего, используется в связи с продуктами и определяет сумму всех парниковых газов, которые были выпущены при производстве данного продукта. Подобная характеристика продукта используется для выбора того, чье производство имело минимальное воздействие на окружающую среду. Речь идет о показателе нагрузки на окружающую среду, который выведен из общего экологического отпечатка. Обычно выражается в эквивалентах CO2.

БиоТопливо с наименьшим углеродным следом
После подсчета нагрузки на окружающую среду, с точки зрения CO2, т.е., углеродного следа, самым подходящим является следующее топливо:
- FAME (эстерифицированные животные жиры)
- БиоГаз (синтетический газ, произведенный с помощью газификации биомассы)
- FAME (определение EN14214)
- Биодизель (FAME - fatty acid methyl ester) – это экологическое топливо для дизельных двигателей на базе метилэфиров ненасыщенных жирных кислот растительного или животного происхождения. Производится рафинадным процессом, называемым, трансэстерификацией. Может использоваться, как топливо без какой-либо обработки в дизельном двигателе.
- БиоГаз (древесный газ, выход из газификационной установки)

Древесный газ – это продукт газификации биомассы, при котором углерод в молекулах при высокой температуре (>500 °C) вступает в реакцию с паром или кислородом, из-за чего возникает смесь окиси углерода (CO), водорода (H2), метана (CH4) и углекислого газа (CO2). В некоторых генераторах также возникает большее количество дегтевых веществ, которые содержат канцерогенные полициклические ароматические углеводороды. Необходима очистка древесного газа от дегтевых веществ для его использования в сложных двигателях внутреннего сгорания, двигателях Стирлинга, турбинах сгорания или топливных элементах.
Возможности использования FAME и БиоГаза при когенерации
.

Государственная поддержка для данных видов топлива

Ввиду того, что данные виды топлива изготовлены исключительно из органичесеких веществ биологического характера, на произведенное тепло и электроэнергию из данного топлива распространяется полная государственная поддержка, определенная в законе о возобновляемых источниках энергии (закон № 458/2000 и закон № 180/2005 Sb).

 
Назад к содержимому | Назад к главному меню