Когенерація

Когенерація поєднує тепло та електроенергію. Під час виробництва електроенергії ми рекуперуємо теплову енергію, використовуючи одне джерело палива

Процес когенерації (ТЕЦ) забезпечує гарячу воду, охолоджену воду, тепло або повітря, а також є надійним джерелом електроенергії шляхом рекуперації та переробки надлишкового тепла, яке зазвичай втрачається під час виробництва електроенергії. Крім того, будучи енергоефективним, ТЕЦ є більш економічним та екологічним, ніж традиційні методи виробництва енергії.

Переваги систем ТЕЦ

Коротко кажучи, є три основні переваги систем ТЕЦ:

1. Системи ТЕЦ можуть виробляти в 2-3 рази більше корисної енергії з тієї ж кількості палива, ніж окремі спеціалізовані системи.
2. Системи ТЕЦ забезпечують фінансову економію завдяки підвищенню рентабельності інвестицій та зниженню витрат на енергію
3. Системи ТЕЦ виробляють майже на 80% менше вуглекислого газу на одиницю споживаної енергії у виробничому циклі порівняно з окремими спеціалізованими системами.

Різниця між виробництвом електроенергії з генератора та системами ТЕЦ

Коротко кажучи, яка різниця між традиційним виробництвом електроенергії з генератора та системами ТЕЦ?

1. Традиційні генератори використовують рідке або газоподібне паливо для вироблення електроенергії, але приблизно 60% цієї енергії втрачається в процесі виробництва, передачі та розподілу, а це означає, що ефективність такої системи становить лише близько 40%.
2. Когенераційні системи також використовують паливо, хоча в цьому випадку газ, для виробництва електроенергії. Однак у цьому випадку приблизно 94% використаного палива можна використати для виробництва корисної форми енергії. Установка перетворює 50% своєї енергії на теплову енергію, а решту 44% на електричну. Лише 6% втрачається в процесі перетворення.

Системи ТЕЦ мають також додаткові переваги. Комбіноване виробництво охолодження, тепла та електроенергії (КВОЕ), також відоме як тригенерація, є продовженням когенерації. У цьому процесі тепло, що виробляється в результаті когенерації, використовується для виробництва охолоджувальної енергії, яка, у свою чергу, може виробляти охолоджену воду для використання в системах кондиціонування повітря або охолодження. Чотириразова генерація також є продовженням ТЕЦ. Окрім опалення або охолодження, цей тип виробництва також використовує вуглекислий газ з вихлопних газів для використання в теплицях та харчовій промисловості.

Кожна система ТЕЦ спирається на ті самі основні компоненти, що використовуються для рекуперації тепла з генератора. У кожній системі когенерації (або вищої) необхідні такі компоненти:

1. Теплообмінники передають теплову енергію від рідин або газів до інших систем. Можуть використовуватися пластинчасті, трубчасті або конденсаторні теплообмінники. Вони передають тепло, вироблене генератором, до промислових процесів замовника за допомогою окремих контурів.
2. Чилери є ключовим компонентом ТЕЦ. Вони найчастіше використовуються в процесі відведення тепла, оскільки тепло, що виробляється генератором, не використовується для когенерації.
3. Насоси, клапани та трубопроводи — системи, що передають тепло між контурами — зазвичай встановлюються перед чилером (з боку радіатора).
4. Електронна система керування когенераційною установкою (SCADA) взаємодіє з контролером генератора, дозволяючи клієнтам збирати та обробляти інформацію із системи. Це дозволяє їм керувати та контролювати свої промислові процеси через HMI (інтерфейс людина/машина).
5. Система синхронізації мережі, також відома як паралельна робота, забезпечує безпечне та ефективне підключення до мережі. Вона дозволяє синхронізувати з мережею чотири основні параметри струму: напругу, частоту, фазування та напрямок обертання фаз, що, у свою чергу, дозволяє передавати струм у мережу.

Які переваги може принести система ТЕЦ окремим клієнтам?

Потреби окремих клієнтів можуть відрізнятися, як і сфери їхньої діяльності. Наприклад, промислові клієнти, такі як фабрики, хімічні заводи, млини тощо, можуть використовувати пару для промислових процесів. Бізнес-клієнти, включаючи офісні будівлі, теплиці, центри обробки даних, лікарні, готелі, басейни та багато інших, можуть використовувати додаткову енергію від ТЕЦ для нагрівання води. Цю енергію потім можна використовувати для санітарних потреб, опалення будівель або, у випадку теплиць, для рекуперації вуглекислого газу для добрива сільськогосподарських культур.  Клієнти з широкого загалу також можуть використовувати системи когенерації (ТЕЦ) для опалення або охолодження своїх будівель або виробництва гарячої води для побутових потреб.

Системи ТЕЦ, які виробляють як електроенергію, так і тепло з одного джерела палива, можуть запропонувати економію енергії близько 35% для широкого кола клієнтів та об'єктів. Однак важливо пам'ятати, що системи ТЕЦ є найефективнішими, коли вони працюють щонайменше 5000 годин на рік.