Комплексные решения для максимального получения всех видов энергии

Комплексные решения для эффективного использования газа являются сильной стороной нашего предприятия 2G Bio-Energietechnik. Чтобы использование когенерационной установки достигало максимальной степени эффективности, техника 2G Bio-Energietechnik самостоятельно осуществляет все процессы и осуществляет оптимизацию от подготовки газа до использования электроэнергии и тепла.
Когенерационные установки. Особенности и преимущества.
В энергетическом комплексе России исторически сложилась ситуация очень высоких затрат и высокой стоимости электроэнергии для потребителя, что заставляет задумываться об альтернативных источниках электроэнергии. Такими альтернативными источниками являются автономные теплоэлектростанции (мини-ТЭЦ), одновременно вырабатывающие электрическую и тепловую электроэнергию, то есть когенерационные установки.
Когенерационными установками называются установки, одновременно вырабатывающие электрическую и тепловую энергию. Они состоят из двигателя (дизеля, газопоршневого двигателя, газовой турбины), генератора, теплообменников, коммуникационных систем.
В условиях роста цен на энергоносители и ужесточения требований по экологической безопасности такие системы получают все большее распространение.
Преимуществами когенерационных установок являются:
· Низкая, по сравнению с тарифами централизованных систем стоимость kW часа.
· Меньшие потери при передаче тепловой энергии в сравнении с центральными теплотрассами;
· Использование газа различного состава (природный (магистральный) газ, биогаз, шахтный газ, канализационный газ, попутный газ и газ химических производств) позволяет применять когенерационные установки в самых различных областях экономики (нефте-газодобывавющая промышленность, строительство, сельское хозяйство, очистные сооружения, химическая промышленность и так далее).
По пути применения когенерационных установок идут большинство развитых стран Европы.
При расчете экономической эффективности когенерационной установки необходимо учитывать следующие факторы:
- Режим работы электростанции (основной, резервный);
- Стоимость электроэнергии предлагаемой централизованными системами;
- Стоимость подключения к централизованным системам;
- Стоимость и возможность использования вырабатываемой тепловой энергии;
- Стоимость горюче-смазочных материалов и их доставки;
- Стоимость технического обслуживания.
Кроме вышеперечисленных факторов, также должна учитываться цена ущерба в случае наступления страхового случая, то есть убытки, которые понесет потребитель при исчезновении тепловой или электрической энергии. Эту цену следует определять и учитывать для каждого конкретного случая.
Ниже приведены основные эксплуатационные характеристики когенерационных установок с газопоршневыми, газотурбинными и дизельными двигателями. Эксплутационные расходы однозначно показывают, что в основном режиме работы наиболее экономически эффективными являются когенерационные установки с газопоршневыми двигателями, которые имеют низкие эксплуатационные затраты, большой моторесурс до капитального ремонта и прочие преимущества.
| Сравнительные эксплуатационные характеристики когенерационных установок с газопоршневыми, дизельными, газотурбинными двигателями. |
| Наименование когенерационной установки с газопоршневыми установками |
JMS 320-GS |
Когенерационная установка с дизельными установками P 1000 |
Когенерационная установка с газотурбинными установками ГТЭ 0,9 |
| Мощность, кВт |
922 |
800 |
800 |
| Стоимость 1 кВт установленной мощности 1) |
16 240 |
5 796 |
15 680 |
| Моторесурс до капитального ремонта, ч |
60 000 |
25 000 |
35 000 |
| Расход топлива |
191 м3/ч |
226 м3/ч |
320 м3/ч |
| Расход масла, кг/ч |
0,3 |
1,8 |
0,2 |
| Годовые эксплуатационные затраты, руб. 2) |
1 960 000 |
15 400 000 |
2 800 000 |
| Себестоимость кВтч, руб. |
0,23 |
2,14 |
0,4 |
1) Стоимость комплекта оборудования: двигатель, генератор, система утилизации.
2) Затраты без учета стоимости договора на сервисное обслуживание. |
Отметим также, что по уровню выбросов вредных веществ газопоршневые двигатели удовлетворяют самым жестким европейским стандартам.
Себестоимость электроэнергии, выработанной когенерационной установкой с газопоршневым двигателем в 9 раз меньше себестоимости электроэнергии, выработанной когенерационной установкой с дизельгенератором, в 1,7 раз меньше себестоимости электроэнергии выработанной когенерационной установкой с газотурбинным двигателем и на 55% и более ниже цены электроэнергии, предлагаемой централизованными системами.
У когенерационной установкой с газотурбинным двигателем значительно выше расход топлива, меньше моторесурс. Газ к турбине должен подаваться под давлением ~ 12-15 бар, а это дополнительные капиталовложения, расход энергии и стоимость технического обслуживания. Кроме того, газовая турбина начинает терять мощность при температуре окружающего воздуха выше 15°С.
Стоимость когенерационной установки с дизельным двигателем в 2-2,5 раза ниже стоимости когенерационной установки с газопоршневыми и газотурбинными двигателями, но высокие эксплуатационные затраты делают работу когенерационной установки с дизельгенератором экономически неэффективной.
Для того чтобы правильно выбрать мощность установки, необходимо проанализировать годовое потребление тепловой и электрической энергии. Когенерационная установка должна покрывать 50-70% от максимальной ежегодной потребности тепловой энергии, а остальные 30-50% целесообразно обеспечить водогрейным котлом. Когенерационная установка должна наработать в год не менее 4000 часов.
Полный экономический анализ применения когенерационной установки требует детальной инженерной проработки. Должен быть выполнен сравнительный анализ технических и экономических параметров установки, определен состав когенерационной установки с учетом реальных требований и индивидуальной ситуации.
Вывод: По своим технико-экономическим показателям когенерационная установка с газопоршневым двигателем превосходит сравниваемые образцы оборудования и является наиболее предпочтительной в системах автономного энергоснабжения. Основным недостатком этих систем является ограниченная единичная мощность установки (до 3 MW). Однако, "в связке" можно устанавливать до 10 более когенерационных установок.