В теплоэлектроцентрали двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе, приводит в действие генератор для выработки электроэнергии. Создаваемое при этом тепло отбирается из охлаждающей жидкости и выхлопных газов через теплообменник и затем может быть использовано.
Когенерационная установка - тепло и электроэнергия для коммерческого использования
Запросить бесплатную консультацию
Когенерационная установка для производства тепла и электроэнергии
Когенерационные установки, разработанные компанией Viessmann, предназначены для коммерческого и муниципального использования. Соответственно, они обладают высокой производительностью и соответствуют рабочим процессам для надежного обеспечения электроэнергией, отоплением/охлаждением, а также горячей водой. Это означает, что вы инвестируете не только в повышение эффективности, но и в будущее.
Компактные приборы из линейки Vitobloc 200 разработаны как децентрализованные когенерационные установки с уклоном в сторону отопления. Эти сравнительно небольшие устройства вырабатывают электроэнергию для собственного потребления. Вырабатываемое при этом тепло одновременно, почти без потерь, используется для отопления. Невостребованная электроэнергия экспортируется в общественную сеть, а энергоснабжающая организация выплачивает соответствующее вознаграждение.
Почему именно теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)?
Большая часть электроэнергии в Германии вырабатывается на конденсационных электростанциях. Это означает, что тепловая энергия преобразуется в электрическую посредством паровой турбины. Средний КПД всех обычных электростанций составляет около 38 процентов, что означает, что более 60 процентов потребляемой энергии уходит в окружающую среду в виде неиспользованного отработанного тепла.
Когенерационная установка идет на шаг дальше и использует отработанное тепло, что может повысить общую эффективность системы. В случае крупномасштабных систем ТЭЦ это происходит через трубопроводы централизованного теплоснабжения. Однако потенциал существующего парка в значительной степени исчерпан. В конечном счете, это работает только в том случае, если рядом с электростанцией есть крупные потребители тепла, например, жилой массив.
Именно здесь и возникает идея децентрализованных теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) с уклоном на отопление. Электроэнергия вырабатывается в сравнительно небольших установках, где побочный тепловой продукт не нужно одновременно транспортировать на большие расстояния (что привело бы к потерям тепла), а можно использовать непосредственно на месте. Также отсутствуют потери, связанные с распределением энергии.
Децентрализованное энергоснабжение с комбинированной теплоэлектростанцией
Центральные электростанции обычно производят только электроэнергию. Накапливающееся тепло теряется. В отличие от них, комбинированные теплоэлектростанции (ТЭЦ) используют на 36 процентов меньше первичной энергии, что означает значительное снижение затрат на электроэнергию.
Структура и функции когенерационной установки
Когенерационная установка в основном состоит из двигателя, синхронного генератора и теплообменника. Синхронный генератор, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания (приводной блок), вырабатывает 3-фазный переменный ток с частотой 50 Гц и напряжением 400 вольт, который обычно используется на месте.
Для электрического подключения используется сеть низкого напряжения (уровень 0,4 кВ). Как правило, когенерационные установки работают параллельно с сетью. В принципе, однако, они могут использоваться и в режиме замещения сети путем установки синхронных генераторов. Избыточная мощность может быть экспортирована в сеть энергоснабжающей организации.
Двигатель вырабатывает тепло, которое может поглощаться во "внутреннем контуре охлаждения" последовательно от смазочного масла, охлаждающей жидкости двигателя и выхлопных газов и передаваться в систему отопления через пластинчатый теплообменник.
Такая система выработки и использования энергии называется комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (ТЭЦ), поскольку механическая энергия (мощность), вырабатываемая двигателем, и тепловая энергия (тепло), выделяемая двигателем при работе генератора, используются одновременно.
Для того чтобы использование когенерационной установки было экономически выгодным, прибор должен работать непрерывно как можно дольше. Чем дольше когенерационная установка может реально передавать тепло и электроэнергию в систему, тем быстрее она окупится. При определении размеров, за некоторыми исключениями (например, аварийное энергоснабжение), основное внимание уделяется теплу. Когенерационная установка ориентирована на тепло.
Постоянная годовая кривая - расчет мощности блока КУ
Если мы посмотрим, как годовая тепловая мощность обычно распределяется на 12-месячный период (постоянная годовая линия), то станет ясно, что когенерационная установка не должна быть чрезмерно большой. Ее тепловая мощность рассчитывается таким образом, чтобы тепло передавалось даже при низкой нагрузке.
Для достижения времени работы не менее 4500 часов, мы можем принять приблизительно 20 процентов мощности котла в качестве тепловой мощности блока КУ для обеспечения отопления здания.
На стороне отопления когенерационная установка работает параллельно с котлом. Оба теплогенератора подключаются к системе отопления, ГВС или другим потребителям тепла, например, бассейну.
В зависимости от профиля потребления здания, возможно, имеет смысл использовать буферную емкость для отопительной воды, чтобы время работы модуля КУ было как можно более продолжительным и бесперебойным.
Что касается электроэнергии, то первоочередной задачей является покрытие самопотребления здания. Если больше нет потребителей, электроэнергия подается в общественную сеть и оплачивается.
Электроэнергия: для самопотребления или для экспорта в сеть
Электроэнергия для использования на объекте вырабатывается в единицах, рассчитанных на соответствующие потребности. Невостребованная электроэнергия экспортируется в общественную сеть, а энергоснабжающая организация выплачивает соответствующее вознаграждение.
Тепло: эффективное использование и почти без потерь
В отличие от центральных электростанций, тепло, вырабатываемое на ТЭЦ, не теряется. Тепло поступает в тепловую сеть. Вместе с другим теплогенератором, например, котлом, здание снабжается электроэнергией, теплом и ГВС почти без потерь. Кроме того, потребность в охлаждении может быть полностью или частично покрыта путем соединения с абсорбционной холодильной машиной.
На рисунке показана схема системной интеграции для блока КУ
Дисплей Vitobloc 300 типа NG
Поскольку когенерационная установка, по сути, окупает себя за счет снижения количества электроэнергии, потребляемой из сети (а не за счет вознаграждения за подачу электроэнергии), необходимо также учитывать потребление электроэнергии в здании. Ответив на три простых вопроса, вы можете быстро проверить, имеет ли смысл использовать когенерационную установку Vitobloc:
- Требуемая мощность котла превышает 60 кВт или расход газа превышает 90000 кВтч/год (относительно теплотворной способности брутто)?
- Годовое потребление электроэнергии превышает 32000 кВтч?
- Потребляются ли тепло и электроэнергия одновременно?
Если ответ на все эти вопросы "да" и имеется возможность подключения к газопроводу, стоит более внимательно изучить возможность использования когенерационной установки.
Vitobloc 200 и 300 - компактные, тихие и поставляются готовыми к подключению
Vitobloc 300 NG 15 и Vitobloc 300 NG 20 - это компактные, готовые к подключению установки с синхронными генераторами с водяным охлаждением для производства трехфазной электроэнергии и нагрева воды. Благодаря низкому уровню шума при работе и малой занимаемой площади они подходят как для нового строительства, так и для проектов модернизации.
Когенерационные установки Vitobloc 300 подходят для работы на природном газе, биогазе, сжиженном нефтяном газе и с примесью 20-процентного водорода. Встроенная конденсационная технология позволяет достичь общего КПД до 107,3 процента (Vitobloc 300 тип NG 20).
Серия Vitobloc 200
Такие когенерационные установки, как Vitobloc 200 типа EM-260/390 или Vitobloc 200 типа EM-100/167 компании Viessmann, достигают впечатляющей эффективности. Поэтому когенерационные установки Vitobloc 200 особенно просты в обслуживании благодаря своим интервалам технического обслуживания. Некоторые из них имеют встроенную конденсационную технологию и, таким образом, достигают общего КПД до 95 процентов. Кроме того, они имеют до 50 процентов электрической модуляции и могут работать как в тепловом, так и в энергетическом режиме. Другими плюсами когенерационной установки Vitobloc 200 являются обширное техническое оснащение со счетчиком электроэнергии и гибкими соединениями для газа, дымовых газов, вытяжного воздуха и отопительной воды, а также стандартный кожух-глушитель для значительного снижения рабочего шума.
Обновленная информация об освобождении от налога на возобновляемые источники энергии для систем КУ
Закон о сборе энергии вступил в силу 01/01/2019. Он содержит поправки к Закону о возобновляемых источниках энергии и Закону о ТЭЦ Германии. В первую очередь, речь идет о снижении налога на возобновляемые источники энергии для высокоэффективных новых систем ТЭЦ. Здесь следует обратить внимание на следующие моменты:
- Новые когенерационные установки и когенерационные установки, введенные в эксплуатацию после 1 августа 2014 года и имеющие электрическую мощность менее одного или более десяти мегаватт, по-прежнему будут платить только 40 процентов от суммы налога на возобновляемые источники энергии.
- Все новые системы КУ в компаниях с высокой стоимостью электроэнергии будут продолжать платить только 40 процентов от суммы налога по Закону о возобновляемых источниках энергии.
- Для остальных новых систем КУ привилегия в виде 40-процентного сбора по Закону о возобновляемых источниках энергии действует только в том случае, если система КУ работает менее 3500 часов полной загрузки в год. Для систем КУ с более высокой степенью использования средний размер сбора постоянно увеличивается и достигает значения полного сбора по Закону о возобновляемых источниках энергии при 7000 часах полного использования.
- Для новых когенерационных установок, построенных в период с 1 августа 2014 года по 31 декабря 2018 года и подпадающих под третий пункт данного списка, применяется градуированная переходная схема до 2019 или 2020 года.
- Компромиссный вариант применяется ретроактивно с 1 января 2018 года. Соответственно, часть уплаченного налога на 100-процентное использование возобновляемых источников энергии возвращается к операторам систем ТЭЦ.
Поправки к Закону о ТЭЦ касаются, в частности, аспектов продвижения. Так, например, для новых установок она была продлена до 2025 года, в то время как субсидия для существующих установок была сокращена. Кроме того, теперь существует исключение по кульминации. Дополнительные субсидии в дополнение к поддержке, предусмотренной Законом о ТЭЦ, не допускаются.
Правильный партнер для вашей когенерационной установки: Viessmann
Viessmann Kraft-Wäärme-Kopplung GmbH (ранее ESS - Energie Systeme & Service GmbH) является специалистом группы Viessmann по ТЭЦ и входит в состав группы с 2008 года. Имея более чем 25-летний опыт работы в этой области, компания Viessmann предлагает эффективные газовые установки для комбинированного производства тепла и электроэнергии. Наряду со стандартной продукцией компания также производит когенерационные установки, разработанные специально для индивидуальных потребностей клиентов.
Когенерационные установки - эффективные газовые системы для комбинированного производства тепла и электроэнергии
Газовые теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) вырабатывают электрическую и тепловую энергию одновременно в соответствии с принципом комбинированной выработки тепла и электроэнергии. Специальный газовый двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для тяжелых режимов работы, приводит в действие генератор для выработки электроэнергии. Эти установки имеют размеры, подходящие для жилых комплексов и коммерческих предприятий. На стороне отопления когенерационная установка работает параллельно с котлом. Оба теплогенератора подключаются к системе отопления, чтобы обеспечить нагрев воды или ГВС.
Когенерационные установки Viessmann - это командные игроки. Они достигают наивысшей эффективности в системе, индивидуально подобранной к соответствующим требованиям. Это начинается с системной технологии, например, со шкафов управления для функций управления более высокого уровня, и продолжается до индивидуальных контрактов на техническое обслуживание.
Ассортимент продукции: Когенерационные установки мощностью до 530 кВтэл и 660 кВтч
Когенерационная установка чрезвычайно экологична: помимо экономии первичной энергии до 36 процентов, выбросы CO₂ значительно ниже по сравнению с традиционным производством электроэнергии и тепла. Имея более чем 25-летний опыт работы в этой области, компания Viessmann предлагает эффективные газовые установки для комбинированного производства тепла и электроэнергии. Наряду со стандартной продукцией компания также производит когенерационные установки, разработанные специально для индивидуальных потребностей клиентов.
Актуальные документы, формы и брошюры для скачивания
Здесь вы можете получить технические спецификации по блокам КУ. Дополнительные формы предоставляются по запросу. Обратитесь к представителю компании Viessmann на местах.
Datasheets/specification (PDF)
В нашей базе данных ViBooks можно скачать технические паспорта на все когенерационные установки Vitobloc.
Сертификат агрегата
Сертификаты конкретного типа для каждого энергоблока, подтверждающие соответствие проектируемой энергосистемы требованиям настоящих Правил применения VDE.