Що таке КГУ простими словами, як працює когенераційна установка

Когенераційна установка перетворює одне джерело палива на два види енергії: електричну і теплову одночасно. У цій статті пояснюємо принцип роботи простою мовою, розбираємо сильні й слабкі сторони технології та показуємо, у яких випадках КГУ стає найвигіднішою інвестицією в енергетику підприємства.

Що таке когенерація і чому про неї знову говорять

Когенерація — це одночасне виробництво двох видів енергії з одного джерела палива: електричної й теплової. Саме слово складається з двох частин: «ко» (разом) і «генерація» (виробництво). Англійською це звучить як CHP — combined heat and power.

Класична схема енергопостачання підприємства виглядає інакше. Електрику ви купуєте з мережі — її вироблено десь на великій АЕС, ТЕС або ГЕС, вона пройшла сотні кілометрів по проводах із втратами, і до вашого лічильника дійшла лише частина того, що згоріло в топці. Тепло ви отримуєте окремо: власна котельня, яка спалює газ або вугілля спеціально для гарячої води й опалення. Виходить, що одне й те саме підприємство платить двічі — за електрику в одній точці й за тепло в іншій.

Когенерація ламає цю схему. Один двигун, який працює на газі або дизелі, обертає генератор і виробляє електрику. Це відбувається на будь-якій звичайній електростанції. Різниця в тому, що вихлопні гази такого двигуна мають температуру 400–500 °C, а охолоджувальна рідина двигуна нагрівається до 90 °C. У традиційній схемі це тепло просто викидається в атмосферу — втрачається. У когенераційній установці воно утилізується теплообмінниками і йде на опалення, гаряче водопостачання або технологічні процеси.

Простими словами: ви платите за паливо один раз, а отримуєте два результати — електричну й теплову енергію. Тому коефіцієнт використання палива при когенерації сягає 85–92%, тоді як у звичайної електростанції — 35–40%.

Про когенерацію в Україні заговорили з новою силою з двох причин. Перша — зростання тарифів на електрику й газ змусило підприємства переглянути, як вони витрачають на енергію. Друга — атаки на енергетичну інфраструктуру й блекаути зробили автономність не приємним бонусом, а умовою виживання виробництва.

Що таке КГУ простими словами, як працює когенераційна установка. З чого вона складається.

Що таке КГУ простими словами, як працює когенераційна установка

У спрощеному вигляді КГУ — це чотири основні компоненти, зібрані в єдиний комплекс.

Двигун внутрішнього згоряння. Серце установки. Може бути газовим (працює на природному газі, біогазі, шахтному газі та ін.) або дизельним (працює на дизельному паливі, біодизелі, рослинних оліях). Двигуни Дизельмаш моделей 6ЧН25/34 і 8ЧНП25/34 розраховані на ресурс не менше 80 000 мотогодин до капітального ремонту. Загальний термін служби установки — 20–25 років.

Електричний генератор. Перетворює механічну енергію обертання двигуна на електричну. З'єднується з двигуном напряму або через муфту.

Теплообмінники. Головна відмінність КГУ від звичайного генератора. Тут утилізується тепло вихлопних газів (через вихлопний теплообмінник) і тепло системи охолодження двигуна (через сорочковий теплообмінник). На виході ви отримуєте гарячу воду 90 °C для опалення або, при глибшій утилізації, пару для технологічних процесів.

Система керування. Шафа автоматики, що синхронізує роботу установки з мережею або підтримує автономний режим, контролює параметри, захищає від аварій і збирає статистику роботи.

Яке паливо може використовувати КГУ

Вибір палива — залежно від наявності того чи іншого виду на підприємстві. Дизельмаш виробляє установки під кілька типів палива:

·        Природний газ — основний вибір для більшості промислових підприємств із підключенням до газової мережі.

·        Біогаз — газ, який отримують з органічних відходів: гною, силосу, відходів харчової переробки. Особливо вигідний для агропідприємств із власною сировиною, бо фактично дає «безкоштовне» паливо.

·        Шахтний газ (метан вугільних пластів) — ідеальне рішення для вугільних шахт, де цей газ і так потрібно відводити з міркувань безпеки.

·        Звалищний газ (метан, що утворюється при розкладанні твердих побутових відходів) — перетворення відходів на енергію (електричну й теплову).

·        Дизельне паливо й біодизель — для об'єктів без газопостачання або з нерегулярним навантаженням.

Кожен варіант має свою економіку. Природний газ передбачуваний за ціною, але потребує підключення. Біогаз — найвигідніший за собівартістю енергії, але потребує власного джерела сировини й обладнання для її підготовки. Дизель — найдорожчий за паливом, але дає максимальну гнучкість і автономність.

Де КГУ вигідна, а де — ні

Когенерація вигідна там, де підприємство постійно потребує одночасно електрики й тепла. Якщо навантаження нерегулярне або потрібна лише електроенергія — економіка проєкту погіршується.

Ідеальний профіль для КГУ

Підприємство з безперервним циклом роботи (24/7 або 16 годин на день), цілорічною потребою в теплі або парі, постійним електричним навантаженням і підключенням до газової мережі.

До таких підприємств належать молочні комбінати й м'ясопереробні виробництва, теплиці (особливо з додатковим використанням СО₂ з вихлопу), теплокомуненерго й общинні котельні, агропідприємства з переробкою й власною сировиною для біогазу, готельно-курортні комплекси з великою потребою в теплі, фармацевтичні й хімічні виробництва.

Когенерація не дуже вигідна для офісних будівель без потреби в теплі влітку, для виробництв із різкими піками навантаження й довгими простоями, для об'єктів із короткостроковою потребою в енергії (будмайданчики, тимчасові об'єкти). У цих випадках краще подивитися на резервний дизельний генератор або гібридні рішення.

Які потужності виробляє Первомайський Дизельмаш - КГУ

Лінійка когенераційних установок ТДВ "Дизельмаш - КГУ" покриває діапазон від 315 до 750 кВт електричної потужності. Це найзатребуваніші розмірності для середнього бізнесу в Україні.

КГУ 315 кВт підходить для невеликих виробництв, фермерських господарств із біогазом, невеликих общинних котелень, теплиць до 1 гектара.

КГУ 500 кВт (модель ДвГ1А-500) — найуніверсальніший розмір. Підходить для молочних комбінатів середньої потужності, теплиць 2–3 га, теплокомуненерго в невеликих містах, агропідприємств із переробкою.

КГУ 630 кВт (модель ДвГ1А-630) — для великих підприємств, тепличних комплексів 3–5 га, теплокомуненерго середнього міста.

КГУ 750 кВт — для великих промислових об'єктів або каскадного підключення кількох установок для більшого загального покриття навантаження.

Якщо вам потрібна інша потужність — це вирішується комбінацією кількох установок. Наприклад, два ДвГ1А-500 у каскаді дають 1 МВт із можливістю гнучкого регулювання: одна установка може працювати в базовому режимі, друга — підключатися на пікові навантаження.

Особливість двигунів ТДВ "Дизельмаш - КГУ"

Всі двигуни середньооборотні: 500–600 об/хв, що й визначає їх високий ресурс і низький рівень шуму порівняно з більш високооборотними аналогами.

Що далі: як ухвалити рішення

Якщо КГУ виглядає як відповідне рішення для вашого підприємства, наступний крок — техніко-економічний розрахунок (ТЕО). Він відповідає на головне питання інвестора: за скільки окупиться установка саме у ваших умовах.

Для ТЕО потрібні конкретні дані про ваше підприємство: години роботи на добу й на рік, середнє електричне навантаження й пікове навантаження, потреба в теплі або парі з розбивкою за сезонами, поточні тарифи на електрику й газ, площа, яку можна виділити під установку.

Дизельмаш робить індивідуальний розрахунок окупності безкоштовно — надішле цифри за вашими ввідними за 3 робочі дні.

Дізнайтесь, чи окупиться КГУ для вашого підприємства

ЗАМОВИТИ РОЗРАХУНОК