Що таке КГУ простими словами, як працює когенераційна установка

Когенераційна установка перетворює одне джерело палива на електрику й тепло 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 корисних продуктів з одного джерела палива: електричної енергії і тепла. 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 ТЕС, 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 вловлюється теплообмінниками і йде на опалення, гаряче водопостачання або технологічні процеси.

Простими словами: ви платите за паливо один раз, а отримуєте два результати — електрику і тепло. Тому ККД 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) або дизельним (працює на дизельному паливі, біодизелі, рослинних оліях). Двигуни Дизельмаш моделей 6ЧН25/34 і 8ЧНП25/34 розраховані на ресурс до 80 000 мотогодин до капітального ремонту — це приблизно 9 років безперервної роботи.

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 вихлопу (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 — одне з ключових питань, яке визначає економіку проєкту. Дизельмаш виробляє установки під кілька типів палива:

·        Природний газ — основний вибір для більшості промислових підприємств із підключенням до газової мережі. Найдешевший варіант за вартістю кіловат-години.

·        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 — утворюється природним чином на полігонах ТПВ. Перетворення відходів на електрику.

·        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 ТДВ "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.

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