Расчёт мощности КГУ: как подобрать установку под объект

Мощность когенерационной установки определяет экономику проекта на весь срок службы — 20–25 лет. Завышенная мощность увеличивает CAPEX и оставляет установку недогруженной, заниженная не покрывает базовое потребление и не даёт расчётной экономии. Ниже — порядок расчёта: какие данные нужны, как разделить базовую и пиковую нагрузку, как сопоставить результат с модельным рядом.

1. Базовая нагрузка, а не пиковая

Мощность КГУ подбирается по базовой нагрузке — уровню потребления, ниже которого предприятие не опускается в рабочие часы. Пиковые нагрузки покрываются из сети: одновременный пуск технологических линий, компрессоров, холодильного оборудования создаёт кратковременные всплески, под которые нет смысла закладывать установленную мощность.

Установка, подобранная по пику, большую часть времени работает недогруженной. Это снижает коэффициент использования топлива, увеличивает удельный расход и удлиняет срок окупаемости. Установка, работающая на номинальной мощности в базовом режиме, даёт максимальный экономический эффект за час работы.

Коэффициент использования мощности, принятый в ТЭО от 01.07.2026, — 0,9. Для ДвГА-500 это 450 кВт расчётной электрической мощности и 3 600 тыс. кВт·ч годовой выработки при 8 000 часах работы.

2. Какие данные нужны для расчёта

■ Профиль электрической нагрузки — почасовой, посуточный или помесячный за последние 12 месяцев. Почасовые данные дают наиболее точный результат.

■ Счета за электроэнергию за тот же период — для сверки объёмов и действующего тарифа.

■ Режим работы предприятия — часов в сутки, дней в неделю, количество рабочих дней в году, наличие плановых остановок.

■ Профиль тепловой нагрузки — отопление, горячее водоснабжение, пар, технологическое тепло, с разбивкой по сезонам.

■ Технические условия на подключение — пропускная способность газопровода, давление газа, мощность сетевой ячейки.

Данные о почасовом потреблении предоставляет поставщик электроэнергии или снимаются с собственного счётчика с интерфейсом передачи данных. При отсутствии части данных инженеры Дизельмаш рассчитывают ориентировочные значения по типу производства.

3. Расчёт мощности КГУ: порядок действий

Расчёт выполняется в четыре шага. Расчёт мощности КГУ

■ Шаг 1. По годовому профилю определяется уровень потребления, который держится в рабочие часы на протяжении всего года. Это и есть базовая нагрузка. Разовые всплески из расчёта исключаются.

■ Шаг 2. Отдельно оценивается летний и зимний профиль. У промышленного предприятия они могут отличаться в 3–4 раза, поэтому среднегодовое значение для подбора мощности не подходит — ориентиром служит минимальный устойчивый уровень.

■ Шаг 3. Определяется плановая годовая наработка. От неё напрямую зависит окупаемость: от 4 000 ч/год и выше на природном газе окупаемость составляет 2,0–3,0 года, при 12–16 часах в сутки с сезонным теплопотреблением — как правило, 3–4 года.

■ Шаг 4. Базовая нагрузка сопоставляется с модельным рядом, после чего проверяется наличие потребителя тепла соответствующего объёма.

4. Сопоставление с модельным рядом

■ базовая нагрузка 400–500 кВт — ДвГА-500 (около 720 кВт тепловой мощности);

■ 550–620 кВт — ДвГА-630 (около 900 кВт тепловой мощности);

■ свыше 620 кВт — ДвГА-750 или каскад из двух установок;

■ небольшие производства, фермы с биогазом, теплицы до 1 га — ДвГА-315 (около 450 кВт тепловой мощности).

Каскад из двух ДвГА-500 обеспечивает 1 МВт и даёт возможность регулировать мощность: одна установка работает в базовом режиме, вторая подключается при росте нагрузки. Такая схема также позволяет не останавливать генерацию полностью на время регламентного обслуживания одной из установок.

Площадь под установку: модуль ДвГА-500 в контейнерном исполнении — около 25–30 м², ДвГА-630 — 30–35 м². Для каскада площадь рассчитывается на каждую установку отдельно с учётом проходов для обслуживания.

5. Запас на развитие предприятия

Планы расширения учитываются, но не закладываются в мощность первой установки. Оборудование, которое будет введено через два-три года, не создаёт нагрузки сегодня, а переразмеренная установка всё это время работает недогруженной и не окупается расчётными темпами.

Если рост нагрузки подтверждён графиком ввода оборудования, рациональнее заложить каскадную схему: первая установка покрывает текущую базовую нагрузку, вторая вводится по факту роста. Площадка, газовый ввод и электрическая часть проектируются сразу под обе установки — это дешевле, чем переделывать инфраструктуру позже.

6. Тепловая нагрузка как второй критерий

Электрическая мощность определяет базовый габарит установки, тепловая — размер второй части экономического эффекта. КГУ утилизирует тепло выхлопных газов (550–600 °C) и охлаждающей жидкости двигателя (до 90 °C).

Размер экономии на тепле зависит от того, насколько равномерно оно потребляется в течение года: чем ближе график теплопотребления к режиму работы установки, тем выше эффект. В ТЭО от 01.07.2026 замещённое тепло составляет 2 228 Гкал в год при цене 2 000 грн/Гкал — около 4,5 млн грн годовой экономии; этот объём рассчитан на отопительный период.

Если потребителя тепла нет, установка работает с отводом избыточного тепла, а окупаемость считается только по электрической части и увеличивается. Это не исключает проект, но меняет его экономику, поэтому тепловой баланс оценивается на этапе расчёта, а не после монтажа.

7. Типичные ошибки расчёта

■ Подбор по пиковой нагрузке. Приводит к завышенной мощности и недогрузу. Пики покрываются из сети.

■ Подбор по установленной мощности оборудования. Суммарная мощность электроприёмников всегда выше фактического потребления: оборудование не работает одновременно и на полной нагрузке.

■ Использование среднегодового значения. Усреднение скрывает сезонную разницу и даёт мощность, не соответствующую ни летнему, ни зимнему режиму.

■ Расчёт без тепловой части. Половина экономического эффекта формируется за счёт замещённого тепла. Проект, посчитанный только по электричеству, выглядит хуже, чем он есть, либо наоборот — если потребителя тепла в действительности нет.

■ Игнорирование режима работы. Одна и та же установка на объекте с наработкой 8 000 ч/год и 2 000 ч/год даёт принципиально разную окупаемость.

Технические характеристики моделей — в статье «ДвГА-500 и ДвГА-630: технические характеристики». Вопросы, которые следует закрыть до подписания договора, — в статье «5 вопросов перед покупкой КГУ».

Ориентир из ТЭО

ТЭО от 01.07.2026 для ДвГА-500: 8 000 ч/год, газ 30 грн/нм³, электроэнергия 12 грн/кВт·ч. Годовая выработка электроэнергии — 3 600 тыс. кВт·ч, замещённое тепло — 2 228 Гкал. Стоимость проекта под ключ — 20 млн грн, годовой экономический эффект — 11,7 млн грн, срок окупаемости — 1,7 года.

Расчёт является базовым. Индивидуальное ТЭО с учётом тарифов предприятия, режима эксплуатации и типа топлива готовится за 3–5 рабочих дней бесплатно.

Пришлите профиль потребления за последние 12 месяцев и режим работы предприятия. Инженеры подберут модель и подготовят ТЭО с расчётом окупаемости.

ЗАКАЗАТЬ РАСЧЁТ