Blockheizkraftwerke
Мини-ТЭЦ (BHKW), как правило, работает в двух основных производственных режимах:
- получение электричества и тепла (когенерация)
- получение электричества, тепла и холода (тригенерация).
Холод вырабатывается абсорбционной холодильной машиной , потребляющей не электрическую, а тепловую энергию.
Абсорбционные чиллеры (с кпд 0,64-0,66) выпускаются множеством ведущих производителей и работают на натуральных хладагентах, а в качестве топлива используются – нефть, газ или их производные, био-топливо, пар, горячая вода, солнечная энергия или избыток тепловой энергии газовых турбин – поршневых электростанций.
При всей привлекательности, использование их в РФ является пока довольно редким явлением.
Ведь до совсем недавнего времени, в РФ центральные климатические системы не считались обязательными в промышленном и гражданском строительстве
Тригенерация является выгодной, поскольку дает возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для отопления, но и летом для поддержания комфортного микроклимата в помещениях или для технологических нужд (пивоварни, охлаждение молока, etc.).
Такой подход позволяет использовать генерирующую установку круглый год.
Силовыми установками - агрегатами этих электростанций являются газо-поршневые или газотурбинные силовые агрегаты.
Газы, используемые для работы газовых теплоэлектростанций :
Схема инверторного преобразования позволяет получить идеальные, качественные выходные параметры по току, напряжению и частоте.
Концепция : BHKW - Блочные мини – теплоэлектростанции, работающие на газе
Энергетический баланс
BHKW, Мини-ТЭЦ состоит из следующих основных компонентов:
- двигатели внутреннего сгорания – поршневые или газотурбинные
- генераторы постоянного или переменного тока
- котлы-утилизаторы отработавших газов
- катализаторы
- системы управления
- Средства автоматики мини-тэц обеспечивают функционирование установок в рекомендованном диапазоне рабочих режимов и достижение эффективных характеристик. Мониторинг и телеметрия мини-тэц осуществляются дистанционно.
Современная универсальная модульная концепция
- Совместная выработка тепловой и электрической энергии .
- Компактная конструкция с расположенным на раме оборудованием: двигателем, генератором, теплообменником и электрощитом
- Предпочтительное применение на объектах с высоким потреблением электрической и тепловой энергии
- Поставляется с различной электрической и тепловой мощностью . Электрическая мощность одного модуля, например, составляет, 70, 140 или 238 кВт, тепловая мощность 81, 115, 207 или 353 кВт
- Применяется на выбор для параллельной работы с электросетью или в качестве резервного питания
- Использование тепла, содержащегося в смазочном масле, охлаждающей жидкости и выхлопных газах двигателя
- Несколько генераторов могут быть объединены в единый энергетический комплекс
Работа с пониженным уровнем шума и низкими выбросами вредных веществ
- Спокойный ход газового двигателя внутреннего сгорания, имеющего от четырех до двенадцати цилиндров, и регулируемый катализатор. Уровень шума в зависимости от мощности модуля составляет 55 - 75 дБ(A)
- Низкие показатели выбросов окиси азота и углекислого газа
Простое и удобное управление
- Модуль управляется простым нажатием кнопок . Система пуска с зарядным устройством и вибропрочными необслуживаемыми аккумуляторными батареями
- Встроенная распределительная установка под облицовкой рамы с наглядным пультом управления
- Дистанционный контроль основных функций с согласованными комплектующими
Быстрый монтаж, пуск в эксплуатацию и техническое обслуживание
- Полностью укомплектованный, готовый к подключению узел, имеющий синхронный генератор с воздушным охлаждением, для производства трехфазного тока напряжением 400 В, частотой 50 Гц и горячей воды с температурным графиком 90/70 °C при стандартной разнице температур между подающей и обратной линиями 20 K.
- Любой модуль блок-ТЭС может работать в зависимости от тепловой или электрической нагрузок в диапазоне электрической мощности 50%–100% (что соответствует 60–100% тепловой мощности).
- Пробный пуск на заводе с составлением протокола и занесением рабочих характеристик
- Беспроблемная установка виброгасящей конструкции блок-ТЭС без дополнительного анкерного крепления
- Автономная система маслоснабжения с резервуаром для хранения масла 60 л.
В наши дни ни одну техническую задачу невозможно решить без хорошей системы управления. Таким образом, совершенно естественно, что блоки управления входят в каждый узел.
Контроль осуществляют датчики давления масла, температуры охлаждающей жидкости, температуры выхлопных газов в катализаторе, температуры воды в отопительной системе и скорости вращения, а также датчики минимального давления охлаждающей жидкости, минимального уровня масла и предохранительный ограничитель температуры, с проводкой до шкафа управления
Автономное энергоснабжение : микротурбины
Для микротурбинных электростанций приемлемо топливо:
- природный газ, высокого, среднего и низкого давления
- попутный нефтяной газ (ПНГ)
- биогаз
- газ, получаемый при очистке сточных вод
- газ, получаемый при утилизации мусора
- пропан
- бутан
- дизельное топливо
- керосин
- шахтный газ
- пиролизный газ
Производятся микротурбины следующей единичной электрической мощности:
- 30 кВт (выход тепловой энергии 85 кВт), шум 58 dB, расход газа при номинальной нагрузке 12 м3
- 65 кВт (выход тепловой энергии 160 кВт кВт)
- 200 кВт
- 600 кВт
- 800 кВт
- 1000 кВт
ТЭО BHKW
Надо рассматривать в каждом конкретном случае, стоимость потреблённого установками топлива в сравнении со стоимостью покупки тепла и электроэнергии у монопольной государственной компании. Кроме того, стоимость подключения в сравнении со стоимостью самих установок.
- быстрый возврат инвестиций (срок окупаемости не превышает чётырёх лет)
- потребляя 0,3 куб. м газа возможность получать 1 кВт электроэнергии и ~ 2 кВт тепла в час
- отсутствие платы за подключение к центральным сетям энергоснабжения, в прошлом году стоимость присоединения к электросети достигала в Московской области 48 907 рублей за один киловатт установленной электрической мощности (от 1 кВт до 35 кВт).Эта цифра вполне сопоставима со стоимостью строительства одного киловатта собственной, домашней высококачественной микротурбинной электростанции.
- возможности приобретения в лизинг BHKW
- минимум топливных потерь на локальной электростанции
- возможность установки BHKW в старых котельных и на ЦТП
- отсутствие необходимости строительства дорогостоящей ЛЭП, ТП, протяженной электросети
- возможности быстрого увеличения электрической мощности, путем дополнительной установки энергетических модулей
Стоимость киловатт-часа
Цена киловатт-часа отличается, прежде всего, от типа производящей электростанции. Различные финансовые институты используют дифференцированные методики при оценке производимой электроэнергии.
Стоимость одного киловатта ядерной энергии вывести непросто. Применяются отличающиеся методы оценки и подсчета.
Всемирная Ядерная Ассоциация сравнила стоимость киловатт-часа, который может быть произведен на новых электростанциях различных типов.
Если условная ставка по кредитам, выданным под строительство электростанции, составляет 10%, то киловатт-час электроэнергии стоит, произведенной на:- АЭС — 4.1 цента
- на современной угольной электростанции — 4.8 цента
- на газовой электростанции — 5.2 цента
Если кредитная ставка по финансированию строительства электростанций снизится до 5%, то получатся еще меньшие величины:
- 2.7 цента для АЭС
- 3.8 — для электростанции, работающей на угле
- 4.4 цента — для газовой электростанции.
Европейская Комиссия пользуется другими данными:
- 1 киловатт-час ядерной и гидроэнергии обходится в €0.05
- угольной ТЭС — в €0.04 - 0.07
- газовой электростанции — €0.11 - 0.22
По методике Европейской Комиссии оппонентами АЭС являются лишь ветряные энергоустановки, стоимость киловатт-часа которых составляет €0.015-€0.02.
Массачусетский Технологический Институт подсчитал, стоимость ядерной энергии составляет 6.6 цента за киловатт-час, а электричество, произведенное из природного газа, обходится в 3.7-5.5 центов.
По информации Университета Чикаго:
- киловатт-час АЭС стоит 6.4 цента
- киловатт-час, произведенный на газовой станции — 3.3-4.4 цента.
По методикам Института Ядерной Энергетики, в 2004 году в США стоимость киловатт-часа, произведенного:
- на АЭС, составляла 1.67 центов
- Киловатт-час угольной электростанции обходился в 1.91 цента
- электростанции на HFO — в 5.40 центов
- газовой электростанции — в 5.85 центов
Стоимость строительства киловатт-часа
Вопрос вопросов — стоимость и продолжительность строительства АЭС.
Организация Экономического Сотрудничества и Развития подсчитала, что стоимость строительства составляет:
- атомной электростанции от $2.1 тыс. до $2.5 тыс. за киловатт мощности
- угольной электростанции — $1.5 тыс.-1.7 тыс.
- газовой электростанции — $1 тыс.-$1.4 тыс.
- ветровой энергетической установки (ВЭУ) — $1 тыс.-$1.5 тыс.
Исследовательские центры, выступающие против строительства АЭС, считают, что эти данные не показывают реальной стоимости строительства АЭС.
Типичная АЭС мощностью 1GW обойдется, как минимум, в $2.2 млрд. Аналогичный вывод сделала Исследовательская Служба Конгресса США. По подсчетам службы, стоимость строительства атомной электростанции, после 1986 года, составляет от $2.5 до $6.7 млрд. Бюджетная часть систем безопасности АЭС составляет 1/3 стоимости проекта.
Срок строительства электростанций составляет:
- АЭС — 5-6 лет
- угольной электростанции — 3-4 года
- газовой электростанции — 2 года
Институт Исследований Ядерной Политики подчеркивает, что тщательные анализы и расчеты долгосрочной стоимости ядерной энергетики никогда не проводились.
При обычных расчетах не учитываются:
- стоимость обогащения урана
- затраты на борьбу с последствиями возможных аварий
- стоимость закрытия АЭС
- расходы на транспортировку
- хранение ядерных отходов
В США нет опыта закрытия ядерных установок. Стоимость затратного процесса возможно лишь предполагать. В 1996 году Министерство Энергетики предположило, что затраты могут разниться от $180 млн. до $650 млн.
Nexus:
На портале newtariffs.ru публикуются новые, сводные тарифы на электроэнергию, цены на природный газ, стоимость – уровень оплаты за тепловую энергию и водоснабжение, а так же прейскуранты на услуги ЖКХ.