Нетрадиційна енергетика: зарубіжний досвід

Нетрадиційна енергетика: зарубіжний досвідБільшість домовласників вкрай стурбовані зростанням цін на електроенергію. А от власники блочних теплоелектроцентралей, навпаки, дуже задоволені таким розвитком подій і, якщо ціни на електрику продовжать зростати, навіть виявляться у виграші. Розглянемо докладніше чудо-техніку, що дає подібні преференції.
В даний час теплоэнергоблок є найбільш ефективним засобом перетворення енергії первинного джерела (такого, наприклад, як природний газ) одночасно в тепло для опалення та підігріву води і електроенергію. У чому полягають переваги даного принципу?

При традиційній вироблення електроенергії навіть на найсучасніших вугільних чи газових електростанціях втрати у вигляді побічного тепла, як і раніше, складають 45-60%. Так звана блокова теплоцентраль дозволяє безпосередньо на місці монтажу переводити отриману енергію в тепло або електрику. Застосовуване при цьому паливо — в основному природний або скраплений газ — використовується двічі.

Паливо приводить в дію мотор, підключений до генератора вироблення електроенергії (подібно автомобільного генератора). Вироблене таким чином електрику можна витрачати безпосередньо на власні потреби або вкидати в громадську мережу. Вироблене агрегатом тепло у основному з допомогою теплообмінника передається в опалювальну систему будинку, як правило, через резервний акумулятор у вигляді проміжної станції. Оскільки процес перетворення енергії супроводжується дуже низькими втратами, загальний ККД приладу досягає 90%, при цьому спостерігається також різке зниження рівня викидів СО2.

Когенераторні установки


Блочні (або мікро) ТЕЦ, до яких відноситься когенераторное обладнання, випускають різної потужності: від розрахованих на забезпечення енергією і теплом міста або селища до призначених для окремих житлових будинків агрегатів, габарити яких можна порівняти з холодильником або морозильником. Такі моделі використовують замість опалювального котла з метою виробництва необхідного тепла — як для опалення приміщень, так і для підігріву води.

Для установки буде потрібно підключення, наприклад, до газопроводу, а також до димаря для відведення відпрацьованих газів. Особливо цікаве рішення для одно - і двоквартирних будинків з нормальним або низьким тепловим навантаженням представляють мікроТЭЦ з електричною потужністю від 1 до 3 кВт. Тепловіддача агрегату варіюється в залежності від моделі від 2,8 до 16 кВт. На практиці це означає, що прилад комбінується з додаткової вбудованої газової пальником або з окремим котлом для покриття пікових навантажень, щоб при необхідності повністю задовольняти потреба будинку у теплі.

Блочні ТЕЦ забезпечені чітко налагодженої регулюючої технікою, в завдання якої входить завчасно дбати про те, щоб додаткове опалення функціонувало як можна менше і з мінімальною потужністю. Це сприяє збільшенню терміну служби когенераторної установки.

Розрізняються мікроТЭЦ базовими технологіями. Їх три:

• двигун внутрішнього згоряння (двигун Отто) і зовнішнього згоряння (двигун Стерлінга);
• паровий двигун;
• паливний елемент.

Так, на ринку є функціонуюча на газовому паливі мікроТЭЦ з двигуном внутрішнього згоряння, зокрема, виробництва Whispergen і Remeha. Доступна газова мікроТЭЦ фірми Otag, в якій застосовано паровий двоциліндровий двигун. Планується налагодити серійне виробництво володіють високою ефективністю когенераторних установок на паливних елементах, здатних перетворювати паливо — водень, отриманий з природного газу, безпосередньо в електрику, так що генератор в даному випадку не потрібно. Слід також врахувати, що різні моделі відрізняються за рівнем експлуатаційного шуму.

Тепло або електрику


Режим функціонування блокової ТЕЦ залежить від потреби в теплі та електроенергії, а також від пов'язаних з цим витрат. Принципово розрізняються два типи мікроТЭЦ: з пріоритетом вироблення тепла чи електрики. У першому випадку установка розрахована на відповідну теплове навантаження будівлі і приводиться в дію тільки при фактичної потреби в теплі. Одержуване при цьому витрачається електрика або в самому будинку, або направляється в суспільне електромережу.

Агрегат, який спеціалізується на виробленні електрики, активізується, коли в будинку потрібна електроенергія, а паралельно утворюється тепло утилізується або акумулюється. Такий режим експлуатації використовується набагато рідше, а відповідну когенераторную установку часто називають домашньої електростанцією.

Незалежно від режиму експлуатації, мікроТЭЦ повинна бути підключена до електромережі. Адже тільки так можна скидати надлишки електроенергії або отримувати відсутня електрика з мережі, коли його витрати на побутові потреби більше виробленого або агрегат не працює. Важливо пам'ятати: неправильно настроєна установка працює неефективно, що пов'язано з невиправданими витратами. Передумовами для рентабельної експлуатації мікроТЭЦ є досить висока потреба тепла в будинку.

В ідеалі


Для забезпечення максимальної кількості робочих годин з повним навантаженням потрібно, щоб ефективна потужність була відносно низькою. Одночасно співвідношення між виробленим струмом і виробленим теплом по можливості повинне бути найбільш виграшним. Це відбувається, коли на вироблений 1 кВт∙год тепла генерується як можна більше електрики.

Агрегат окупається тим швидше, чим довше він працює і виробляє електроенергію. Її можна використовувати в особистому господарстві або направляти в громадську мережу. Споживання власного електрики набагато вигідніше, ніж його придбання в постачальників.

Додаткове оснащення


Оскільки блокова ТЕЦ одночасно виробляє тепло і електрику, необхідно подбати про відвід тепла в літній час. З цією метою застосовують досить великий буферний накопичувач (тепловий акумулятор), що дозволяє надовго запасти теплову енергію. Чим більше подібний резервуар, тим простіше рознести по витрата часу і виробництво тепла. Завдяки цьому збільшується тривалість експлуатації модулюючого приладу, рідше відбуваються вмикання та вимикання, що продовжує термін служби обладнання. До того ж підвищується рівень комфорту: наприклад, в холодний зимовий день будуть потрібні хороший обігрів приміщень і досить багато гарячої води для ванни і душа. Проте слід врахувати, що при занадто великому накопичувачі зростають і втрати на гарячий резерв, викликані природним охолодженням акумулятора. Тому в конкретних умовах потрібно вибирати оптимальний об'єм резервуара для відповідних потреб.

Якщо передбачена комбінація мікроТЭЦ з тепловим насосом, сонячними колекторами або камінної печі з водяним контуром, все обладнання має бути дуже ретельно спроектована, щоб забезпечити беззбиткову експлуатацію. Адже витрати на придбання мікроТЭЦ (включаючи резервуар і додаткове обладнання) складають чималі суми. Зате вкладені кошти з часом виправдають себе за рахунок відмови від споживання сторонньої електроенергії або завдяки доходу від скидання виробленої електрики в громадську мережу. До того ж у ряді країн (наприклад, в США, Німеччині) держава забезпечує пільгове кредитування усіх бажаючих встановити у себе в оселі подібне обладнання. Добре б їх досвід застосовувати і у нас в країні.

Купівля обладнання: на що звернути увагу


Пропозиція по установці мікроТЭЦ повинно містити принаймні такі пункти:
• опис проекту для індивідуального розрахунку параметрів установки (наприклад, передбачуваний термін її служби, виробництво тепла та електроенергії, річний витрата палива);
• відгуки про реалізовані проекти;
• характеристику агрегату: тип, назву фірми-виробника, робочі параметри, регулююча техніка, рівень шуму, специфічний витрата палива тощо;
• резервний акумулятор (розмір і вид);
• вартість гідравлічних з'єднань (монтаж до існуючої системи опалення);
• гідравлічне вирівнювання системи (на основі схеми установки);
• подачу палива або підключення до газопровідної мережі;
• періодичність технічного обслуговування із зазначенням його орієнтовної вартості;
• пропозиція договору на технічне обслуговування, зазвичай у поєднанні з дистанційним контролем, що дозволяє забезпечити швидке реагування на можливі порушення;
• вартість пусконалагоджування, регулювання та інструктування користувача (включаючи документацію на обладнання);
• багато виробників мікроТЭЦ пропонують користувачам програмне забезпечення, що дозволяє проводити перевірку експлуатаційних параметрів, — вельми корисна опція.
16-10-2015, 16:02 127 0

Поділіться власною думкою