Мини-ТЭЦ – удобное решение для автономного энергообеспечения

Жизнь современного человека сопровождается таким количеством различных удобств и коммунальных сервисов, что некоторых из них мы уже просто не замечаем. Во многих населенных пунктах эти самые коммунальные услуги традиционно отличаются низким качеством, и надеяться на какой-либо прогресс в обозримом будущем не приходится. В некоторых случаях даже само обеспечение их поставки становится крайне сложной, если вообще выполнимой задачей. Тем не менее, можно обеспечить себе необходимый уровень комфорта даже без дорогостоящей помощи коммунальщиков. Малая теплоэлектроцентраль (сокращенно – мини-ТЭЦ) способна в автономном режиме обеспечить как отоплением, так и электроэнергией приличных размеров коттедж или даже многоквартирный дом, причем с затратами куда ниже нынешних тарифов на эти услуги.

Как правило, производством тепла и электричества занимаются разные организации, соответственно, огромное количество тепловой энергии, выделяемой обычными электростанциями, просто уходит в воздух. Использование такой энергии нередко остается нерациональным из-за значительной удаленности электростанций от жилья. Если же компактный генератор разместить в непосредственной близости от него, то можно максимально повысить эффективность его работы. Именно на этом принципе когенерации (двойного, совместного производства) и основана работа мини-ТЭЦ. В отдельных случаях на основе мини-ТЭЦ могут также работать системы охлаждения, где для выработки холода также используют энергию тепла. Малая теплоэлектроцентраль – настоящая компактная электростанция, позволяющая потребителю разместить ее даже в самых труднодоступных местах.

Современные производители предлагают мини-электростанции нескольких видов:

Паротурбинный генератор:
- с противодавленческой турбиной, в ней для отопления может использоваться весь пар либо его часть;
- с конденсационной турбиной, оборудованной специальным теплофикационным отбором для поступления пара в систему отопления;
Газотурбинная установка, использующая тепловую энергию выхлопных газов непосредственно для выработки электроэнергии;
Парогазовый генератор, в котором энергия выхлопных газов сначала используется для выработки пара, а уже пар, в свою очередь, вращает турбины;
Дизельный агрегат позволяет одновременно получать тепло как из выхлопных газов, так и из контура охлаждения движка.

Считается, что максимальную эффективность могут обеспечить теплоэлектрогенераторы на базе газовых двигателей, поскольку из всех видов энергоносителей природный газ остается наиболее доступным и дешевым. В то же время различные варианты конструктивных решений позволяют использовать как жидкое, так и твердое топливо, при этом их КПД остается достаточно высоким.

В зависимости от конкретных условий может применяться практически любой вид топлива, как в твердом, так и в жидком или газообразном состоянии. В лесной местности возможно использование торфа, отходов деревообработки. В сельской местности может быть использован биогаз либо биотопливо на основе метана.

В числе последних разработок также был заявлен проект мини-ТЭЦ, базирующийся на использовании энергии специального топливного элемента. Этот элемент по сути является электрохимическим преобразователем, обеспечивающим при постоянной подаче реагентов (кислорода и водорода) их превращение в воду с выделением тепла и электроэнергии. Достоинствами такого типа генераторов являются очень высокая эффективность устройства, не зависимо от объема нагрузки, высокая износостойкость батареи топливных элементов, минимальный объем вредных выбросов в атмосферу, образующихся при выделении водорода из топлива, а также очень низкая себестоимость полученной энергии, поскольку одна ее часть (кислород) в буквальном смысле берется из воздуха, а основным источником другой – водорода – служит природный газ.

За счет достаточно невысоких капитальных расходов на приобретение/строительство/монтаж мини-электростанции и рационального использования топливных ресурсов, себестоимость единицы тепловой либо электрической энергии выходит вполне конкурентоспособной. А если учесть возможность установки систем автоматического контроля, снимающих необходимость в постоянном дежурстве оператора, а также отсутствие многокилометровых сетей, регулярно требующих осмотра и ремонта, то экономия становится очевидной.

Мощность одной такой установки может составлять от 20 киловатт и до почти промышленных 5 Мегаватт, что делает сферу их применения достаточно широкой. Это и небольшие промышленные или сельскохозяйственные предприятия, особенно в удаленной местности, и целые поселки, где использование генератора может комбинироваться с централизованными системами тепло- и электрообеспечения, и медицинские или детские учреждения, где соблюдение температурного режима или подача электроэнергии может иметь критическое значение. Возможно использование мини-ТЭЦ и для отдельных коттеджей либо многоквартирных домов.

При разработке проекта или покупке готового комплекса мини-ТЭЦ стоит обратить самое пристальное внимание на такие факторы:

Возможность использования наиболее дешевых в данной местности видов топлива. Так как поршневые генераторные установки достаточно вариабельны, имеет смысл заранее позаботиться о подборе соответствующего оборудования для загрузки местного топлива, будь то природный газ или биомасса, твердое топливо (торф, уголь) или различные жидкие производные нефти.

Характер и цикличность колебания нагрузки.

Соотношение потребности в тепловой и электрической энергии, а также общие климатические условия, в которых будет работать установка. При правильном подборе как самого агрегата, так и систем контроля и автоматизации мини-ТЭЦ нуждается в минимальном вмешательстве человека и нечастом техническом обслуживании.

Статья с сайта - ЭкспертПост 

Размещено компанией [18.11.2012]