Малая когенерация в частном секторе — проблемы и перспективы | C.O.K. archive | 2017
КогенерацияКогенерация, как следует из названия, это комбинированная (совместная) генерация электрической и тепловой энергии для использования в интересах потребителя. В принципе, любое производство электроэнергии при помощи теплового двигателя — турбины, ДВС и т.д. — сопровождается выделением тепла, причём, как правило, доля тепловой энергии намного превышает долю электрической энергии в общем энерговыделении. Использование этого тепла (рис. 1), например, для отопления зданий или технологических процессов, значительно повышает энергоэффективность производства электроэнергии, помогает снизить выбросы и сберечь топливные ресурсы. Те же преимущества когенерации проявляются в случае использования тепловой энергии, получаемой при отоплении, для производства электроэнергии. Таким образом, внедрение когенерации является важным инструментом в решении задачи снижении затрат на обеспечение тепловой и электрической энергией и повышении эффективности использования топливных ресурсов.
На сегодня в режиме когенерации работают, как правило, крупные электростанции, расположенные в больших городах (ТЭЦ — теплоэнергоцентраль). Они используют паровые и газовые турбины для производства электроэнергии, а образующееся тепло направляют на отопление многоквартирных домов, предприятий и учреждений. Обычно современные ТЭЦ имеют мощность по электричеству не менее 25 МВт и относятся к «большой когенерации». Кроме того, некоторые предприятия при необходимости устанавливают у себя широко распространённые микротурбинные или газопоршневые установки (ГПУ) для самообеспечения электроэнергией, и иногда тепло, вырабатываемое системой охлаждения, используется для внутренних нужд. Производители таких когенерационных установок (относимых к «средней когенерации») предлагают модели разного уровня мощности по электричеству — от 20–30 кВт до нескольких мегаватт, хотя недавно чешская компания Tedom выпустила когенерационную мини-ГПУ Micro T7 с мощностью 7 кВт по электричеству и 11 кВт по теплу.
Что же касается частного жилого сектора, то ситуация с внедрением когенерации является более сложной по многим причинам, как техническим, так и экономическим, которые и подвергаются анализу в этой статье.
Технологии. Малые КГУ в Европе
Существует несколько технологий, на базе которых созданы и серийно выпускаются малые когенерационные установки для дома. Все они различаются в основном по способу преобразования газового топлива в электрическую энергию (КГУ для дома на других видах топлива — пеллетах, угле, дровах и т.д. — пока не производятся). Это небольшие газопоршневые двигатели внутреннего сгорания, топливные ячейки, двигатели Стирлинга и паровые двигатели (последние два вида можно объединить как двигатели внешнего сгорания). Ещё можно назвать микротурбины и термоэлектрические технологии, но они пока не вышли за рамки экспериментов и оптимистичных пресс-релизов.
Первые серийные домашние КГУ появились в Европе (и Японии) к началу 2000-х годов.
Они были основаны на газопоршневом двигателе, через рубашку охлаждения которого прокачивалась вода, далее используемая для отопления.
Пионером и лидером европейской когенерации стала фирма Senertec Dachs, разработав и продав к настоящему моменту свыше 30 тыс. шт. различных КГУ на газопоршневых двигателях с электрической мощностью от 5,5 до 20 кВт. В настоящий момент компания продолжает производство этой линейки: к примеру, подходящая для частного дома модель Dachs G5.5 выдаёт до 5,5 кВт электрической мощности и до 15 кВт — тепловой, и стоит около 22 тыс. евро.
За Senertec последовали и другие, например, Valliant Group разработала и выпускает несколько моделей газопоршневых микро-КГУ: это модели Ecopower 1.0, 3.0 и 4.7, где цифровые индексы означают электрическую мощность, а тепловая составляет 2,5; 9,0 и 14 кВт, соответственно. Цены составляют: за Ecopower 1.0 — 12,3 тыс. евро (сейчас модель не предлагается), Ecopower 3.0 — 18,2 тыс. евро и за Ecopower 4.7 — 20,7 тыс. евро, соответственно [1].
Особняком стоит немецкая компания Otag, выпустившая небольшую партию необычных КГУ Lion PowerBlock. В основе этой модели лежит двухцилиндровый паровой двигатель со свободным поршнем и линейным электрогенератором мощностью до 2 кВт. Тепловая мощность КГУ достигала 16 кВт, но, к сожалению, в настоящий момент Lion PowerBlock не выпускается.
В начале 2010-х годов прошёл бум по созданию КГУ на базе двигателя Стирлинга. Взяв за основу свободнопоршневой двигатель Стирлинга компании Microgen Engine Corp., ряд европейских производителей разработали и выпускали свои «стирлинговые» когенерационные установки: среди известных моделей можно назвать Senertec Dachs SE, Viessmann Vitotwin 300-W, BAXI Ecogen.
Вследствие использования однотипного электрогенерирующего блока базовые технические характеристики у всех этих КГУ совпали: электрическая мощность 1 кВт, тепловая мощность 6 кВт (от двигателя). Дополнительную тепловую мощность обеспечивали отдельные газовые блоки 18–20 кВт. Стоимость когенерационных установок с двигателем Microgen составляла 12–20 тыс.
евро [1], но в настоящий момент все перечисленные компании прекратили поставки своих установок с двигателем Стирлинга.
Сама компания Microgen сейчас предлагает только КГУ на дизельном двигателе с электрической мощностью 15 кВт.
Хотя в общем парке установленных домашних КГУ до сих пор преобладают газопоршневые системы (рис. 3), в последние годы основную ставку в Европе делают на технологии топливных элементов (ТЭ, fuel cells — топливные ячейки), так как из всех когенерационных технологий ТЭ обеспечивают самые «чистые» выбросы. За последние годы были разработаны и начато производство газовых КГУ на ТЭ сразу несколькими фирмами, к примеру назовём самые известные из них: Senertec с моделью InnoGen электрической мощностью 700 Вт, Viessmann с моделью Vitovalor 300-P мощностью 750 Вт и Buderus с моделью Logapower FC10 мощностью 700 Вт.
У первых двух моделей максимальная тепловая мощность около 20 кВт, у третьей — 24 кВт. Отличилась компания Solid Power, заявляющая свою модель BlueGEN как самую эффективную КГУ на ТЭ.
Но это скорее домашний электрогенератор на ТЭ, так как при электрической мощности 1,5 кВт установка выдаёт 600 Вт тепловой мощности, что для отопления жилья совершенно недостаточно. Уровень цен в расчёте на 1 кВт для когенерационной установки с ТЭ самый высокий: базовые модели стоят от 14,5 тыс. до 25 тыс. евро, а учитывая услуги по монтажу, подключению и все опции — конечная стоимость для домовладельца может достигать 25–56 тыс. евро, в зависимости от компании-производителя [2].
Идеи малой когенерации пользуются огромной поддержкой в ЕС, стремящейся всеми силами сократить потребление ископаемого топлива, по многим причинам — экологическим, экономическим, и не в последнюю очередь политическим. Образована европейская ассоциация Cogen, которая продвигает когенерацию во всех сферах общества: устраивает конференции и встречи, выпускает информационные материалы, координирует меры поддержки со стороны структур ЕС, участвует в подготовке законодательства, касающегося малой энергетики, инициирует и продвигает внедрение мер господдержки микрои когенерации.
Один из самых значимых видов государственной поддержки в ЕС частных пользователей КГУ стал «входной тариф» (feed-in tariff). Например, в Великобритании, если КГУ соответствует требованиям «входного тарифа», то пользователю выплачивается 10 пенсов за каждый киловатт-час электричества, выработанный КГУ и потраченный на внутридомовые нужды. Если же этот киловатт-час потребитель направляет во внешнюю электрическую сеть, то получает дополнительно 3 пенса. Если учесть стоимость непотраченного сетевого электричества по тарифу 12,7 пенсов за 1 кВт·ч, то потенциальная экономия за отопительный период составит существенную сумму. Кроме «входного тарифа», очень значимой поддержкой можно назвать выплату EU Enefield grant в размере 3500 фунтов стерлингов, которую получает домовладелец при покупке КГУ [3]. Аналогичный уровень поддержки ЕС предписал всем своим странам-членам.
Тем не менее, несмотря на все предлагаемые финансовые стимулы и пропаганду сокращения выбросов, внедрение когенерации в частный жилой сектор в Европе пробуксовывает, несмотря на большую экономию на топливе и счетах за электричество (рис.
2), домовладельцы очень неохотно приобретают дорогостоящие КГУ, предпочитая проверенные дешёвые отопительные котлы. Как результат, к 2015 году в странах ЕС насчитывалось 40 тыс. уже установленных КГУ на фоне рынка отопительных котлов в размере 8 млн шт. лишь за один год! Слабым утешением для европейцев стало второе место по домашним КГУ в мире — 15 % от мировых установок, в то время как почти все остальные 85 % остаются за Японией (230 тыс. шт.) [4].
В своих отчётах [5] Cogen признает, что даже поставленные цели по продвижению к доли 25 % у всей когенерации в общем энергопотреблении в ЕС не достигнуты, а о доли домашней когенерации приходится говорить не в процентных долях, а в числах установленных КГУ. Сложившуюся ситуацию Cogen объясняет трудными экономическими условиями, неопределённостью глобального энергетического рынка, неосведомлённостью потребителей, слабой координацией структур ЕС и национальных правительств. Но работа продолжается: в рамках проекта Code2 разработана новая «дорожная карта» по развитию микрокогенерации в Европе, тем более что, по оценкам отчёта, сделанного в рамках этого проекта, в недалёком будущем рынок домашних КГУ в ЕС должен достигнуть многомиллиардных значений (рис.
3).
За океаном
Япония является мировым лидером во внедрении когенерации в частный жилой сектор: считается, что местные продажи КГУ превосходят европейские почти в десять раз! Основной технологией является газопоршневая КГУ на базе двигателя Honda или Yanmar, но правительство поддерживает КГУ на топливных элементах (ТЭ) при помощи программы Ene-Farm.
В рамках программы корпорации Tokyo Gas и Panasonic разработали и продают КГУ на ТЭ по ценам свыше $30 тыс., хотя обещается снижение до $20 тыс. Для сравнения, газопоршневые КГУ Ecowill на базе Honda стоят чуть более $10 тыс., и только их продано к 2013 году свыше 120 тыс. шт., на фоне 21 тыс. шт. КГУ на ТЭ.
Частично лидерство Японии по когенерации можно объяснить очень высокой стоимостью электричества (по сравнению с Европой) и повышенными сложностями с обеспечением страны топливными ресурсами. Тем не менее, даже мировой рекорд (230 тыс. шт. к 2015 году) по числу частных КГУ меркнет на фоне общего количества населения и частных домов, где можно было бы установить когенерационную установку.
В самой Японии признают [6], что из-за своей высокой стоимости даже КГУ Ecowill доступна совсем не для каждого жителя.
Что касается Нового Света, то проблемы малой когенерации не обошли и их. В 2015 году американское правительственное агентство ARPA-E выпустило доклад [7], в котором признает, что частная когенерация в США, имеющая огромный потенциал в энергосбережении и сокращении выбросов, остаётся в зачаточном состоянии (менее тысячи установленных КГУ на фоне 70 млн газифицированных домовладений, пригодных для установки КГУ). В попытке стимулировать распространение КГУ в США ARPA-E объявило конкурс на создание недорогой (до $3000 за 1 кВт) КГУ мощностью 1 кВт и пообещало финансовую поддержку разработчикам и производителям.
В России
В России до последнего времени когенерационные установки бытового класса не предлагались, не считая нереализованных планов по поставкам немецкой когенерационной установки от компании Viessmann модели Vitotwin 300-W.
Другие зарубежные производители пока не объявляли о новых планах поставок своих домашних КГУ в Россию. Если обратиться к российским производителям КГУ, то они пока сосредоточились на выпуске установок среднего класса на базе отечественных и импортных газопоршневых и дизельных двигателей с мощностью по электричеству от 60 кВт и более.
Что же касается КГУ с электрической мощностью до 10 кВт, то в РФ деятельность в этой области пока не вышла за пределы исследований, разработок и экспериментов, но вот некоторые примеры.
В Москве научной группой «Промтеплоэнергетика» ведутся работы над созданием когенерационных паровых машин, сделаны широкие теоретические и экспериментальные исследования. Группой собран паровой двигатель путём конвертации автомобильного двигателя ВАЗ и успешно испытан с получением электрической мощности 2,15 кВт [8].
В Томске группа учёных ТУСУР работает над газогенераторной мобильной мини-ТЭЦ с электрической мощностью 10–30 кВт и потенциально пригодной для дополнения когенерационной функцией [9].
В Калуге на НПВП «Турбокон» создана и испытана гидропаровая турбина ГПТ-10 на электрическую мощность 10 кВт. Турбинные технологии хорошо подходят для процесса когенерации, но стоимость микротурбин, кака правило, значительно превышает стоимость ГПУ аналогичной мощности [10].
Производственная компания Научнопроизводственная фирма «Экип» совместно с ОАО «КАМАЗ» и МВТУ им. Баумана ведёт разработку свободнопоршневого многотопливного двигателя, и, по расчётам, модели П38-НС и ПГН-50 обеспечат номинальную мощность 8 кВт [11]. О возможности режима когенерации пока открытых сведений нет.
Автором статьи ведётся разработка газовой бытовой КГУ на прямоточном паровом двигателе с электрической мощностью до 2,5 кВт и тепловой мощностью до 25 кВт в рамках проекта «Кропат», но результаты пока ограничиваются удачными испытаниями прототипа [12].
Заключение
Наблюдая за непросто идущим процессом внедрения когенерации в сектор частного домовладения, можно сделать вывод, что для ускорения этого процесса необходимо предпринять новые активные действия как со стороны заинтересованных государственных структур, так и со стороны бизнес-сообщества, в частности, компаний-производителей КГУ.
Накопленные данные, изложенные в статье, показывают, что даже объёмная господдержка (в некоторых европейских странах) в виде больших выплат частным домовладельцам за приобретение КГУ и выработанную энергию, не приводит к существенному росту числа установленных домашних КГУ. На фоне несомненных выгод для потребителя в виде экономии топлива, основным фактором, тормозящим массовую замену отопительных котлов на КГУ, остаётся слишком высокая цена существующих КГУ. И наиболее действенным инструментом в интенсификации распространения КГУ был бы комплекс мер, направленный на снижение цены для потребителя КГУ для домашнего использования.
В перечне таких мер можно назвать: разработку новых недорогих моделей КГУ, принципиально отличающихся от существующих типов; радикальная переработка существующих типов КГУ с целью снижения себестоимости; организация специального порядка сдачи КГУ в лизинг, субсидирование процентов по кредиту на КГУ, стимулирование беспроцентной рассрочки при покупке КГУ; частичную компенсацию розничной цены КГУ для потребителя в виде налоговых вычетов и других средств, а также финансовой и налоговой поддержки производителей и разработчиков КГУ.
И при совместной и продуктивной работе в этом направлении как государственных структур развития, так и научного и промышленного сообществ, есть все основания полагать, что развитие малой когенерации обретёт новое дыхание и общество получит весомые результаты в виде масштабного сокращения выбросов и потребления топливных ресурсов.
Когенерационная установка — ГК «Теплорос»
Когенерация — комбинированный процесс одновременного производства тепла и электроэнергии внутри устройства, называемого когенераторной установкой (электростанцией).
Когенераторная электростанция представляет собой высокоэффективное использование первичного источника энергии — газа, для получения двух форм энергии — тепловой и электрической. Главное преимущество когенераторной электростанции перед обычными теплоэлектростанциями состоит в том, что преобразование энергии здесь происходит с большей эффективностью. Иными словами, когенераторная (когенерационная) установка позволяет использовать то тепло, которое обычно просто теряется.
При этом значительно снижается потребность в покупной энергии. Когенераторная установка — это энергетическая независимость и снижение затрат на тепло и электроснабжение почти в 3 раза.
Когенерационная установка состоит из газового двигателя, генератора, системы отбора тепла и системы управления. Тепло отбирается из выхлопа, масляного радиатора и охлаждающей жидкости двигателя. При этом в среднем на 100 кВт электрической мощности потребитель получает 150 кВт тепловой мощности в виде горячей воды для отопления и горячего водоснабжения. Когенераторные электростанции успешно покрывают потребность в дешевой электрической и тепловой энергии. Независимое электроснабжение влечет за собой целый ряд неоспоримых преимуществ.
Когенерационная установка является эффективной альтернативой тепловым сетям, благодаря гибкому изменению параметров теплоносителя в зависимости от требований потребителя в любое время года. Она не подвержена зависимости от экономического состояния дел в крупных теплоэнергетических компаниях.
Когенераторная установка вырабатывает электроэнергию и тепловую энергию в соотношение 1:1,5. Доход (или экономия) от реализации электричества и тепловой энергии покрывает все расходы на когенераторную электростанцию; окупаемость капитальных вложений на когенераторную установку происходит быстрее окупаемости средств, затраченных на подключение к тепловым сетям, обеспечивая тем самым быстрый и устойчивый возврат инвестиций. Когенераторная установка хорошо вписываются в электрическую схему отдельных потребителей и в электрические сети города при параллельной работе с сетью.
Группа компаний «Теплорос» выполняет поставку, установку и обслуживание газопоршневых когенерационных теплоэлектростанции мощностью от 50 кВт до 400 МВт. наша компания поставляет оборудование ГТЭС ведущих европейских производителей и выполняет весь комплекс работ по проектированию, монтажу и вводу в эксплуатацию. А также обеспечивает гарантийное и сервисное обслуживание ГТЭС.
Преимущества газопоршневых когенерационных теплоэлектростанции
- Короткий срок окупаемости — от 2 до 4 лет — в зависимости от стоимости газа и существующих тарифов на электрическую и тепловую энергию.
- Большой срок эксплуатации — 15 — 30 лет, в зависимости от мощности и типа агрегатов, при годовой наработке не менее 8000 часов.
- Широкий диапазон мощности отдельных агрегатов — 50-17000 кВт, на основе которых можно строить ГТЭС до 400 МВт.
- Короткое время строительства — от 1 до 6 месяцев, в зависимости от мощности.
- Низкие эксплуатационные расходы на минимизированные распределительные электрические и тепловые сети и низкие потери энергии в сетях.
- Высокая надежность энергоснабжения.
- Минимальная численность эксплуатирующего персонала, который может управлять станцией из удаленной операторской с помощью компьютера.
- Высокая адаптивность к нагрузке — в работе находится столько агрегатов сколько достаточно для работы потребителей в данный момент.
Когенерационные ТЭС — наиболее быстрое и эффективное средство решения проблем энергосбережения и охраны окружающей среды.
Общепризнанно, что наибольший эффект при производстве тепловой и электрической энергии обеспечивают ТЭС когенерационного типа при их размещении в непосредственной близости от потребителей.
В этом случае достигается наибольшая эффективность потому, что:
- снижаются расходы на строительство и эксплуатацию теплотрасс и проводных линий, длина которых минимизирована;
- снижаются потери в этих теплотрассах и проводных линиях;
- когенерационные ТЭС имеет высокий КПД — 85 / 93%;
- когенерационные ТЭС имеют высокую надежность и срок эксплуатации;
Основой когенерационных ТЭС являются газопоршневые двигатели с утилизаторами тепловой энергии и совершенной системой автоматического управления. Подбором двигателей обеспечивается производство электрической и тепловой энергии при использовании природного газа, биогаза, а также в двухтопливном режиме — газ или дизтопливо.
Электростанция для дома
Когда вы включаете выключатель в обычном американском доме, лампочка, вероятно, использует электричество, выработанное на далекой электростанции. Но это не самый эффективный способ использования топлива — две трети его энергии теряется в виде отработанного тепла на заводе и при перемещении по линиям электропередач.
Что, если бы электростанция находилась в подвале вашего дома? Системы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) могут использовать до 90 процентов энергии ископаемого топлива, одновременно вырабатывая тепло и электроэнергию на месте, снижая потребление энергии и сокращая счета за коммунальные услуги. Такие системы уже питают больницы, университетские городки и крупные нефтехимические заводы, и они широко используются для централизованного теплоснабжения в Дании, Нидерландах и других странах Северной Европы. Но только за последние несколько лет технология развилась до такой степени, что она может обеспечивать электроэнергией и обогревом отдельные дома. Недавно набравшая популярность в Европе и Японии так называемая микро-ТЭЦ теперь ворвалась на прибыльный рынок США.
Компания Climate Energy, расположенная в Медфилде, штат Массачусетс, тестирует 1,2-киловаттную систему в 25 домах США и надеется продать в этом году несколько сотен единиц. Компания, совместное предприятие ECR International в Ютике, штат Нью-Йорк, и Yankee Scientific, также в Медфилде, продает систему, разработанную Honda Motor, Токио [см.
Системы микро-ТЭЦ обычно состоят из двигателя внутреннего сгорания и печи. Двигатель приводит в действие генератор для производства электроэнергии, а образующееся в процессе тепло направляется в печь через модуль теплообменника. Оборудование микро-ТЭЦ может работать на различных видах топлива, включая уголь и нефть. Самые популярные системы, в том числе климатическая энергия, работают на природном газе.
В отличие от солнечных батарей, ветряных турбин и топливных элементов, ТЭЦ, как говорит генеральный директор Climate Energy Эрик Гайер, «подход, который больше похож на гибридный бензиново-электрический автомобиль, чем на экзотический автомобиль, например, на топливных элементах. Это хорошее применение имеющейся технологии — ничего необычайно нового, никакой новой науки, никакого нового способа преобразования энергии».
Установка микро-ТЭЦ стоит на несколько тысяч долларов больше, чем традиционная газовая печь. Стоит ли это дополнительных денег, зависит от того, где вы живете. Это связано с тем, что это обусловлено потребностью в тепле: зимой генератор работает максимально долго, не выключаясь, обеспечивая тепло и примерно половину электроэнергии, потребляемой в обычном доме. Когда вам не нужно тепло, электростанция отключается, и вы покупаете всю электроэнергию из сети. И если вы производите больше электроэнергии, чем вам нужно, например, ночью, вы можете продать ее коммунальной компании.
Система Climate Energy наиболее удобна, если вы живете в одном из тех штатов, где зимой бывает очень холодно и вы много платите за электроэнергию. В этом случае он может окупиться за два года и сэкономить вам 500 долларов США в год после этого. В противном случае срок окупаемости может составить до 10 лет.
Более 35 штатов США теперь требуют, чтобы коммунальные предприятия обеспечивали чистое измерение, что является простым способом для клиентов продавать электроэнергию коммунальному предприятию, используя стандартные счетчики.
Но штаты решают, какой тип остаточной энергии потребители могут подавать в сеть, и пока что только 11 штатов разрешают чистые измерения для ТЭЦ.
Основным рынком для микро-ТЭЦ в Соединенных Штатах будут дома, которым требуется более 4000 часов отопления в год, по словам Питера Бэнвелла из Агентства по охране окружающей среды США, который исследует жилые ТЭЦ. Банвелл говорит, что примерно 30 миллионов домов в США находятся в этой группе. Гайер отмечает, что система Climate Energy особенно привлекательна в таких штатах, как Массачусетс и Коннектикут, где электричество может стоить до 20 центов за киловатт-час и где местные коммунальные службы предлагают финансовые стимулы для покупателей микро-ТЭЦ.
По словам Джона Джимисона, бывшего исполнительного директора Ассоциации комбинированного производства тепла и электроэнергии США, в Бетесде, штат Мэриленд, рост микро-ТЭЦ может быть медленнее в Северной Америке, чем в Европе и Японии, потому что многие из тех же домов, которые требуют Зимой много отопления, летом работают энергоемкие кондиционеры.
Недостаток попытки использовать ТЭЦ в таких домах заключается в том, что она не влияет на счет потребителя за электроэнергию летом, когда потребление является самым высоким.
С другой стороны, Джимисон утверждает, что рынок США имеет гораздо больший потенциал, чем Европа или Япония, в долгосрочной перспективе из-за обильного энергопотребления в стране, недавних высоких цен на топливо и растущей заботы об окружающей среде.
Серьезные стимулы со стороны крупных коммунальных предприятий и правительства помогли бы стимулировать бытовое ТЭЦ в Соединенных Штатах, говорит Джимисон, но традиционные коммунальные предприятия по-прежнему считают домашнее производство электроэнергии угрозой. Европа и Япония являются хорошими примерами того, как финансовые стимулы могут увеличить продажи микро-ТЭЦ. В Германии пользователи микро-ТЭЦ не должны платить экологический налог, связанный с использованием природного газа, и им платят больше, чем оптовая цена электроэнергии за то, что они поставляют в сеть.
Пользователи микро-ТЭЦ в Соединенном Королевстве получают большую скидку на налог на природный газ, платя всего 5 % вместо 17,5 %. В Японии, где потребители не могут продавать электроэнергию обратно коммунальным предприятиям, правительство субсидирует микро-ТЭЦ, а газовые коммунальные предприятия также предоставляют скидки, чтобы побудить людей пользоваться ею. Джон Слоу, директор в Глазго Delta Energy and Environment, исследовательской и консалтинговой фирмы в области распределенной энергетики, базирующейся в Великобритании и Бельгии, говорит, что японская субсидия предоставляется «в знак признания экономии углекислого газа», которую можно получить за счет использования ТЭЦ.
«Я ожидаю, что когда придет время заменить [печь], они установят микро-ТЭЦ».
–John Jimison
Государственная поддержка микро-ТЭЦ в США была скудной. В 2004 году Министерство энергетики США профинансировало предварительные исследования по проектированию системы, в том числе исследования и разработки, проведенные одной из материнских компаний Climate Energy, ECR International.
Но средств для поддержки исследований в последующие годы не хватило, говорит Дуглас Ф. Дьерке, руководитель программы Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики. «Это новая технология, и мне бы хотелось, чтобы мы немного поэкспериментировали с ней, — говорит Дьерке.
Гайер из Climate Energy говорит, что нерешительность правительства и коммунальных служб в отношении использования микро-ТЭЦ естественна. «Это случай сравнения микрокомпьютера с мейнфреймом, — говорит он. «В бизнесе мэйнфреймов были люди, которые считали, что персональные компьютеры не играют никакой роли».
Гайер и Джимисон говорят, что через несколько лет все изменится. Обычная газовая печь имеет срок службы от 15 до 20 лет, отмечает Джимисон, добавляя: «Я ожидаю, что люди, которые сейчас устанавливают новую газовую печь, когда придет время ее заменить, будут устанавливать микропроцессор. -ТЭЦ».
Хонда Глобал | Когенерационная установка
1. Бытовая когенерационная установка на газовом двигателе:Бытовая высокоэффективная энергетическая установка
Honda принимает участие в многочисленных мероприятиях, направленных на создание общества с низким уровнем выбросов углерода.
Одна из них направлена на эффективное использование электроэнергии в домашнем хозяйстве. Предвидя неуклонный рост энергопотребления в домах, Honda начала разрабатывать высокоэффективные системы бытового энергоснабжения, в частности бытовую когенерационную установку с газовым двигателем.
Обычные когенерационные системы, использующие газовые двигатели для выработки электроэнергии и тепла для эффективного использования, были системами, которые сокращали выбросы CO 2 , но могли быть установлены только на заводах и в отелях из-за их размера.
Компания Honda использовала свои многолетние технологии, такие как компактные двигатели и генераторы, для разработки когенерационной установки, достаточно маленькой, чтобы ее можно было установить для домашнего использования.
Это позволило производить электроэнергию на газе для любого дома, при этом вырабатываемое тепло использовалось для подачи горячей воды, создавая экологически чистый дом с более низкими затратами на энергию.
В 2002 году Honda анонсировала свою бытовую когенерационную установку первого поколения, которая была завершена как система путем объединения с производителями водонагревателей для запуска бытовых когенерационных систем с газовым двигателем. Система поступила в продажу в 2003 году через газовые коммунальные предприятия по всей стране под брендом ECOWILL.
В настоящее время все больше домохозяйств в Японии внедряют бытовые когенерационные системы, отчасти благодаря выходу на рынок других систем, включая системы, работающие на топливных элементах.
Бытовая когенерационная установка с газовым двигателем
Установка
2. Когенерационная установка, направленная на создание низкоуглеродного обществаHonda, стремясь создать низкоуглеродное общество, продолжает совершенствовать свою продукцию, для удовлетворения потребностей клиентов.
Высокая эффективность
Высокое потребление первичной энергии в домашнем хозяйстве означает низкий уровень потерь энергии.
При выработке тепловой энергии в целом энергия теряется к тому моменту, когда электричество доходит до домохозяйства – считается, что использование первичной энергии составляет около 40%.
При бытовой когенерации газ можно использовать не только для производства электроэнергии, но и для использования выработанного тепла для горячего водоснабжения.
Использование первичной энергии для блоков первого поколения составляло около 85%, но для блоков третьего поколения этот показатель увеличивается до 92%.
Лучшее удобство использования
Добавлены функции автономной работы при отключении питания и адаптивного управления оптимизацией нагрузки.
Перебои с электричеством – неудобства в жизни. Honda разработала автономное управление запуском, используя преимущества своих когенераторов двигателей, для выработки электроэнергии даже при отключении электроэнергии, пока есть газ.
Когенераторы четвертого поколения, о которых было объявлено в 2015 году, все модели имеют адаптивное управление оптимизацией нагрузки.