Тригенерация это: Тригенерация – принципы работы, применение | Тригенерационные установки с доставкой по России

Содержание

Тригенерация - принципы работы, применение | Тригенерационные установки с доставкой по России

Что такое тригенерация

Комбинированное производство тепловой и электрической энергий внутри одного комплекса (мини ТЭЦ, КГУ) называется когенерацией (от англ. co + generation, совместная генерация).  Когенерация недостаточно эффективна в случаях когда помимо тепловой энергии также требуется холод. В этом случае целесообразно перейти к тригенерации.

Тригенерация (Trigeneration, CCHP - combined cooling, heat and power) - это процесс совместной выработки электричества, тепла и холода. Тригенерационный комплекс – это комбинация когенерационной установки (вырабатывающей электрическую и тепловую энергию), с абсорбционной холодильной машиной, вырабатывающей холод за счет потребления произведенной тепловой и незначительного количества электрической энергии.

Тригенерация позволяет эффективно утилизировать тепло зимой для отопления и летом для кондиционирования помещений и технологических нужд. Генерирующая установка может использоваться круглый год, причем в летний период (когда потребность в тепле уменьшается) не снижается коэффициент полезного действия энергетической установки.

Для тригенерационного комплекса необходима абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина (АБХМ). Абсорбционная холодильная машина потребляет бросовую тепловую энергию, а не дорогостоящее электричество, для реализации холодильного цикла.

Сейчас тригенерация используется на заводах и различных предприятиях (торговых центрах, на хладо- и молочных комбинатах, пивоваренных заводах и пр.). Также тригенерационные установки применяются в нефтехимии, металлургии, химической промышленности и в некоторых других отраслях.

 

Схема системы тригенерации

Принципиальная схема тригенерации в летнем режиме

В летний период, когда у Заказчика имеется потребность в охлажденной воде (например, для систем кондиционирования воздуха), горячая вода от системы охлаждения ГПУ/ГТУ поступает в генератор АБХМ, где происходит I-я ступень утилизации тепла.

В генератор также поступают выхлопные газы АБХМ, где осуществляется II-я ступень утилизации теплоты, за счет чего и вырабатывается холод с максимально высокой эффективностью.

Схема тригенерации в летнем режиме

 

Принципиальная схема тригенерации в зимнем режиме

В зимний период Заказчик как правило нуждается в горячей воде. В этом случае горячая вода от системы охлаждения ГПУ/ГТУ идет напрямую к потребителю без участия АБХМ.

 

Принцип работы тригенерации

Нагрев АБХМ происходит горячей водой или паром и может проходить в одну или две ступени.

  • При нагреве горячей водой с 1МВт тепловой энергии можно выработать 800 КВт холода.
  • При нагреве паром с 1МВт тепловой энергии можно выработать 1400 КВт холода.

Говоря другими словами, холодильный коэффициент работы (отношение холодопроизводительности к потребляемой мощности) водяных машин – до 8,2; паровых машин – до 1,4.

Для оптимальной эффективности тригенерационную систему необходимо эксплуатировать на максимуме холодильной мощности.

 

Сферы применения

Тригенерация подходит для всех объектов, имеющих централизованную схему отопления, вентиляции и кондиционирования:

  • энергетика;
  • центры обработки данных;
  • офисные центры;
  • металлургия;
  • технопарки;
  • бизнес-центры;
  • химическая промышленность;
  • торгово-развлекательные центры;
  • гостиницы;
  • пищевая промышленность;
  • аэропорты;
  • санатории;
  • бумажная промышленность;
  • холодильные склады;
  • рестораны;
  • сельское хозяйство;
  • предприятия - производители продуктов питания;
  • базы хранения продовольствия;
  • теплицы;
  • супермаркеты;
  • молокозаводы;
  • телекоммуникация;
  • социальные объекты;
  • рыбозаводы.

 

Пример установки

Тригенерационый энергокомплекс аэропорта Пулково, г. Санкт-Петербург

Компания ЭСТ имеет опыт комплексных решений с применением абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин Shuangliang Eco-Energy для систем тепло- и хладоснабжения уникальных объектов. Среди них самый большой в России тригенерационый энергокомплекс аэропорта Пулково (Санкт-Петербург).

Энергокомплекс обеспечивает терминал и дополнительных потребителей электроэнергией, тепловой энергией (ГВС, отопление и вентиляция) и холодом для нужд систем кондиционирования воздуха.

Зимой горячая вода от 2 турбин поступает в систему отопления, а летом утилизуется тремя АБХМ Shuangliang Eco-Energy. Таким образом все оборудование энергокомплекса круглогодично используется с максимальной эффективностью, экономя ресурсы и повышая сроки окупаемости проекта для Заказчика. По объекту есть положительные отзывы Заказчика.

 

Тригенерация: научная работа ЭСТ

Поскольку компания ЭСТ является лидером по внедрению тригенерационых комплексов, она делится опытом на научных мероприятиях. К примеру, в 2018 году руководители компаний «Энергосберегающие технологии» и Shuangliang Eco-Energy провели в Санкт-Петербурге совместный семинар «Тригенерация: энергосбережение и новые возможности бизнеса». В ходе семинара специалисты ЭСТ и Shuangliang рассказали о применении абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин (АБХМ) в тригенерационных комплексах. Слушатели познакомились с практическими примерами тригенерационных решений в России и в мире, получили ответы на технические и коммерческие вопросы.

Семинар «Тригенерация: энергосбережение и новые возможности бизнеса» в г. Санкт-Петербург

Тригенерация | Первый инженер

Что такое тригенерация

Тригенерация – это комбинированная выработка электроэнергии, тепла и холода.

Тригенерационная система состоит из: традиционной установки когенерационного типа (производящей электрическую и тепловую энергию) и абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины (АБХМ). АБХМ потребляет сбросное тепло когенерационной установки и вырабатывает холод для кондиционирования помещений и технологических нужд.

Тригенерация — это:

Выгодно

Источник энергии АБХМ – тепло, а не электричество, поэтому тригенерация обеспечивает себестоимость 1 кВт холода значительно дешевле его выработки с использованием традиционных технологий.

Эффективно

Объединение когенерационной системы с абсорбционной холодильной установкой позволяет использовать избыточное тепло для охлаждения. Таким образом, принимая во внимание круглогодичное использование мощностей, эффективность когенерационной установки в системах тригенерации может быть значительно увеличена.

Экологично

Тригенерация предлагает наиболее надежное и экономичное решение для систем хладоснабжения с низким уровнем выбросов. Кроме того, в системах тригенерации с применением АБХМ отсутствуют опасные и вредные химические соединения поскольку в качестве хладагента используются не фреоны и аммиак, а вода.

Где находят применение тригенерационные энергоцентры:

  • Бизнес-центры и административные здания
  • Отели и гостиничные комплексы
  • Образовательные учреждения
  • Спортивные объекты
  • Больничные комплексы
  • Музеи и выставочные центры
  • Аквапарки и торгово-развлекательные комплексы
  • Вокзалы и аэропорты
  • Центры обработки данных (ЦОД)
  • Научно-технические и промышленные парки
  • Химическая и нефтехимическая промышленность
  • Пищевая промышленность
  • Цветная и чёрная металлургия
  • Энергетика и коммунальная сфера
  • Машиностроение
  • Текстильная промышленность
  • Фармацевтическая промышленность

Тригенерационные энергоцентры. Преимущества:

  1. Экономия первичного энергоресурса – топлива (природного газа).
  2. Снижение себестоимости производства энергоносителей.
  3. Сокращение производства и потребления электрической энергии.
  4. Энергонезависимость объекта.
  5. Экологичность системы (снижение вредных выбросов в окружающую среду).
  6. Максимальная эффективность системы (АБХМ работает без простоев круглый год).
  7. Снижение потерь на этапах производства и транспортировки энергоносителей.
  8. Утилизация бросовых источников тепла.

Распространенные схемные решения тригенерационнх энергоцентров:

1. Газотурбинная установка + абсорбционный чиллер на выхлопных газах.

2. Газотурбинная установка + абсорбционный чиллер на выхлопных газах и природном газе.

3. Газопоршневая установка + абсорбционный чиллер на выхлопных газах, горячей воде и природном газе.

4. Паротурбинная установка + абсорбционный чиллер на паре.

Тригенерационные энергоцентры. Проектирование и «строительство под ключ»

«Первый инженер» разработает проект тригенерационного энергоцентра индивидуально с учетом технических условий Вашего объекта, чтобы полностью удовлетворить энергетические потребности предприятия и гарантировать максимальную эффективность использования энергоресурсов.

Реализация проекта строительства тригенерационных энергоцентров в формате ЕРС с компанией «Первый инженер»:

  • Подбор оптимальной конфигурации и ТЭО предлагаемого решения
  • Проектирование и разработка исполнительной документации
  • Поставка оборудования и строительных материалов
  • Подготовка разрешительной документации
  • Строительно-монтажные работы
  • Пусконаладка и опытная эксплуатация
  • Обучение персонала.

Хотите узнать о том, как использовать преимущества тригенерации для обеспечения энергетических потребностей вашего объекта?

Тригенерация - АБХМ

Что такое тригенерация?

Тригенерация — это организация производства сразу трех видов энергии: электричества, тепла и холода (Trigeneration, CCHP — combined cooling, heat and power). Этот термин получился, как логическое продолжение когенерации — одновременной выработки электроэнергии и тепла.

С развитием мировой экономики спрос на энергию постоянно растет. Одновременно растет и ее стоимость. Благодаря этому системы собственной генерации и тригенерационные установки в настоящее время получают мощный импульс развития во всем мире, в том числе и в России.

Тригенерация преимущества

Тригенерация холода является более выгодной, по сравнению с когенерацией, поскольку даёт возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для теплоснабжения, но и летом для холодоснабжения систем кондиционирования воздуха или технологических процессов. Для этого применяются теплоиспользующие абсорбционные бромистолитиевые холодильные установки (тригенерационные установки).

Такой подход позволяет использовать генерирующую установку круглый год, не снижая высокий общий КПД в летний период, когда потребность в вырабатываемом тепле снижается.

С технологической точки зрения речь идет о едином энергетическом комплексе когенерационной установки с абсорбционной холодильной машиной. В этом случае стоимость производства энергии становиться максимально низкой.

Тригенерационная схема увеличивает эффективность энергокомплекса до 80% и более, существенно снижает выбросы соединений углерода, что делает ее неотъемлемой частью “зеленых” технологий.

Компания Thermax представляет эксклюзивную серию абсорбционных чиллеров Trigenie, которые разработаны специально для комплексного использования сбросного тепла, как в виде в виде отработанных газов от поршневых двигателей и турбин, так и горячей воды от “рубашек” охлаждения, тем самым, снижая потребность в дополнительных установках утилизации теплоты. Это позволяет не только значительно сократить эксплуатационные расходы системы охлаждение (кондиционирования воздуха), но и снизить капитальные затраты комплекса за счет уменьшения установочных мощностей электрогенерирующего оборудования.

Уникальные инженерные решения АБХМ Trigenie Thermax

  • Дополнительный сбросной конденсатор – обеспечивает защиту от кристаллизации во время остановки АБХМ.
  • Возможность отдельных подключений выхлопных газов от трех ГПУ или ГТУ к одной АБХМ – позволяет оптимизировать площади и расходы на модернизацию.
  • Увеличение рекуперации тепла по сравнению со схемой, использующей обычное теплообменное оборудование, на 12 — 15% при тех же параметрах выходящих потоков – приводит к увеличению прибыли на инвестированный капитал.
  • Отдельный генератор для рекуперации тепла горячей воды — увеличивает степень утилизации теплоты, обеспечивает более высокий холодильный коэффициент (COP) при работе на неполной нагрузке.
  • Оптимизация рекуперации тепла — специальное конструктивное решение теплообменника для использования горячей воды с температурой 70 — 75°С от рубашки охлаждения двигателя.
  • Управление обратным избыточным давлением — приоритет всегда отдается двигателю/турбине.

Зависимость потенциала выработки холода АБХМ от мощности ГПУ

Мощность электрогенерирующей установки, (кВт)Холодопроизводительность* комбинированной АБХМ Thermax, полученная за счет одновременной утилизации теплоты выхлопных газов и рубашки охлаждения ГПУ, (кВт)
300351 — 387
500615 — 703
10001055 — 1230
15001495 — 1759
20001846 — 2110

*ориентировочно, может варьироваться в зависимости от параметров утилизируемой теплоты. В 2006 г. комбинированные АБХМ серии Trigenie получили Главный Приз в категории “Лучшая Инновационная Разработка” на Bry-Air-National Awards.

В 2010 г. компания Thermax получила награду Bry-Air за увеличение эффективности утилизации тепла, выбрасываемого в атмосферу через дымовые трубы, увеличение выработки холода и повышения КПД системы в целом.

Когенерация, тригенерация

Когенерация

Когенерация — комбинированный процесс одновременного производства тепла и электроэнергии внутри устройства, называемого когенерационной установкой (электростанцией). Когенераторная электростанция представляет собой систему, обеспечивающую высокоэффективное использование первичного источника энергии — газа, для получения двух форм энергии — тепловой и электрической. Иными словами, когенерационная установка позволяет использовать то тепло, которое обычно просто теряется. При этом значительно снижается потребность в покупной энергии. При использовании когенерации на 1 МВт электрической мощности потребитель получает от 1 до 2 МВт тепловой мощности в виде пара и горячей воды для промышленных нужд, отопления и водоснабжения. ООО «ПитерЭнергоМаш» предлагает к использованию проекты тепло-энерго-снабжения на основе дизельных, газопоршневых и газотурбинных электростанций с системами когенерации. 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. Когенерационная установка является эффективной альтернативой тепловым сетям, благодаря гибкому изменению параметров теплоносителя в зависимости от требований потребителя в любое время года. При использовании эффекта когенерации существенно возрастает общий коэффициент использования топлива (КиТ). Применение когенерации в значительной степени сокращает затраты на приобретение топлива. В газотурбинных установках основное количество тепловой энергии отбирается из системы выхлопа. В газопоршневых электростанциях отбор тепловой энергии происходит от масляного радиатора, а так же и от системы охлаждения двигателя. Отбор тепловой энергии в газотурбинных установках (ГТУ) осуществим технически проще, так как выхлопные газы имеют более высокую температуру. Излишнее тепло может направляться на паровую турбину, для максимальной выработки электричества или в абсорбционно-холодильные машины (АБХМ) для производства холода, с последующей реализацией в системах кондиционирования. Подобная технология — тригенерация — также освоена специалистами компании «ПитерЭнергоМаш» и предлагается к использованию.

Тригенерация

Одним из перспективных и экономически выгодных технических решений, предлагаемых нашей компанией является комплексный энергоцентр с системой тригенерации. Тригенерация — процесс выработки трёх энергий одновременно: это электричество, тепло (горячая вода) и холод (холодная вода).

 

 

Комбинированная выработка электроэнергии, тепла и холода позволяют добиться не только снижения затрат на энергоресурсы в 2 и более раз, но и снизить объемы потребления электроэнергии на вентиляцию и кондиционирование. Достигается это за счет полного или частичного замещения компрессоров системы охлаждения на АБХМ, которая электричество практически не потребляет. Опыт реализованных ООО «ПитерЭнергоМаш» проектов показывает, что окупаемость собственного энергоцентра с системой тригенерации при правильном техническом решении — всего 2–3 года, после чего решение начинает приносить владельцу дополнительную прибыль. Система, состоящая из когенераторной установки и абсорбционной холодильной машины, позволяет повысить эффективность работы и обеспечить высокий КПД в течение всего календарного года.

 

Охлаждение воды в тригенераторной установке происходит за счет процесса абсорбции горячей воды. Кроме того, при подключении компрессорных холодильных установок к тригенераторной установке можно получить не только охлажденную воду, но и температуры ниже 0 градусов. Выгода от использования тригенераторной установки по сравнению с когенераторной очевидна, поскольку её использование позволяет эффективно распределять излишки тепла, получаемые при работе газопоршневой установки. Использование процесса тригенерации более эффективно в летний период, т.к. излишки тепла от работы газопоршневой установки можно направить на получение охлажденной воды, а её, в свою очередь, пустить на технологические нужды или использовать в системе кондиционирования здания. В зимнее время года, когда пропадает потребность в холодной воде, абсорбционная установка может быть отключена. В этом случае, всё вырабатываемое газопоршневой установкой тепло используется в системе отопления.

 

ТРИГЕНЕРАЦИЯ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ | Панцырная

Введение

Реализация концепции устойчивого развития привела к появлению новых тенденций в области энергетики, а именно к направлению инвестиций и ориентации научно-технических и исследова­тельских работ на рациональную эксплуатацию природных ресурсов с целью удовлетворить ны­нешние и будущие потребности человека. В на­стоящее время к числу наиболее актуальных задач, стоящих перед обществом, относятся ис­пользование возобновляемых видов энергоно­сителей и повышение энергоэффективности су­ществующих энергетических установок. Говоря об устойчивом развитии, также не стоит забывать о проводимых мероприятиях по снижению гло­бальных выбросов CO2. В данном направлении проведено большое количество исследований и опубликовано много научных работ фундамен­тального и прикладного характера. Настоящая статья представляет собой аналитический обзор основных результатов по данной тематике, по­лученных как научным сообществом, так и про­изводителями энергии за последние 10 лет. С ее помощью будет возможно составить комплексное представление о тригенерации как способе повы­шения энергетической эффективности.

Системы энергоснабжения и энергоэффективность

Существует три основных компонента си­стемы энергоснабжения: основной источник топлива, оборудование и системы производства и распределения, а также здания и сооружения конечного использования [34] (рис. 1). Следует обратить внимание на отдельные топливно­энергетические ресурсы, системы производства и распределения электричества, тепла и холода и системы конечного использования. К топливно­энергетическим ресурсам относятся уголь, нефть, природный газ, биомасса, солнечная, геотермаль­ная, ядерная и другие виды энергии. Эти виды то­плива должны быть преобразованы (в большин­стве случаев путем сжигания) для производства электроэнергии, тепла и холода. В данной кон­цепции системами производства и распределе­ния считаются электроэнергия, тепло и холод (например, холодная вода), ко­торые расходуются для достижения ко­нечных целей: запуска оборудования, освещения, обогрева и охлаждения зданий. Выбор первичного топливного сырья, оборудования для производства и передачи электроэнергии, тепла и хо­лода, выбор места производства и пу­тей распространения продукции - все это влияет на конечную стоимость по­лученной энергии и на эффективность соотношения выхода произведенной энергии к количеству энергии, потраченной на ее производство [34]. Объединение трех компонен­тов позволяет энергетической системе быть более энергоэффективной.

 

Рис. 1. Энергетическая система

Наибольшая энергоэффективность достигает­ся благодаря улучшению эффективности систем производства и распределения электричества, тепла и холода. В процессе горения или преоб­разования первичных энергоносителей для про­изводства электричества две трети энергии, за­ключенной в топливе, превращаются в побочный продукт - тепло - и выбрасываются производите­лями электроэнергии.

Чтобы достичь эффективности использова­ния первичного топлива, большая часть энергии, содержащейся в первичном топливе, должна быть преобразована в полезную энергию. Энер­гоэффективность определяется по тому, сколь­ко энергии каждой единицы основного топлива используется для производства энергии как ко­нечного продукта. Наилучший результат дости­гается, когда на каждую единицу потребляемой энергии полезный выход будет как можно ближе к 100% от первоначального содержания энергии в первичном топливе. Стоит отметить, что энер­госбережение может рассматриваться как аль­тернативный источник энергии, так как его вне­дрение позволяет снизить потребление энергии, необходимой для определенного вида деятельно­сти, без сокращения экономической активности или качества жизни в зависимости от области ее применения.

В большинстве случаев энергосбережение мо­жет быть достигнуто в три этапа:

  • устранение потери энергии: требуются ми­нимальные инвестиции при условии, что суще­ствующие объекты используются надлежащим образом;
  • модификация существующих объектов с це­лью улучшить их энергоэффективность;
  • развитие новых технологий, которые могут обеспечить меньшее потребление энергии на еди­ницу производимого продукта.

Когенерация и тригенерация

Интерес к системам полигенерации

Существует большое количество технологий, которые могут быть применены для сбережения энергии в различных сферах, в том числе в жилом секторе, на транспорте, в промышленности и тор­говле. За последние годы рост спроса на энергию и проблемы, связанные с изменением климата, привлекли повышенное внимание исследовате­лей к высокопроизводительным системам по­лигенерации. Такие системы способны снижать потребление ископаемого топлива и объемы вы­бросов парниковых газов. Фактически в систе­мах полигенерации комбинированным способом производится энергия различных видов (тепло, холод, электричество) с использованием только одного первичного источника энергии. Когенера- ционные и тригенерационные системы являются перспективными технологиями, позволяющими снизить энергетические затраты по сравнению с традиционными отдельными производителями энергии. Кроме того, интерес к полигенерации обусловлен тем, что никакой прямой цикл произ­водства энергии не может обеспечить унитарной эффективности, в связи с чем большое количество первичной энергии теряется впустую в процессе преобразования. Когда конечным потребителям, помимо электроэнергии, необходимо тепло, мо­жет быть применена когенерация (комбинирован­ное производство тепла и электроэнергии).

На протяжении многих лет различные отрас­ли промышленности, например пищевая, цел­люлозно-бумажная и деревообрабатывающая промышленность, используют когенерацию энер­гии как средство удаления отходов и получения энергии. В когенерационной системе бросовое тепло используется для гражданского или про­мышленного применения. Однако выгода от та­кой системы не всегда очевидна из-за сложности и дополнительной стоимости соответствующей установки, поэтому не во всех случаях ее исполь­зование является экономически целесообразным и привлекательным. В быту эта система дает зна­чительную экономию энергии только в холодный сезон, когда требуется много тепла на отопле­ние помещений [3]. Таким образом, следующим шагом на пути к созданию энергоэффективного жилья могут быть тригенерационные системы (системы комбинированного производства элек­троэнергии, тепла и холода), которые способны удовлетворить потребности конечных потреби­телей в электричестве, отоплении и охлаждении и обеспечить экономию в течение всего года. При правильной разработке и исполнении си­стем тригенерация открывает очень интересные перспективы как для общих нужд [8, 36], так и для гражданского [4, 9, 21, 24, 35, 39] и про­мышленного использования [5, 14].

Пути оптимизации систем тригенерации

В наиболее общем виде систему тригенера- ции можно представить как систему, состоящую из тягача (двигателя Отто, или дизельного двига­теля внутреннего сгорания, или газовой турбины) и вспомогательных машин: котла, компрессорных и абсорбционных охладителей, тепловых на­сосов, двунаправленной связи с электрической сетью и (редко) систем хранения тепла и холо­да [3]. Такая система гораздо сложнее и дороже, чем система когенерации, следовательно, перед ее внедрением исключительно важно провести очень точный технико-экономический анализ. Повышенная сложность системы тригенерации обуславливает также трудность такого анализа из-за большого числа переменных, которые долж­ны быть учтены. Среди них наиболее важными являются потребности конечных пользователей и операционная политика. Необходимо точное распределение потребностей (включая их пико­вые значения и формы) по часам на протяжении года. В течение долгого времени операционная политика была зафиксирована априори, что огра­ничивало функционирование системы в плане удовлетворения электрических или тепловых нужд потребителей. Такой выбор зачастую был неоптимальным, что привело к появлению боль­шого числа работ, направленных на оптимиза­цию операционной политики. В общем, сегодня существуют две основные тенденции выявления путей оптимизации систем тригенерации. Пер­вая заключается в том, что проводимые иссле­дования анализируют системы и их компоненты в мельчайших подробностях [6, 7, 17], в то время как предлагаемый метод оптимизации не очень сложный. Вторая тенденция прослеживается в работах, где основной акцент делается на мате­матическое описание/моделирование оптимиза­ции [2, 10, 32, 33, 38] с небольшой детализацией системы с инженерной точки зрения.

Недавно несколько исследовательских групп предложили расширенные анализы, учитыва­ющие экологические и правовые ограничения, а также использование систем хранения тепла и холода [12, 20, 22, 25-28], однако и в них пре­имущество принадлежит математической модели.

Помимо работ по оптимизации технологий тригенерации, активно ведутся исследования по внедрению так называемых зеленых техноло­гий в энергетику. Известно, что биомасса являет­ся вторым по величине источником возобновляе­мой энергии [30]. В настоящее время существует большое число разнообразных методов преобра­зования биомассы в более ценные продукты: жид­кие и газообразные виды топлива и химические продукты посредством термохимической, биохи­мической или химической конверсии [15]. Одна­ко большинство из этих технологий, возможно, неконкурентоспособны по цене на данном этапе разработки. В настоящее время ресурсы биомас­сы в основном используются в производстве те­пловой и электрической энергии [11, 16, 30]. Пря­мое сжигание и совместное сжигание биомассы с углем являются наиболее распространенными методами ее преобразования, и в ближайшем будущем они имеют значительный потенциал для обеспечения крупномасштабного примене­ния биомассы для энергетических целей [18]. Другие технологии термохимической конверсии биомассы, например газификация, осуществимы и потенциально более эффективны по сравнению с традиционным сжиганием. Тем не менее этим технологиям либо не хватает проработанности и надежности, либо они не являются экономиче­ски оправданными для крупномасштабного ис­пользования.

На предприятии, использующем когенерацию или тригенерацию для производства энергии, про­дукты, получаемые на выходе (тепло и электро­энергия и/или холод), фундаментально отличают­ся друг от друга с точки зрения качества. Таким образом, использование обычного энергетиче­ского анализа на основе первого закона термо­динамики не может адекватно оценить экономи­ческие соотношения между затраченной работой и выходом тепла. Поэтому более уместно анали­зировать эффективность предприятия, использу­ющего когенерацию или тригенерацию для про­изводства энергии, продуктов, на основе второго закона термодинамики [23, 37]. Так, например, в литературе оценен термоэкономический потен­циал паротурбинной установки для тригенерации на заводах, имеющих четыре разные структуры и использующих биомассу (древесные отхо­ды) в качестве источника энергии [23]. Авто­рами были рассмотрены и оценены четыре различные конфигурации заводов. Их эко­номическая эффективность оценивалась с учетом различных экономических и ра­бочих параметров, поскольку изменялись только цена топлива и цена на электроэнер­гию. На предприятии 1 генерируемый пере­гретый пар с высоким давлением подается на удовлетворение потребностей в техно­логическом тепле, а также на производство охлажденной воды в абсорбционной холо­дильной машине. На предприятиях 2 и 3 пар извлекают на соответствующих стадиях из турбины и направляют на обеспечение нужд в технологическом тепле и на произ­водство охлажденной воды в абсорбцион­ной холодильной машине. Мощность пара, генерируемого на предприятии 2, достаточ­на для удовлетворения внутренних потреб­ностей. На предприятии 3 генерируется из­быток электроэнергии для продажи обратно на подстанцию. На предприятии 4 насы­щенный пар низкого давления генерируется для удовлетворения потребностей в технологиче­ском тепле, а электроэнергия покупается у пред­приятий коммунального хозяйства. Для всех предприятий было установлено, что наибольшее разрушение эксергии (= около 60%) происходит в печи. Разрушение эксергии в паровом барабане является следующим по значимости и колеблется в пределах от 11 до 16%. Также было отмечено, что общая стоимость производства уменьшается с давлением пара и увеличивается с температурой пара [23].

 

Рис. 2. Технология термической переработки сланца УТТ-3000[37]:

1 - флэш-сушилка, 2 - циклон сухого сланца; 3 - смеситель; 4 - реактор пиролиза; 5 - пыле- отделитель; 6 - флэш-печь; 7 - делитель потока; 8 - зольный циклон; 9 - циклон обработ­ки продуктов сгорания; 10 - котел-утилизатор; 11 - воздухонагреватель; 12 - конденсатор; 13 - фильтр

Недавняя исследовательская работа коллек­тива из Бразилии была направлена на изучение термодинамических характеристик и выбросов углекислого газа парокомпрессионной биотри- генерационной системы [29]. Система состоит из двигателя внутреннего сгорания с принуди­тельным зажиганием (низкого сжатия), питаю­щего электрогенератор, парокомпрессионного теплового насоса с электрическим приводом и пикового котла. Часть потребностей в нагреве было удовлетворено путем отбора отработанного тепла от двигателя и теплового насоса, тем самым было достигнуто снижение общего потребления топлива. Был проведен сравнительный анализ системы тригенерации на основе биотоплива и системы на основе обычного ископаемого то­плива без рекуперации отработанного тепла. Он показал, что в зависимости от относительных значений энергетических потребностей и харак­теристик компонентов может быть достигнуто значительное снижение первичного потребления энергии (до 50%) и выбросов CO2 (до 5% от пер­воначальной эмиссии) в случае комбинирования биотоплива и тригенерации.

Актуальный мультипараметрический анализ был проведен для определения целесообразности использования технологий возобновляемых ис­точников энергии для тригенерации [13]. Автора­ми была разработана модель для описания и оцен­ки тригенерации. Система тригенерации была нацелена на самообеспечение и одновременно удовлетворяла потребности коммерческого зда­ния в охлаждении, отоплении и электроэнергии. В нее включены четыре ключевые подсистемы: тепловая фотоэлектрическая (солнечная) подси­стема, топливный элемент, микротурбина и аб­сорбционная водоохлаждающая система. Обычно система тригенерации анализируется на основе снижения затрат, полученного благодаря ее вне­дрению, без учета используемой энергии и уров­ня выбросов углекислого газа. В работе [13] был представлен анализ системы тригенерации с по­мощью нескольких критериев с точки зрения:

  • снижения себестоимости операций;
  • энергосбережения;
  • минимизации негативного воздействия на окружающую среду.

Для разработанной автором модели системы тригенерации показано, что комплектация систе­мы тригенерации, оптимальная с точки зрения снижения эксплуатационных затрат, повышения энергосбережения и минимизации воздействия на окружающую среду, представляет собой систе­му, состоящую из микротурбин (80%), фотоэлек­трических тепловых элементов (10%) и топливных элементов (10%). Методология, представленная в этом исследовании, представляет собой хорошую базу для прагматичного подхода к проектирова­нию систем возобновляемых источников энергии для поддержки использования тригенерации.

Системы тригенерации в электроэнергетике России

В настоящее время основу промышленного потенциала российской энергетики составляют более 700 электростанций с общей мощностью 227 ГВт и более 2,5 млн км линий электропереда­чи всех классов напряжений [1]. Во главе струк­туры электрогенерирующих мощностей России стоят теплоэлектростанции, гидроэлектростан­ции и атомные электростанции. Одной из наи­более эффективных технологий использования твердых видов топлива для производства энер­гии, применяемых в России, является технология УТТ-3000, представленная на рис. 2.

После строительства крупнейшей в Евро­пе газовой турбины в 1970 году Россия потеря­ла лидерство в данной области. Реконструкция и модернизация задействованных в настоящее время отечественных газовых турбин позволят увеличить общую эффективность производства энергии из природного газа примерно на 50% [1]. Парогазовые установки важны для теплоснабже­ния. Внедрение когенерации тепла и электроэнер­гии на существующих заводах позволит повысить их эффективность без смены существующего по­коления оборудования, электрических сетей и пе­реобучения персонала.

Заключение

Обзор актуальной научно-технической лите­ратуры показал, что повышение энергоэффектив­ности существующих энергетических установок сейчас является одним из ключевых направлений развития энергетики. В настоящее время распре­деленные энергетические системы представляют собой менее 10% всей производимой в мире энер­гии [19]. Было показано, что когенерационные и тригенерационные системы являются перспек­тивными технологиями, обладающими высоким потенциалом в области снижения выбросов пар­никовых газов. Кроме того, была подтверждена их способность повысить энергоэффективность электростанций, гостиниц, больниц, супермарке­тов, аэропортов и торговых центров [31]. В по­следние годы возможность достижения экономии энергии с помощью систем тригенерации возрос­ла во многих странах благодаря улучшению ин­фраструктуры в населенных городских центрах, стимулирующим законодательствам, энергетиче­ским положениям и соответствующим налоговым льготам в этих странах. Однако существующие системы тригенерации зачастую не оптимизиро­ваны, в связи с чем выявлена необходимость про­ведения дальнейших исследований с целью по­иска путей повышения их эффективности путем улучшения технико-экономических показателей существующих систем тригенерации.

1. Волков Э. П., Костюк В. В. Новые технологии в электроэнергетике России // Вестник РАН. 2009. № 8. С. 675–686.

2. Arcuri P., Florio G., Fragiacomo P. A mixed integer programming model for optimal design of trigeneration in a hospital complex // Energy. 2007. Vol. 32. P. 1430–1447.

3. Arosio S., Guilizzoni M., Pravettoni F. A model for micro-trigeneration systems based on linear optimization and the Italian tariff policy // Applied Thermal Engineering. 2011. Vol. 31. P. 2292–2300.

4. Arteconi A., Brandoni C., Polonara F. Distributed generation and trigeneration: energy saving opportunities in Italian supermarket sector // Applied Thermal Engineering. 2009. Vol. 29, N 8–9. P. 1735–1743.

5. Bassols J., Kuckelkorn B., Langreck J. et al. Trigeneration in the food industry // Applied Thermal Engineering. 2002. Vol. 22. P. 595–602.

6. Campanari S., Boncompagni L., Macchi E. Microturbines and trigeneration: optimization strategies and multiple engine configuration effects // ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2004. Vol. 126. P. 92–101.

7. Campanari S., Macchi E. Technical and tariff scenarios effect on microturbine trigenerative applications // ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2004. Vol. 126. P. 581–589.

8. Cardona E., Piacentino A. A methodology for sizing a trigeneration plant in mediterranean areas // Applied Thermal Engineering. 2003. Vol. 23. P. 1665–1680.

9. Cardona E., Piacentino A., Cardona F. Energy saving in airports by trigeneration. Part I: assessing economic and technical potential // Applied Thermal Engineering. 2006. Vol. 26. P. 1427–1436.

10. Chicco G., Mancarella P. Matrix modelling of small-scale trigeneration systems and application to operational optimization // Energy. 2009. Vol. 34, N 3. P. 261–273.

11. Chinese D., Meneghetti A. Optimisation models for decision support in the development of biomass-based industrial district-heating networks in Italy // Appl. Energy. 2005. Vol. 82, N 3. P. 228–254.

12. Cho H., Mago P. J., Luck R. et al. Evaluation of CCHP systems performance based on operational cost, primary energy consumption, and carbon dioxide emission by utilizing an optimal operation scheme // Applied Energy. 2009. Vol. 86. P. 2540–2549.

13. Chua K. J., Yang W. M., Wong T. Z. et al. Integrating renewable energy technologies to support building trigeneration – A multi-criteria analysis // Renewable Energy. 2012. Vol. 41. P. 358–367.

14. Colonna P., Gabrielli S. Industrial trigeneration using ammonia-water absorption refrigeration systems (AAR) // Applied Thermal Engineering. 2003. Vol. 23. P. 381–396.

15. Delattin F., De Ruyck J., Bram S. Detailed study of the impact of co-utilization of biomass in a natural gas combined cycle power plant through perturbation analysis // Appl. Energy. 2009. Vol. 86, N 5. P. 622–629.

16. Filho P. A., Badr O. Biomass resources for energy in North-Eastern Brazil // Appl. Energy. 2004. Vol. 77, N 1. P. 51–67.

17. Godefroy J., Boukhanouf R., Riffat S. Design, testing and mathematical modelling of a small-scale CHP and cooling system (small CHP-ejector trigeneration) // Applied Thermal Engineering. 2007. Vol. 27. P. 68–77.

18. Hughes E. E., Tillman D. A. Biomass cofiring: status and prospects 1996 // Fuel Processing Technol. 1998. Vol. 54. P. 127–142.

19. IEA – International Energy Agency Report, Combined heat and power – Evaluating the benefits of grater global investment // International Energy Agency. URL: http://www.iea.org/Papers/2008/chp_report.pdf.

20. Kavvadias K. C., Maroulis Z. B. Multi-objective optimization of a trigeneration plant // Energy Policy. 2010. Vol. 38, N 2. P. 945–954.

21. Kavvadias K. C., Tosios A. P., Maroulis Z. B. Design of a combined heating, cooling and power system: sizing, operation strategy selection and parametric analysis // Energy Conversion and Management. 2010. Vol. 51, N 4. P. 833–845.

22. Lai S. M., Hui C. W. Integration of trigeneration system and thermal storage under demand uncertainties // Applied Energy. 2010. Vol. 87. N 9. P. 2868–2880.

23. Lian Z. T., Chua K. J., Chou S. K. A thermoeconomic analysis of biomass energy for trigeneration // Applied Energy. 2010. Vol. 87. P. 84–95.

24. Lin L., Wang Y., Al-Shemmeri T. et al. An experimental investigation of a household size trigeneration // Applied Thermal Engineering. 2007. Vol. 27. P. 576–585.

25. Lozano M. A., Carvalho M., Serra L. M. Operational strategy and marginal costs in simple trigeneration systems // Energy. 2009. Vol. 34. P. 2001–2008.

26. Lozano M. A., Ramos J. C., Serra L. M. Cost optimization of the design of CHCP (combined heat, cooling and power) systems under legal constraints // Energy. 2010. Vol. 35. P. 794–805.

27. Mago P. J., Chamra L. M. Analysis and optimization of CCHP systems based on energy, economical, and environmental considerations // Energy and Buildings. 2009. Vol. 41. P. 1099–1106.

28. Mago P. J., Chamra L. M., Ramsaya J. Micro-combined cooling, heating and power systems hybrid electric-thermal load following operation. Applied Thermal Engineering. 2010. Vol. 30, N 8–9. P. 800–806.

29. Parise J. A. R., Castillo Martínez L. C., Pitanga Marques R. et al. A study of the thermodynamic performance and CO2 emissions of a vapour compression bio-trigeneration system // Applied Thermal Engineering. 2011. Vol. 31. P. 1411–1420.

30. REN21. Renewables 2007, Global status report // Worldwatch Institute. URL: http://www.worldwatch.org/files/pdf/renewables2007.pdf.

31. Rocha M. S., Andreos R., Simões-Moreira J. R. Performance tests of two small trigeneration pilot plants // Applied Thermal Engineering. 2012. Vol. 41. P. 84–91.

32. Rong A., Lahdelma R. An efficient linear programming model and optimization algorithm for trigeneration // Applied Energy. 2005. Vol. 82. P. 40–63.

33. Rong A., Lahdelma R., Luh P. B. Lagrangian relaxation based algorithm for trigeneration planning with storages // European Journal of Operational Research. 2008. Vol. 188. P. 240–257.

34. Solmes L. A. Energy efficiency: Real time energy infrastructure investment and risk management. Dordrecht; Heidelberg; London; New York: Springer, 2009. 205 р.

35. Sugiartha N., Tassou S. A., Chaer I. et al. Trigeneration in food retail: an energetic, economic and environmental evaluation for a supermarket application // Applied Thermal Engineering. 2009. Vol. 29, N 13. P. 2624–2632.

36. Temir G., Bilge D. Thermoeconomic analysis of a trigeneration system // Applied Thermal Engineering. 2004. Vol. 24. P. 2689–2699.

37. Wang J., Dai Y., Gao L. Exergy analyses and parametric optimizations for different cogeneration power plants in cement industry // Appl. Energy. 2009. Vol. 86, N 6. P. 941–948.

38. Wang J.‑J., Jing Y.‑Y., Zhang C.‑F. et al. A fuzzy multi-criteria decision-making model for trigeneration system // Energy Policy. 2008. Vol. 36, N 10. P. 3823–3832.

39. Ziher D., Poredos A. Economics of a trigeneration system in a hospital // Applied Thermal Engineering. 2006. Vol. 26. P. 680–687.


Тригенерация. Решение для промышленности - комплексные решения и услуги компании ТРЕЙД ГРУПП

Вопросу разумного и бережного использования энергоресурсов в нашей стране всегда придавалось особое значение, а экономическое потрясение последних лет и вовсе стало причиной экстренного внедрения жестких мер экономии энергоресурсов и стратегической оптимизации производственных и технологических процессов практически во всех отраслях экономики.

На сегодняшний день достижение высоких показателей энергоэффективности стало главной целью новой государственной инновационной программы, суть которой изложена в федеральном законе «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». Исследования последних лет показали, что потенциал снижения энергозатрат за счет оптимизации потребления природный ресурсов очень широк и многогранен. Различные комплексные энергосберегающие мероприятия позволили ощутимо сократить затраты на энергоносители, тем самым в значительной степени повысив рентабельность предприятий в целом. 

Основываясь на современных требованиях в вопросах ресурсосбережения, экологической безопасности и высокого уровня энергоэффективности, мы предлагаем решение, принцип которого построен на совместной выработке трех основных видов энергии – электричества, тепла и холода. Данная технология называется – тригенерация.

Конструктивная схема тригенерации представляет собой соединение когенерационной установки с абсорбционной холодильной машиной (АБХМ). Когенерационная установка производит одновременную выработку электрической и тепловой энергии. Электроэнергия расходуется по прямому назначению для нужд потребителя, а утилизированное тепло в зимний период используется для систем отопления или ГВС, а в летний для системы кондиционирования или технологического охлаждения посредствам АБХМ. Для охлаждения конденсационной воды самой АБХМ применяется испарительная башня (градирня). Данная технология имеет особую актуальность для регионов с частыми и значительными температурными перепадами.

На сегодняшний день, тригенерация – это одна из лучших технологий, позволяющих достигать значительных показателей экономии энергоресурсов, увеличивая термическую эффективность энергокомплекса до 80% и более, минимизируя выбросы парниковых газов, а также других загрязнений в атмосферу.

Компания «ТРЕЙД ГРУПП» предлагает решения для построения и реализации проектов систем тригенерации на базе оборудования японского производителя EBARA. Корпорация EBARA была основана в 1912 году и является крупнейшим производителем абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин и тепловых насосов в Японии. На сегодняшний день компания имеет 4 завода по производству АБХМ, АБТН, чиллеров на базе центробежных и винтовых компрессоров, а также вентиляторных градирен.

Абсорбционные бромисто-литиевые холодильные машины производства EBARA специально разработаны для комплексного использования сбросного тепла, как в виде отработанных газов от поршневых двигателей и турбин, так и горячей воды от «рубашек» охлаждения, тем самым, снижая потребность в дополнительных установках утилизации теплоты. Это позволяет в значительной степени сократить эксплуатационные расходы системы охлаждение (кондиционирования воздуха), а также существенно снизить капитальные затраты комплекса за счет уменьшения установочных мощностей электрогенерирующего оборудования. По специальному заказу АБХМ могут быть выполнены в комбинированном исполнении - с возможностью использования нескольких источников теплоты как для одновременного, так и для переменного использования. Мощности всего оборудования могут быть аккумулированы в единую систему автоматического управления энергоцентром.

Мы предлагаем три основных версии данного оборудования для реализации комплекса тригенерации на объекте:    

1. Двухступенчатый абсорбционный чиллер на паре серии REW & RGW холодопроизводительностью от 500 до 5200 кВт, оснащенный усовершенствованным микропроцессором. Параметры охлажденной воды (стандарт): 5-25 °C/ параметры пара: 0.3-0.8 Мпа.

2. Двухконтурный одноступенчатый абсорбционный чиллер на горячей воде серии RHF холодопроизводительностью от 1400 до 7000 кВт, способный работать на большой разнице температуры горячей воды. Чиллер легко интегрируется в когенерационные системы, такие как ГТУ, ГПУ и ДГ. Параметры охлажденной воды (стандарт): 7-14 °C/температура горячей воды: 70-150 °C. 

3. Двухступенчатый абсорбционный чиллер с газовой горелкой серии RGD, холодопроизводительностью от 520 до 5200 кВт, способный работать в режиме охлаждения и нагрева, используя различные источники энергии (газ, дизельное топливо и т.д.). Чиллер имеет высокий коэффициент эффективности (СОР до 1.33). Тепловая мощность: до 3600 Мкал/ч. Параметры охлажденной воды (стандарт): 7°C - 12 °C/температура горячей воды на выходе: до 85 °C.

 К преимуществам использования АБХМ в тригенерационных установках относятся: 

  • Высокая экономическая составляющая. Для получения холода с целью последующего использования в системах кондиционирования или технологического охлаждения используются «бросовое» тепло, обладающие практически «нулевой» себестоимость; 
  • Точное поддержание требуемых значений температурного и теплового режимов при работе различного рода производственного оборудования, технологических устройств и процессов;
  • Минимальное потребление электроэнергии, затрачиваемое только на работу насосов и системы автоматики;
  • Круглогодичная загрузка генерирующих мощностей, обеспечивающая их максимальную экономическую эффективность;
  • Низкий уровень шума и вибрации;
  • Эксплуатационные затраты в 2 раза меньше, чем у компрессионных холодильных машин;
  • Отсутствие в АБХМ подвижных деталей и механизмов предотвращает преждевременный износ холодильной установки, увеличивая срок службы агрегата без проведения капитального ремонта до 25 лет;
  • Высокий уровень экологической безопасности, за счет использования в качестве хладагента воды. Абсорбентом является нелетучий и нетоксичный водный раствор соли бромистого лития;
  • Возможность выборочного использования либо тепловой, либо холодильной энергии в зависимости от текущих потребностей и времени года;
  • АБХМ пожаро- и взыробезопасны;
  • Абсорбционные агрегаты не подведомственны Ростехнадзору. 

Сфера применения абсорбционных чиллеров очень обширна. Это различные отрасли промышленности: энергетическая, топливная, легкая, пищевая, металлургическая, химическая, центры обработки данных, холодильные склады, объекты социального значения, заводы и мн. другие.

Выбор принципиального подхода к построению системы тригенерации, а также стратегия управления системой имеют большое значение и заслуживают тщательного рассмотрения. Изготовление оборудования для создания эффективной системы тригенерации всегда происходит под конкретные параметры и текущие задачи объекта. Такие показатели как температура и градиент источника тепла, ее стабильность, климатические условия, а также количество солей в составе воды оказывают значительное влияние на конструктивные особенности при изготовлении АБХМ. Поэтому подбор оборудования такого типа требуют основательного и вдумчивого подхода, доверять который следует только профессионалам.

Тригенерация

Термин «тригенерация» означает совершенно новую форму эффективного использования энергии. В результате тригенерации можно оптимальным образом использовать избыточную и отходящую теплоту от производства термоэлектричества (или сжигания отходов) и промышленную отходящую теплоту на протяжении всего года. Благодаря осуществляемому на практике в течение длительного времени процессу когенерации эту отходящую теплоту уже можно использовать для подогрева воды и, в странах с более низкими температурами, для отопления в течение отопительных сезонов года. Если когенерацию расширить до тригенерации, можно дополнительно использовать избыточную и отходящую теплоту для охлаждения.

Преобразование тепла в холод осуществляется в абсорбционных холодильных установках. Они содержат двойной раствор растворителя и хладагента (т.е. вода, поглощаемая аммиаком). Оба эти компонента характеризуются переменными температурами испарения. При нагреве оба компонента отделяются друг от друга вследствие переменных температур испарения. Затем хладагент (аммиак) охлаждается снова, проходя через отделитель жидкости и конденсатор. Следующий шаг заключается в помещении хладагента в так называемый испаритель, где уровень давления особенно низок. В результате низкого уровня давления, хладагент может испаряться при минимальной температуре. Испарение происходит с поглощением тепла из окружающей среды. Это создает охлаждающий эффект. Затем нагретый хладагент снова поглощается растворителем (водой) в абсорбере, и цикл начинается с самого начала.

Если требуемая тепловая энергия может быть извлечена из отходящей теплоты, создаваемой другими процессами, кондиционеры воздуха и другие холодильные установки могут действовать весьма эффективно. Почти таким же образом можно использовать регенеративные экологически чистые источники тепла, такие как геотермальная энергия. Соответственно, можно сэкономить на использовании электроэнергии, которая в ином случае потребовалась бы для работы системы кондиционирования воздуха. Во время повышения цен на электроэнергию это может также означать существенную экономию денежных средств.

Trigeneration - обзор | Темы ScienceDirect

8.2.5 Комбинированное производство тепла (охлаждения) и электроэнергии

Такие конфигурации, также известные как когенерация (ТЭЦ) и тригенерация (ТЭЦ), направлены на удовлетворение совокупного спроса на нагрузку с точки зрения тепловой и электрической энергии. Действительно, по сравнению с раздельной генерацией, комбинированный подход позволяет настраивать соотношение электрической и тепловой энергии в соответствии с потребностями пользователя.

Благодаря уже упомянутым преимуществам (по сравнению с ГТ и ДВС) системы ТОТЭ все чаще используются для интеграции в ТЭЦ.Более того, благодаря высокой температуре выхлопных газов оба теплообменника могут иметь меньшие размеры, а отводимое тепло может использоваться в большем количестве применений. В частности, в парадигме так называемых умных сетей и умных городов Элмер и др. [30] показали, что ожидаемая экономия энергии может быть улучшена даже при использовании таких выхлопных газов в централизованном теплоснабжении и производстве горячей воды.

С другой стороны, интеграция SOFC / CHP требует некоторых дополнительных усилий, чтобы стать коммерчески приемлемой для повседневных приложений.В частности, инженерные процессы должны учитывать термодинамику, стоимость и срок службы.

Действительно, в основном из-за незрелости технологии в коммерческом масштабе, большая часть доступной литературы посвящена численному моделированию (то есть системному моделированию), решению проблем термодинамики путем оценки производительности системы (максимальная мощность, использование топлива и электрический КПД). ) при изменении давления в дымовой трубе, разбавления топлива, температуры и компоновки системы.

В связи с недавним внедрением FC в отношении других технологий генерации, системы SOFC в основном изучаются в сочетании с традиционным генератором для улучшения как технических (т.д., общая эффективность преобразования) и экологические (т.е. выбросы загрязняющих веществ, в основном SO x , NO x , CO и 2 CO). С экономической точки зрения текущая цена (до) коммерческих систем ТОТЭ все еще неконкурентоспособна с генераторами на ископаемом топливе, если не учитывать экологические и социальные издержки. Полная оценка стоимости энергии, как в работе Scataglini et al. [31], моделирование различных зданий (гостиниц и больниц), снабженных системами ТОТЭ мощностью 10–250 кВт, включая снижение внешних эффектов (затраты на восстановление окружающей среды, воздействие на здоровье), выбросы парниковых газов и экономию на отоплении, демонстрируют, что выровненная стоимость энергии ( LCOE, детали для расчета которого приведены в Ref.[32]) очень близко (и даже ниже), чем средний LCOE в случае централизованного (сочетание традиционных источников) производства.

Более того, по сравнению с централизованной генерацией, ТЭЦ помогает снизить потери при передаче и, соединяя систему с соответствующим теплообменником и / или накопителем.

В частности, приложение, адаптированное к системам SOFC, было предусмотрено в тех случаях, когда тепловой насос с водяным контуром (WLHP) может использоваться в управлении тепловым режимом здания для передачи тепла из зон перегрева (например,g., для деятельности человека) в холодные зоны (которые необходимо сделать теплыми для комфорта человека). В таких случаях, как показано Tan et al. [8], поскольку WLHP управляет перераспределением тепловой энергии, система SOFC может использоваться для ТЭЦ, снабжая WLHP электричеством и используя отходящее тепло для поддержки отопления и охлаждения помещений.

В стационарных приложениях технология SOFC особенно ценится в случаях, когда отношение электрической нагрузки к тепловой нагрузке составляет около единицы.Например, Zink et al. [33], проанализировали (путем разработки модели системы и оценки ситуационного исследования) возможность использования системы ТОТЭ с питанием от природного газа для отопления и охлаждения помещений зданий, производства горячей воды. Интегрируя абсорбционную машину с системой SOFC, авторы прогнозируют экономические и экологические преимущества, а также общую эффективность производства / преобразования около 87% с устойчивыми экономическими показателями, ожидаемыми через 10 лет.

Пример системы когенерации для поддержки фотоэлектрической станции был недавно построен в промышленной зоне в Лемпяяля (Финляндия) (в результате сотрудничества между Convion и Elcogen, о чем сообщается в отчете о конкретном исследовании Elcogen [34]), даже благодаря инвестициям. помощь (сообщается в описании проекта Lemene [35]) Министерства экономики и занятости.В частности, две системы ТЭ (всего 116 кВт) в конфигурации ТЭЦ были установлены для поддержки энергоснабжения (как заявлено в [36]) делового района вместе с фотоэлектрической установкой мощностью 4 МВт и биогазовым двигателем мощностью 8 МВт. в рамках проекта LEMENE для достижения финских целей по самообеспечению на 55% (как заявлено в кратком сообщении в [37]) и выработке энергии с низким содержанием углерода. Кроме того, разрабатываемая установка направлена ​​на обеспечение энергобезопасности места установки и возможность обеспечения запаса энергии для общедоступной сети.

Еще один недавний пример ТЭЦ на ТОТЭ - контейнерная система, разработанная FuelCell Energy (в 2017 году в рамках контракта Министерства энергетики США) для снабжения коммерческих и бытовых потребителей в Питтсбурге (в рамках NRG Energy Center), разработка которой описан Гезель-Аяхом [38]. Система (которая не требует воды на полной мощности) питается природным газом (поскольку система включает десульфуризатор), но дорожная карта развития (описанная в [39]) включает цель работы с биогазом.Система мощностью 200 кВт (в секции переменного тока) состоит из двух модулей по 100 кВт (80 ячеек в каждом), работающих с КПД выработки электроэнергии около 62% (более 70% на уровне дымовой трубы) и способностью рекуперации тепла, что в сумме составляет общую ТЭЦ. конверсия около 89%. Технологическая перспектива (как заявлено в [40]) заключается в чередовании работы ТЭ и электролизера, что позволяет производить водород локально, что может быть использовано на последующей стадии. Контейнерная интеграция позволяет легко транспортировать систему после сборки на заводе.

Tri-Generation - обзор | Темы ScienceDirect

2.1.1 Системы когенерации и тройной генерации

Обычное производство электроэнергии, особенно выработка электроэнергии, с использованием ископаемого топлива, основано на процессе сжигания. Тепловая энергия последовательно преобразуется в механическую, а затем в электрическую. Благодаря этому процессу преобразования остается место для отходящего тепла. Самый простой способ вернуть потерянную энергию - использовать ее для отопления. Таким образом, «комбинированное производство тепла и электроэнергии» является эффективным методом энергоснабжения.Помимо экономии энергии и сокращения выбросов, произойдет сокращение затрат. Великобритания заявляет о ежегодной экономии 176 миллионов фунтов стерлингов на производство энергии и сокращение выбросов CO 2 на 2,1 миллиона тонн после установки 1 миллиона микрокогенерационных установок в Великобритании [UNA 15]. В настоящее время комбинированные системы производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) используются не только в промышленности, но и для реагирования на жилые районы, особенно в более холодном климате.

Системы трех поколений рассматриваются как альтернатива для более теплого климата.Типичная трехгенерационная система включает расширение ТЭЦ путем подключения первичного двигателя к оборудованию с тепловым приводом для обеспечения охлаждения. Таким образом, отработанная энергия первичного двигателя может использоваться как для систем отопления, так и для охлаждения. Комбинированная система охлаждения, обогрева и электроэнергии (CCHP) может обеспечить до 50% большей эффективности системы по сравнению с ТЭЦ такого же размера. Простая система трех поколений состоит из четырех основных блоков, как показано на рисунке 2.5. Основная часть системы - это энергоблок, также известный как первичный двигатель, который вырабатывает механическую энергию.Вторая часть - это электрический генератор, использующий произведенную механическую энергию. Остальные две части представляют собой блоки нагрева и охлаждения, которые могут полностью или частично питаться за счет отработанного тепла. Отработанное тепло происходит от выхлопных газов, смазочного масла и воды в рубашке.

Рисунок 2.5. Типичная система с тремя поколениями [UNA 15]

Большинство систем с тремя поколениями подключены к сети, что означает, что возможен обмен электрической энергией между системой CCHP и электрической сетью.Как основная часть системы CCHP, первичный двигатель обычно производит работу вала, поэтому он всегда используется для соединения с генератором электроэнергии. Альтернативами в качестве основных двигателей являются двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, паровые турбины, микротурбины, двигатели Стирлинга, двигатели Ренкина и топливные элементы. Из этих альтернатив блоки на основе Стирлинга, системы на основе органического цикла Ренкина и технологии на основе топливных элементов все еще находятся на стадии исследований и разработок с ограниченным коммерческим применением [JRA 14].Наиболее важным шагом при проектировании системы CCHP является выбор наиболее подходящего первичного двигателя. В последнее время ветряная энергия и солнечные батареи также используются в качестве тягачей.

Другой важной частью трехгенерационной установки является холодильная система с тепловым приводом, в которой отбракованное тепло от первичного двигателя используется для полного или частичного удовлетворения потребности в охлаждении. Основными альтернативными технологиями охлаждения, используемыми в системах трех поколений, являются абсорбционное охлаждение, адсорбционное охлаждение и адсорбционный увлажнитель.Абсорбционное охлаждение предпочтительнее для промышленного охлаждения или больших пространств из-за уверенности нескольких исследователей. Некоторые характеристики, такие как низкий уровень шума, отсутствие насоса раствора, отсутствие проблем с коррозией и кристаллизацией, а также адсорбционные охладители для небольших объемов, могут быть подходящими для небольших систем.

Расширение до систем с тремя поколениями возможно за счет производства большего количества продуктов, таких как горячая вода, питьевая вода, водород или некоторые другие химические продукты. Расширенная система называется поли-поколением или мульти-поколением.

Что такое тригенерация? | Иноплекс ТЭЦ Когенерация Австралия

Тригенерация - это производство комбинированного охлаждения, тепла и энергии с помощью одного генератора или технологического процесса. Система тригена вырабатывает электричество и полезное тепло, которое используется для горячей воды, отопления помещений или производства пара, а также для энергоэффективного охлаждения.

Тригенерацию иногда называют CCHP или комбинированным охлаждением, теплом и мощностью.

Преимущества тригенерации

Тригенерационные системы повышают эффективность когенерационных систем, сочетающих производство электроэнергии и тепла с охлаждением.Преимущества включают:

  • Экономия энергии - снижение затрат на электроэнергию за счет использования существующего отработанного тепла, образующегося при производстве электроэнергии, для нагрева воды или использования в качестве центрального отопления, а также для охлаждения систем кондиционирования воздуха или холодильных установок.
  • Снижение воздействия на окружающую среду - тригенерация - это энергоэффективный метод производства энергии, обеспечивающий снижение выбросов парниковых газов примерно на 30% по сравнению с производством электроэнергии из основной сети.
  • Trigen можно использовать в качестве основного источника энергии, тепла и охлаждения для вашей собственности или бизнеса или в качестве резервного средства в случае отключения электроэнергии.
  • Он идеально подходит для использования в удаленных районах или в районах, которые испытывают экстремальные погодные явления, такие как циклоны, тропические штормы или наводнения, что снижает риск отключения электроэнергии.
  • Надежный независимый источник энергии - вы управляете производством электроэнергии, тепла и холода, устраняя неудобства, связанные с прерываниями управления пиковой нагрузкой в ​​сети.
  • Trigen предлагает широкий выбор топлива - системы тригенерации могут быть настроены для работы на таких видах топлива, как природный газ, дизельное топливо, биогаз или сжиженный газ, а также на комбинированных двух видах топлива.
  • Переменная мощность - системы тригенерации могут обеспечивать различные и постоянно меняющиеся требования к мощности, теплу и охлаждению.
  • Повышенная топливная экономичность - от одного топлива питаются 3 основные системы.
  • Снижение затрат на электроэнергию - снижение затрат на электроэнергию за счет отказа от дорогостоящих пиковых тарифов на электросети.

В чем разница между когенерацией и тригенерацией?

Когенерация (cogen) и тригенерация (trigen) отличаются тем, что тригенерация способствует охлаждению вашей собственности или бизнеса, а также выработке тепла и электроэнергии.

Абсорбционные чиллеры

Trigen использует часть отработанного тепла для выработки охлажденной воды для кондиционирования воздуха или охлаждения с помощью абсорбционного чиллера. Абсорбционные чиллеры - это эффективный вариант охлаждения, который тише компрессионных чиллеров, что делает их идеальными для приложений с ограничениями по шуму, например, в жилых районах и офисных зданиях.

Подходит ли тригенерация для ваших нужд?

Пригодность вашей собственности, здания или бизнеса для системы тригенерации будет зависеть от многих факторов.Мы рекомендуем проконсультироваться с профессиональным инженером, чтобы убедиться, что триггерная система отвечает вашим потребностям в электроэнергии, тепле и охлаждении, а также представляет собой жизнеспособное финансовое вложение.

Тригенерация эффективно используется во многих приложениях, в том числе:

  • Общественные проекты
  • Больницы и медицинские учреждения
  • Гостиницы
  • Производство
  • Школы, университеты и другие образовательные учреждения.

Ссылка - https: // www.environment.gov.au/system/files/energy/files/hvac-factsheet-co-tri-generation.pdf, https://www.araner.com/blog/how-do-absorption-chillers-work/

Преимущества когенерации по сравнению с преимуществами тригенерации

Что конкретно означает когенерация?

Когенерация - это одновременное производство двух полезных форм энергии: высокотемпературного тепла и электричества , вырабатываемого из одного источника топлива. По этой причине когенерацию также называют комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (ТЭЦ).

Когенерация, которую иногда называют «когенерацией», - это проверенная и надежная технология, работающая более чем на 100 объектах по всей Австралии.

Основным практическим преимуществом когенерационной или когенерационной электростанции является то, что она восстанавливает теряемую в противном случае тепловую энергию и распределяет тепловую энергию по всей системе HVAC здания. Этот метод отопления очень эффективен по сравнению с отдельными специализированными системами отопления, работающими от другого источника топлива.

Преимущества когенерации

Коген или ТЭЦ предлагает основные экономические и экологические преимущества, в том числе:

  • значительно повышает экологический рейтинг здания ,
  • увеличивает топливную экономичность,
  • снижает затраты на электроэнергию,
  • сокращает выбросы парниковых газов (обычно до двух третей),
  • повышает надежность и бесперебойность энергоснабжения.

Организации, которые используют большие объемы горячей воды, тепла, пара или охлаждения, выиграют от когенерации, например: больницы, университеты, отели, офисные здания, водные центры, производители продуктов питания и напитков и другие крупные предприятия, которые имеют обширные требования к производство тепловой энергии.

Что такое когенерационная установка?

Когенерация - это высокоэффективная энергетическая система, которая производит электричество (или механическую энергию) и ценное тепло из одного источника топлива.

Существуют разные типы когенерационных установок, но результат, как правило, одинаковый с точки зрения рекуперации отходящего тепла.

  • Газотурбинные когенерационные установки, использующие отходящее тепло в дымовых газах газовых турбин
  • На заводах по производству газовых двигателей используются газовые двигатели с вторичной переработкой, которые, как правило, более конкурентоспособны, чем газовые турбины.
  • Заводы по производству биотопливных двигателей используют адаптированный газовый двигатель с вторичным циклом или дизельный двигатель
  • Паротурбинные установки, использующие систему отопления в качестве конденсатора пара для паровой турбины

Тригенерация - это расширение когенерации, которое включает одновременное производство электроэнергии, отопления и охлаждения.Тригенерацию часто называют комбинированным охлаждением, теплом и мощностью, или сокращенно CCHP.

Тригенерация - это процесс, при котором часть тепла, производимого когенерационной установкой, используется для производства охлажденной воды для кондиционирования воздуха или охлаждения.

Преимущества тригенерации

Тригенерация обладает рядом преимуществ, в том числе:

  • Высокоэффективное производство электроэнергии и тепла на месте
  • Повторное использование существующей когенерации для снижения потребления электроэнергии, сокращения выбросов и значительного сокращения затрат
  • Сокращение выбросов CO2 на объекте до 60% по сравнению с обычным порядком за счет выработки электроэнергии на месте с использованием природного газа.
  • Улавливание и повторное использование энергии в потоках отходов генератора для нового абсорбционного чиллера.
  • Обеспечьте энергоэффективное охлаждение с использованием отработанного тепла
  • Снижение платы за потребление электроэнергии в сети (кВтч) и потребление (кВА).
  • Достигните общего теплового КПД системы до 85%.
  • Выгодно для повышения рейтингов энергоэффективности зданий, таких как Green Star и NABERS в Австралии.

С технической точки зрения, тригенерация - гораздо более эффективная технология, чем когенерация; однако, чтобы определить, какая система имеет практический и финансовый смысл для организации, энергетическая инфраструктура здания должна быть сначала проверена и оценена квалифицированными инженерами, наряду с тщательным рассмотрением бизнес-факторов, критериев финансирования проекта и окупаемости инвестиций.В некоторых случаях установка систем Cogen или Trigen не является рентабельной, поскольку полученная экономия может быть слишком низкой, чтобы оправдать вложения. Рекомендуется связаться с доверенным консультантом по энергоэффективности или специалистом Cogen / Trigen, чтобы оценить ваши требования и порекомендовать лучшее решение с оптимальными экономическими и экологическими результатами.

Ecosave Advisory помогает крупным потребителям энергии с подробными оценками энергии и, где это применимо, включает технико-экономическое обоснование систем когенерации или тригенерации в качестве одной из возможных мер по сохранению энергии (ECM) среди целостного пакета ECM.Ecosave не только предоставляет рекомендаций по передовому опыту в области устойчивого развития, - через независимые консультации по вопросам энергетики; Обладая более чем 15-летним опытом в реализации модернизации энергоэффективности, Ecosave накопила инженерный опыт для коммерческих зданий, торговых центров, больниц, школ, университетов, производственных площадок и других сложных объектов, которые потребляют значительные объемы энергии и воды.

Чтобы получить дополнительную информацию или поговорить с консультантом по энергетическим решениям, щелкните здесь, чтобы связаться с Ecosave и заказать БЕСПЛАТНУЮ консультацию.

Связанное содержание, которое может вас заинтересовать:

Tri-Generation Устойчивое решение для промышленности

Тогда неудивительно, почему такие страны, как Китай, изучают возможности трех поколений.

Китай является крупнейшим потребителем угля в мире - по данным Министерства торговли США, в 2012 году будет использовано 4 миллиарда тонн угля. В условиях стремительного роста потребления электроэнергии страна осознает необходимость более экологичных решений. Таким образом, правительство усилило необходимость повышения эффективности на всех этапах цепочки создания стоимости энергии.

Премьер-министр Китая Вэнь Цзябао в прошлом году в публичном обращении к 12-й пятилетке заявил о намерении достичь целевого показателя экономического роста в 7 процентов. В своем выступлении он подтвердил важность достижения баланса между ростом и экологической устойчивостью. Он сказал: «(Китай) больше не должен жертвовать окружающей средой ради быстрого роста. . . так как это приведет к неустойчивому росту, характеризующемуся избыточными производственными мощностями и интенсивным потреблением ресурсов ».

Для достижения поставленных целей правительство Китая начало разработку интеллектуальной инфраструктуры электроэнергетики.Они созданы для подачи энергии, объединяя традиционные компоненты энергосистемы с новыми технологиями хранения и передачи информации. Чтобы поддержать свои последние усилия, китайское правительство получило грант от Агентства торговли и развития США (USTDA), а Black & Veatch было выбрано Национальным энергетическим управлением (NEA) Китая для проведения технико-экономического обоснования чистой энергии.

Black & Veatch будет работать с NEA для оценки внедрения трех поколений «распределенного комбинированного охлаждения, тепла и электроэнергии» (DE-CCHP).Эта технология будет рассматриваться на двух модельных предприятиях в Китае. Исследование поддерживает Программу сотрудничества США и Китая в области энергетики, государственно-частное партнерство, направленное на развитие чистой энергетики в Китае.

Это крупная двусторонняя программа сотрудничества между США и Китаем. Он использует ресурсы частного сектора для разработки проектов чистой энергии в Китае. Цель состоит в том, чтобы повысить осведомленность о технологиях, стандартах продукции, процессах регулирования и услугах, которые могут помочь Китаю в развитии его сектора чистой энергии.

DE-CCHP позволит Китаю надежно вырабатывать электрическую и тепловую энергию за счет снижения его зависимости от угольных электростанций. Три поколения также предоставляют Китаю значительные возможности для повышения энергоэффективности и сокращения выбросов парниковых газов.

Обещание тригенерации - The Hindu BusinessLine

По мере того, как Индия работает над выполнением своих обязательств по Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, стремясь сократить углеродный след на 33-35 процентов к 2030 году с 2005 годом в качестве базового года, она приняла ряд инновационных решений в области энергоэффективности. меры.По мере увеличения выбросов парниковых газов задача борьбы с парниковым эффектом становится все более сложной и требует большего финансирования. Для борьбы с его воздействием был предпринят ряд инициатив. На протяжении многих лет когенерация (производство электроэнергии с использованием отходящего тепла промышленного процесса) играла важную роль в трансформации отраслей. Теперь пора взглянуть на «тригенерацию», которая получила широкое распространение в Великобритании и Европе.

Тригенерация - это процесс охлаждения, нагрева и выработки электроэнергии одновременно из одного источника топлива.В случае с газом, который является более чистым топливом, для производства электроэнергии используются генераторы. Побочным продуктом является отработанное тепло, которое направляется в абсорбционные чиллеры и бойлеры для охлаждения помещений, нагрева воды и других подобных целей. Расширение доступа к природному газу в качестве входа для систем тригенерации должно вызвать новую волну проектов тригенерации.

Переход на газ

По мере перехода Индии к городским газораспределительным сетям, тригенерация, вероятно, значительно вырастет, в частности, в коммерческих учреждениях, отелях, аэропортах и ​​крупных проектах в сфере недвижимости.По оценкам, эта технология оказалась успешной в плане повышения эксплуатационной эффективности до 75 процентов, снижения затрат на электроэнергию на 30-40 процентов и значительного сокращения выбросов углерода.

Говорят, что в таких странах, как Нидерланды и Дания, когенерация на основе газа уже составляет почти пятую часть от общего объема производства электроэнергии, а в Великобритании - около 11 процентов.

Рынок тригенерации в Индии оценивается примерно в 20 000 МВт, при этом большая часть спроса, как ожидается, будет обеспечиваться в первую очередь коммерческой недвижимостью, аэропортами, промышленными предприятиями и предприятиями сферы обслуживания.

Начальная фаза внедрения тригенерации может быть ограничена городами, где есть стабильная сеть газоснабжения, и, возможно, ряд умных городов сочтут это привлекательным. Для удаленных и сельских потребителей, где газоснабжение еще не налажено, ведется работа по изучению возможности использования транспортировки сжиженного природного газа.

Саураб Кумар, управляющий директор Energy Efficiency Services Ltd (EESL), энергосервисной компании, созданной государственными энергетическими компаниями, говорит: «Внедрение децентрализованного комбинированного производства тепла и электроэнергии (CH) и технологии тригенерации поддержит декарбонизацию энергоносителей. Электросеть Индии и, таким образом, снижение зависимости от централизованной выработки электроэнергии на угле.«

Электроэнергетика на месте является важным катализатором в поддержке стабилизации сети, сокращения перебоев в подаче электроэнергии и повышения устойчивости площадки, что в противном случае могло бы негативно повлиять на операции, финансы и репутацию конечного пользователя», - объясняет он. Таким образом, EESL стремится предложить комплексный подход к поставке полного решения для энергоснабжения «под ключ», которое разблокирует конкуренцию в бизнесе и будет стимулировать рост, что приведет к инновациям, большей эффективности и более разумным способам работы.

Процессы

Когенерация и тригенерация.Последний является продолжением когенерации, которая включает одновременное производство электроэнергии, отопления и охлаждения. Некоторое количество тепла, производимого когенерационной установкой, используется для производства охлажденной воды для кондиционирования воздуха или охлаждения. Фактически, концепция комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) хорошо известна и имеет более чем 100-летнюю историю. Около 11% электроэнергии в Европе вырабатывается посредством ТЭЦ. В Великобритании ТЭЦ широко используется в коммерческом и промышленном секторах, где существует высокий спрос на электроэнергию.

Благодаря ТЭЦ конечные пользователи обычно экономят более 30% своих годовых затрат на электроэнергию и сокращают выбросы углерода на 30% по сравнению с традиционным производством энергии с помощью котла и электростанции. Кроме того, этот процесс очень эффективен при преобразовании газа в электроэнергию. Местный газовый двигатель исключает потери, возникающие при передаче и распределении электроэнергии по электросети и местным распределительным сетям.

Кумар объясняет: «В марте 2018 года британская дочерняя компания EESL Energypro Assets Ltd (EPAL) приобрела британского лидера рынка ТЭЦ и тригенерации Эдину, чтобы обслуживать динамично развивающийся рынок Индии для низкоуглеродных технологий.Компания Edina's India Operation, Edina Power Services Ltd (EPSL) будет иметь доступ к готовым и разработанным энергетическим решениям для рынка Индии. Мастерство Эдины в установке и обслуживании электростанций и бизнес-модель EESL станут ключевым фактором в реализации перехода к недорогим углеродным технологиям ».

Многие покупатели

Другие компании тоже считают, что технология тригенерации может иметь большое значение. Равичандран Пурушотаман, президент Данфосс в Индии, считает, что «тригенерация - это правильный шаг, который приведет нас к системам централизованного энергоснабжения, где отопление, охлаждение, горячее водоснабжение и другие подобные требования объединены в одну систему.Такие технологии, как тепловые насосы и охлаждающие подстанции, могут использоваться для оптимизации отходящего тепла ».

Пурушотхаман объясняет: «Решения для разумной энергетики - централизованное энергоснабжение и накопление тепла, сочетающие охлаждение и обогрев, - обладают высокой энергоэффективностью и ресурсоэффективностью и являются доступным решением, помогающим минимизировать« эффект теплового острова ». С помощью подключенных зданий мы можем создавать больше эффективные городские районы. Доступны различные технологии, но они используются в разрозненных хранилищах. Раскрытие огромных преимуществ, получаемых от истинного подключения и сотрудничества, поможет городам, ориентированным на будущее.

Производитель автомобилей Mahindra & Mahindra также сосредоточился на технологии и начал работу над тригенерационной электростанцией мощностью 800 кВт. Проект в настоящее время строится, и его планируется установить и подключить к середине 2020 года на производственном предприятии в Мумбаи.

Возвращаясь к EESL, тригенерация, похоже, стала важным бизнес-направлением для компании с рядом проектов тригенерации, превышающих электрическую мощность 250 МВт. У нее есть меморандумы о взаимопонимании с такими компаниями, как Tata Motors, Astha Power и другими, включая отели класса люкс.

EESL предлагает тригенерацию в качестве энергосервисной компании через режим «плати по мере сбережений», когда ее клиентам не нужно нести авансовые расходы. Это делает их привлекательными для тригенерации. Он объединился с несколькими крупными игроками, включая GAIL, для создания необходимой экосистемы.

Кумар считает, что крупные города выиграют от ТЭЦ и технологий тригенерации, и пора следить за тем, как тригенерация будет иметь значение для достижения энергоэффективности.

Тригенерация

Комбинированные системы охлаждения, тепла и электроэнергии (CCHP), также называемые системами тригенерации, представляют собой комбинацию когенерационных установок и абсорбционных чиллеров.

Газовые двигатели Jenbacher от INNIO - отличное решение для создания систем кондиционирования воздуха и / или охлаждения. Когенерационное оборудование отличается высокой эффективностью и низким уровнем выбросов. Абсорбционные чиллеры представляют собой экономичную и экологичную альтернативу традиционному охлаждению с компрессионными чиллерами. Сочетание этих двух элементов обеспечивает превосходную общую топливную эффективность, устранение хладагентов на основе ГХФУ / ХФУ и снижение общих выбросов в атмосферу.

Как это работает?

Комбинация когенерационной установки с абсорбционной системой охлаждения позволяет использовать сезонное избыточное тепло для охлаждения.Горячая вода из контура охлаждения когенерационной установки служит приводной энергией для абсорбционного чиллера.
  • Абсорбционные чиллеры производят охлажденную воду, нагревая два вещества (например, воду и соль бромида лития), которые находятся в тепловом равновесии до разделения, а затем объединяют их посредством отвода тепла.
  • Подвод и отвод тепла, достигаемые в вакууме при различных условиях давления (приблизительно 8 мбар и приблизительно 70 мбар), приводят к дисбалансу материалов, тем самым заставляя их подвергаться десорбции или абсорбции.
  • Вода (хладагент) и соль бромида лития (абсорбент) обычно используются для получения охлажденной воды в диапазоне температур от 6 до 12 ° C. Аммиак (хладагент) и вода (абсорбент) используются для низкотемпературного охлаждения до -60 ° C.

Специалисты INNIO помогут вам выбрать газовые двигатели, отвечающие потребностям вашей компании в энергии. Получите консультацию о возможностях INNIO Gas Engines:

Особенности и преимущества

  • Абсорбционные системы для кондиционирования воздуха намного более эффективны и экономичны с точки зрения производства низких выбросов NOx по сравнению с традиционными холодильными технологиями.
  • Работая с теплом, тригенерация использует относительно недорогую «избыточную энергию»
  • Произведенная электроэнергия может подаваться в сеть общего пользования или использоваться для покрытия потребностей завода в электроэнергии
  • В холодное время года тепло можно использовать для отопления
  • Простая высококачественная конструкция без движущихся частей обеспечивает низкие затраты на техническое обслуживание и большие интервалы между капитальными ремонтами.
  • Работа бесшумная
  • Возможность работы на двух видах топлива
  • Снижение эксплуатационных расходов и затрат в течение жизненного цикла
  • Использование воды в качестве хладагента исключает использование озоноразрушающих веществ

НАШИ ЭКСПЕРТЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ ВАМ

Независимо от того, ищет ли ваш бизнес локальные решения для электроснабжения, доступ к электричеству, снижение затрат на электроэнергию или даже продажу электроэнергии обратно вашей местной сети / потребителям, региональные эксперты INNIO могут посоветовать вам, какое решение наиболее целесообразно для вас.

Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатную консультацию по следующему телефону:

  • Преимущества локальных решений по производству электроэнергии для вашей компании
  • Потенциальные финансовые выгоды с использованием экономического моделирования
  • Консультации по технической стороне вашего проекта - виды топлива, технико-экономические обоснования, оборудование и баланс выбора завода и др.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *