Ко-генерация

Комбинираното производство на електрическа и топлинна енергия се осъществява чрез газов двигател и свързан с него генератор. Електроенергията – три фази 400 V – е от Генератора, а топлинната енергия – от четирите интегрирани топлообменника в инсталацията: 1 – охлаждащата система на двигателя, 2 – смазочната система, 3 – интеркулера на горивната система и 4 – изходящата система. По този начин получаваме на изхода топла вода 90^oС и охлаждаме инсталацията за нормалната й работа.

Отношението електрическа – топлинна енергия е около 1 – 1,5. Или ако инсталацията е за производство на 100 kWe/h електрическа енергия, то топлинната енергия е поне 150 kWt/h.


Три-генерация

На обекти като болници, хотелски комплекси, оранжерии и др., възниква въпросът какво да се прави с топлината през лятото. Решението за нашия климат е едно – превръщане на топлинна енергия в охладителна. При ефективност от 70% топлинна енергия се трансформира чрез абсорбционно охлаждане в охладителна енергия. Това охлаждане е с плюсови температури (от +5^oС) и е подходящо за цялостна климатизация или използване в хладилни складове. Така от 100 kWt/h топлинна енергия можем да получим 70 kWс/h охладителна енергия.


Производство на пара

В редица производства се използва пара. Ко-генераторната инсталация (КГИ) може да произвежда пара по зададени параметри. В този случай, на мястото на топлообменника на изходящата система се поставя паров генератор. Този генератор не консумира енергия. За гориво служат изходящите газове на двигателя, които са с температура около 480^oС. При тези инсталации остава топлата вода (90^oС ) от останалите 3 топлообменника, която може да се използва за подгряване на водата (обикн. около 10-15^oС) или за отопление. При предварително подгряване на водата се повишава ефективността на паровия генератор.


Ефективност

Общият КПД е сбор от електрическата и топлинната ефективност.

Електрическата ефективност при мощностен фактор на мрежата cos φ = 1 е 42%. Практически, този фактор cos φ = 0,8. При това ефективността на произвежданата електроенергия е около 36%.

Топлинният КПД варира между 49 и 55%.

Така общият КПД на КГИ е между 85 и 95%.


Приложение

КГИ намират приложение навсякъде където има потребност от двете енергии едновременно: отоплителни централи, болници, училища, социални заведения, хотелски и развлекателни комплекси, плувни басейни, оранжерии, предприятия от леката и тежката промишленост, животновъдни ферми и др.


Съвместимост

КГИ работи в паралел с електропреносната мрежа. В зависимост от конкретната конфигурация (най.често съобразена с топлинното производство) може да се получи излишък или недостиг на електроенергия. В първия случай, изкупуването на тази излишна за обекта електроенергия, е регламентирано със закон и цената е минимум 20% от стойността на електроенергията за бита. При втория случай, на обекта влиза допълнително толкова електроенергия, колкото недостига.


Работа тип “остров”

В редица случаи, спирането на електрозахранването е свързано с технологични загуби на средства и на време. КГИ може да работи без наличие на мрежа в т.нар. Авариен режим или режим тип “Остров”, като захранва сама обекта. В този случай КГИ следи всички параметри на мрежата (наличие, претоварване, баланс на фазите, вектор на тока, мощностен фактор и др.) и при излизане от зададените рамки на който и да е от тях за период по-голям от 2 msec. се изключва от мрежата чрез моторен прекъсвач и захранва сама обекта. Общото време без електрозахранване е по-повече от 70 msec.


Гориво

Ко-генераторна инсталация ползва природен газ, чист пропан или биогаз. Биогаз инсталациите са изключително изгодни на обекти с наличности на отпадък биологична маса: животновъдни ферми, кланици, сметища и др. При интерес към биогаз инсталации, моля консултирайте се с нас.


Печалба

Печалбата от комбинираното производтво е между 60 и 150% в зависимост от това по каква тарифа се заплаща електроенергията на обекта и как се получава топлинната енергия.

Допълнителна печалба има от възможността, която ДКЕВР предоставя на ползващите КГИ, независимо от мощността им, за директно присъединяване към Булгаргаз (вж Решение № 5 ог 5 Юли204г на ДКЕВР, за Предоставяне на достъп до газопреносната и/или газоразпределителните мрежи, Привилегировани потлебители, ДВ бр. 67/2004, стр. 127).

Допълнителен приход може да се получи от продажба на вредните емисии, които КГИ спестява, съгласно протокола от Киото.

Печалба ще бъдат и Зелените сертификати, които от 2007г. неекологичните електропроизводители ще закупуват от екологичните електропроиводства.


Екология

КГИ намаляват парниковите емисии по следния начин:
+ 47% по-малко СО2;
+ 25% по-малко NO;
+ 32% по-малко гориво.