тригенерация что это такое

Тригенерация

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

Зависимость потенциала выработки холода АБХМ от мощности ГПУ

*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.

Источник

Тригенерация. Что это такое?

Оглавление

Тригенерация (от англ. tri + generation) — генерация сразу трех видов энергии: электричества, тепла и холода.

Тригенерация — это процесс, в котором часть тепловой энергии, вырабатываемой при работе газопоршневой установки, используется для генерации холода, который применяется для технологических нужд предприятия и для кондиционирования помещений.

Принцип работы тригенерации

Горючий газ необходимых параметров поступает на газопоршневой двигатель. В процессе сжигания топлива образуется механическая энергия, которая передается через единый вал на генератор и преобразуется в электрическую энергию стандартных параметров качества.

При работе двигателя внутреннего сгорания выделяется большое количество теплоты, которое можно утилизировать с помощью специального оборудования и затем использовать. При этом для получения данной энергии не затрачивается дополнительное количество топлива – данный продукт является попутным при технологическом процессе выработки электрической энергии.

Система утилизации тепла с газопоршневых установок позволяет получать попутную тепловую энергию необходимых параметров с помощью теплообменников и котлов-утилизаторов, с помощью которых отводится тепло от нагретых частей и сред. Вырабатываемая тепловая энергия подается в существующую систему теплоснабжения предприятия (когенерация).

Помимо режима когенерации с одновременной выработкой двух энергоресурсов, на газопоршневой установке можно с помощью специально установленного оборудования организовать режим тригенерации – одновременной выработки трех энергоресурсов – электроэнергии, тепла и холода.

Принцип работы тригенерации

Схема тригенерации

Технологически схема тригенерации представляет собой соединение газопоршневой установки с абсорбционной холодильной машиной.

Схема тригенерации

Внешний вид АБХМ различной мощности

Нагрев АБХМ происходит горячей водой или паром. Процесс может проходить в одну или две ступени. При одноступенчатой схеме с 1 МВт электрической энергии вырабатывается 600 кВт холода, при двухступенчатой — 1200 кВт холода.

АБХМ могут работать в двух режимах: на выработку холода и тепла. В особой линейке стоят адсорбционные чиллеры, работающие в адсорбционно/десорбционных циклах и позволяющие использовать тепловую энергию не очень горячей воды (80°С — 50°С). Это актуально в южных регионах, где потребности в холоде выше, а электромощностей не хватает, особенно в периоды пиковых нагрузок.

Общая структурная схема режима тригенерации

Сферы применения

Тригенерацию используют на различных объектах, где есть потребность в электричестве, тепле и холоде:

В ряде применений утилизируемое тепло используется в низкотемпературных производственных процессах, таких, как сушка, дубление, обработка пищевых продуктов, обогрев помещений и нагревание воды в зданиях, охлаждение помещений с помощью абсорбционных холодильных машин.

Тригенерационный энергоцентр комбината химической продукции АО «Пигмент»

Преимущества тригенерации

Тригенерационные установки являются очень выгодным оборудованием в сфере малой распределенной генерации, т.к. позволяют использовать утилизированное с газопоршневых установок тепло не только зимой в целях отопления, но и летом для кондиционирования помещений или охлаждения в технологических нуждах. Тем самым повышается общий КПД установки, которая в таких условиях может использоваться круглый год, сохраняя высокую эффективность.

Проекты тригенерации обладают целым рядом преимуществ. Основные из них следующие:

Примеры реализации

В 2014 году в Санкт-Петербурге введён в эксплуатацию тригенерационный энергокомплекс для аэропорта «Пулково». Общая мощность холодоснабжения энергоцентра – 19 МВт.

Тригенерационный энергокомплекс обеспечивает терминалы аэропорта электроэнергией, тепловой энергией (ГВС, отопление, вентиляция) и холодом для нужд системы кондиционирования воздуха.

Энергетический центр аэропорта «Пулково» (Санкт-Петербург)

В 2015 году Группа компаний «МКС» завершила строительство мини-ТЭС для крупнейшего предприятия химической промышленности России – АО «Пигмент».

Энергоцентр функционирует в режиме тригенерации. В качестве основного генерирующего оборудования были использованы три газопоршневых установки MWM TCG 2020 V20. В качестве топлива используется природный газ. Энергоцентр работает в параллельном режиме с внешней сетью.

Тригенерационный энергоцентр комбината химической продукции АО «Пигмент»

Тригенерация дала возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для отопления, но и летом для кондиционирования помещений и для технологических нужд предприятия. Такой подход позволил использовать газопоршневую установку круглый год, тем самым, не снижая ее высокий КПД в летний период, когда потребность в вырабатываемом тепле снижается.

Благодаря тригенерации, завод «Пигмент» вышел на новый уровень энергоэффективности. Экономия энергоресурсов стала значительной: цена электроэнергии с пуском новой станции снизилась в три раза, а тепло и холод, как побочный продукт, стали доставаться бесплатно. Срок окупаемости объекта составил всего 3 года.

Система тригенерации, внедренная на объекте Группы компаний «МКС»®

Экономика и эффективность тригенерации

Тригенерационные установки повышают эффективность для предприятия потребителя в части его системы энергоснабжения. Основной экономический эффект при использовании тригенерационной установки заключается в получении попутных условно бесплатных энергетических ресурсов (тепло, холод) без дополнительных затрат на топливо. Этот эффект приводит к заметному снижению себестоимости выработки электроэнергии по отношению к режиму моногенерации (только выработка электричества), когда все затраты распределяются только на один ресурс. В результате тригенерации потребитель получает все вырабатываемые ресурсы значительно дешевле, чем от централизованных сетей.

Также значительным критерием в сторону тригенерации является размещение генерирующего объекта в непосредственной близости от потребителя – это снижает потери при передаче и исключает наличие транспортной составляющей в стоимости энергетических ресурсов.

В связи с этим, проекты реализации газопоршневых тригенерационных электростанций сейчас имеют довольно привлекательный срок окупаемости для предприятия-потребителя – до 5 лет. При этом, сроки реализации таких проектов укладываются, как правило, в один календарный год, что делает проекты установок тригенерации не только доступным, но и очевидно выгодным и логичным шагом.

Стоимость реализации проектов тригенерации

Вопрос стоимости реализации проектов тригенерации всегда остается одним из основных. По средним оценкам инжиниринговых компаний, организующих реализацию проектов мини-ТЭС, ориентировочная удельная стоимость строительства такого объекта «под ключ» в режиме когенерации составляет около 650 евро за 1 кВт установленной электрической мощности. При усложнении проекта до режима тригенерации предварительная удельная стоимость может составить до 750-800 евро за 1 кВт установленной электрической мощности и выше, в зависимости от сложности и объема оборудования.

Источник

Тригенерация

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 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.

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:

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

Источник

Тригенерация

Ссылки

Источники

Полезное

Смотреть что такое «Тригенерация» в других словарях:

тригенерация — Одновременное производство электрической энергии и полезного тепла и холода (как правило, с помощью холодильной машины, потребляющей тепло). Тригенерация это один из типов ДЭ. [Всемирный Союз Распределенной энергетики (WADE)] EN trigeneration… … Справочник технического переводчика

Мини ТЭЦ — Мини ТЭЦ малая теплоэлектроцентраль, более современное название считается Мини ТЭС (Теплоэлектростанция). Содержание 1 Устройство Мини ТЭЦ 2 Назначение Мини ТЭЦ 3 Использование тепла Мини ТЭ … Википедия

Мини-ТЭЦ — Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения. Мини ТЭЦ (малая теплоэлектроцентраль) теплосиловые установк … Википедия

Теплоэлектростанция — (Thermal power, ТЭС) Определение ТЭС, типы и характеристики ТЭС. классификация ТЭС Определение ТЭС, типы и характеристики ТЭС. классификация ТЭС, устройство ТЭС Содержание Содержание Определение Градирня Характеристики Классификация Типы… … Энциклопедия инвестора

Возобновляемые ресурсы — Возобновляемые ресурсы природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет. Это довольно расплывчатое определение, и часто в понятие «возобновляемые ресурсы»… … Википедия

Возобновляемые природные ресурсы — Возобновляемые ресурсы природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет. Это довольно расплывчатое определение, и часто в понятие «возобновляемые ресурсы» включают … Википедия

Возобновляемые источники энергии — Возобновляемые ресурсы природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет. Это довольно расплывчатое определение, и часто в понятие «возобновляемые ресурсы» включают … Википедия

Возобновимые ресурсы — Возобновляемые ресурсы природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет. Это довольно расплывчатое определение, и часто в понятие «возобновляемые ресурсы» включают … Википедия

Газопоршневая электростанция — это система генерации, созданная на основе поршневого двигателя внутреннего сгорания, работающего на природном или другом горючем газе. Возможно получение двух видов энергии, (тепло и электричество) и этот процесс называется «когенерация». В… … Википедия

Невозобновимые ресурсы — Возобновляемые ресурсы природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет. Это довольно расплывчатое определение, и часто в понятие «возобновляемые ресурсы» включают … Википедия

Источник

Тригенерационные установки

Тепло для производства холода

Тригенерационные установки применяются также в промышленных технологических процессах на хладо- и молочных комбинатах, пивоваренных заводах, в нефтехимии, металлургии, химической промышленности и в некоторых других отраслях и производствах.

Благодаря тригенерации с использованием АБХМ, которая является альтернативой компрессионным холодильным установкам и кондиционерам, можно значительно снизить потребление электроэнергии на производство холода, а сэкономленное электричество использовать на иные цели.

Преимущества тригенерационных установок:

Абсорбционная холодильная установка является самостоятельным блоком оборудования интегрированного в систему когенерационной установки Karla Energize, который находится в непосредственной близости от агрегата и не требует никакого вспомогательного технологического оборудования.

К преимуществам использования АБХМ в тригенерационных установках относятся:

В настоящее время вопросам энергосбережения в жизнедеятельности страны на всех уровнях уделяется особое внимание, а для хозяйствующих субъектов это является и необходимостью из-за увеличивающихся тарифов на энергоносители, что в свою очередь увеличивает себестоимость произведенной продукции и услуг. Помимо электроэнергии, становится и очень дорогим использование пресной воды, которой в мире становится все меньше. Одной из возможностей по обеспечению эффективного и рационального использования энергоресурсов является внедрение новейших энергосберегающих технологий или модернизация существующего оборудования, участвующего в технологических процессах.Например, при использовании тригенерационных установок.

Тригенерация — это процесс, посредством которого некоторая часть тепловой энергии, производимой ТЭC, используется для получения охлажденной воды для кондиционирования воздуха или для других потребностей в охлаждении, т.е. одновременное производство электричества, тепла и холода. В отличие от когенерации, она позволяет эффективно использовать такие источники тепловой энергии, как сбросная горячая вода, отработанный пар и выхлопные газы, тем самым повышая КПД установок.

Будучи побочными и, по сути, даровыми для потребителя продуктами энергетического и промышленного производства, они способны существенно удешевить схемы выработки холода для современных климатических установок и холода используемого в технологических процессах промышленного производства.

Схема тригенерации

Одной из составляющей тригенерационной установки является абсорбционная холодильная машина. В сочетании с ТЭС или когенерационной установкой, абсорбционная холодильная установка позволяет использование сезонного избыточного тепла для производства холода. АБХМ безопасна для окружающей среды, так как в качестве хладагента используется вода. Еще одним преимуществом абсорбционного чиллера является пониженный уровень шума и вибраций, там нет движущихся частей, что в свою очередь увеличивает срок службы чиллера и уменьшает затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию.

В качестве источника тепла, для определенной линейки абсорбционных установок, является использование энергии сбросной горячей воды (95°С — 80°С), например, воды с рубашек охлаждения газо-поршневых установок автономных газовых электростанций. При этом может быть получена холодная вода с температурой 7°С, которая передается потребителю. В данном случае затраты на выработку холода будут минимальными, что значительно сокращает время окупаемости оборудования. Нельзя без внимания оставить и тепловую энергию выхлопных газов с тех же самых газо-поршневых установок. В качестве источника тепла, может использоваться также пар, например, в летний период с котельных, где его потребление падает. Помимо чиллеров работающих на горячей воде, еще применяются установки прямого нагрева, которые работают на природном газе, био- и дизтопливе, нефти и др.

Данные чиллеры работают в двух режимах: на выработку холода и тепла. В особой линейке стоят адсорбционные чиллеры, работающие в адсорбционно/десорбционных циклах и позволяющими использовать тепловую энергию не очень горячей воды (80°С — 50°С), например, нагретой воды в солнечных коллекторах. Это актуально в южных регионах, где потребности в холоде выше, а электромощностей не хватает, особенно в периоды пиковых нагрузок.

В итоге можно сказать, что абсорбционные чиллеры обеспечивают повышение эффективности использования топлива когенерационных установок и ТЭС в энергоцентрах, а также экономическую и экологическую альтернативу традиционным системам охлаждения.

Принципиальная схема применения абсорбционных чиллеров в энергоцентрах

Сферы применения абсорбционных чиллеров:

Крышный кондиционер, руфтоп (Rooftop) устанавливается на крыше здания и является наиболее эффективным способом решения задачи вентиляции и получения свежего воздуха в больших помещениях

Это система, которая обеспечивает приток чистого и свежего воздуха в помещение, а так же удаляет вредный отработанный воздух из него

Системы чиллер-фанкойл являются на сегодня самыми популярными системами многозонального кондиционирования больших объектов

Источник