Когенерация. Технология появилась сравнительно недавно и разрабатывалась для автономного снабжения теплом и электроэнергией промышленных объектов и населённых пунктов в отдалённых районах, где отсутствовало централизованное энергоснабжение. Поэтому это были установки большой мощности и высокой стоимости. Поскольку технология быстро стала популярной, начали разрабатываться и появляться продаже маломощные и компактные когенерационные установки. Появилась возможность применения их в быту.
Цены на установки и стоимость их обслуживания стали доступными и продолжают снижаться. Даже при нынешнем уровне цен, себестоимость полученного тепла и выработанной электроэнергии заметно ниже цен на энергоносители от централизованных поставщиков. Это позволило применять технологию когенерации не только в отдалённых районах, но и для получения независимости от ценового диктата сторонних поставщиков. На вчерашний день, самую большую популярность технология получила в Европе, Канаде и Японии. На сегодняшний день список стран однозначно стал больше.
Что же такое когенерация? Это одновременное получение двух видов энергии при работе одного устройства, электрической и тепловой. Приставка «ко» означает «комби«. Также следует упомянуть и о тригенерации. Это та же когенерационная установка, только с адсорбером для утилизации излишнего тепла. Благодаря адсорберу появляется возможность производить ещё и холод. Например, у вас есть теплица. Тепло идёт на обогрев, электричество на освещение, холод на сохранение урожая. Таким образом, новые технологии в энергетике позволяют решать сразу несколько задач одновременно.
Когенерационная установка состоит из четырёх отдельных устройств, собранных на единой платформе:
- Силовой агрегат. Производители когенерационных установок предлагают самые разнообразные типы силовых установок. Наиболее широкое применение получили газотурбинные и газопоршневые установки, то есть газовые. Помимо газовых, применение нашли двигатели внешнего сгорания и топливные элементы. Об их особенностях, а также об особенностях других силовых установок, мы поговорим чуть позднее.
- Электрогенератор.
- Теплообменник. В установках с газотурбинным силовым агрегатом, тепловая энергия отбирается из выхлопного коллектора. В газопоршневых — от масляного радиатора системы охлаждения силовой установки.
- Блок системы управления. Управляет производительностью установки в зависимости от уровня потребления электрической и тепловой энергии. Обеспечивает устойчивые параметры по частоте и напряжению электрического тока, поддерживает стабильные значения тепловой энергии по температуре.
Когенерационная установка, при выработке 1 кВт электроэнергии, производит от 1 до 2 кВт тепловой энергии. Это соотношение напрямую зависит от типа силовой установки. Например, отбор тепла из выхлопного коллектора газотурбинного силового агрегата, позволяет получить больше тепла относительно выработанной электроэнергии, чем от масляного радиатора газопоршневой установки.
Если когенерационная установка работает в непрерывном режиме, срок окупаемости капитальных затрат составит 3 — 4 года. Если у вас есть возможность продавать излишки электроэнергии во внешнюю энергосеть, срок окупаемости несколько сократится. К тому же, благодаря взаимодействию с внешней сетью, работа установки будет сбалансированной и стабильной.