Когенерация и её преимущества

Когенерация — комбинированная выработка электроэнергии и теплоты в электрогенераторных установках с ДВС. Понятие когенерации используется в настоящее время, чаще всего, по отношению к теплоэлектростанциям (ТЭС) небольшой мощности (до десятков мегаватт), работающим на локальные сети.

Идея когенерации не является новой. Основные теоретические вопросы и технические решения были разработаны в прошлом веке в СССР и за рубежом (работы профессора А. Г. Курзона, профессора П. И. Бажана и др.). Практическая реализация разработок в нашей стране задержалась в связи с особенностями государственной политики в области энергетики, основанной на идее создания энергетической системы на базе крупных энергетических объектов, главным образом, мощных ТЭЦ. Считалось, что такая система будет обеспечивать минимум себестоимости выработки электричества и теплоты, обладать очень высокой надежностью и управляемостью.

В действительности в нынешних экономических условиях в необходимой мере не проявляется ни одно из указанных преимуществ.

Не вдаваясь в подробный анализ причин этого, тем более, что мнения специалистов сильно расходятся, отметим только, что по параметру эффективности использования топлива крупные паротурбинные ТЭЦ, работающие по теплофикационному циклу, далеко не идеал.

Потери при трансформации теплоты и передаче энергии наблюдается на каждом шаге технологической цепочки, начиная с производства работы на базе парового цикла Рэнкина. Эффективный КПД этого цикла на 8−4% ниже эффективного КПД поршневых и газотрубных машин, что связано с термодинамическими особенностями циклов и параметрами процессов при современном уровне развития технологий.

Кроме этого, значительными эксэргетическими потерями сопровождается нагрев сетевой воды ТЭЦ паром из промежуточных отборов турбин.

Совершенно недопустимые потери сопровождают передачу теплоты к потребителям через плохо изолированные, сильно разветвленные, несбалансированные тепловые сети.

Есть и другие отрицательно сказывающиеся на работе ТЭЦ факторы:

• — нарушение температурных режимов по сетевой воде;
• — нарушение температурных режимов выработки тепла и электроэнергии; когенерация электроэнергия тепловой
• — потери теплоносителей с утечками и продувками и др.

В то же время констатируется — альтернативы крупным ТЭЦ как основе теплоэнергетики России пока нет. Слишком велика доля их мощности, слишком сильно они интегрированы в энергетическую и экономическую системы, слишком велики их основные фонды.

Тогда для чего нужны мини-ТЭС с их системами когенерации?