Мини-ТЭС или автономное энергообеспечение. Общая информация по МиниТэц

Что такое мини-ТЭС?

Мини-ТЭС - это газопоршневая теплоэлектростанция, оборудованная системой утилизации тепла, что позволяет ей работать в режиме когенерации - совместной выработки электрической и тепловой энергии, преобразуя тепловую энергию сгорания газового топлива одновременно в электрическую и тепловую энергию. Тем самым, достигая общий КПД установки более 80 %.

Что такое мини-ТЭЦ?

Мини-ТЭЦ - это комплекс оборудования для снабжения потребителя электрической и тепловой энергией (а так же холодом), состоящей из газопоршневых теплоэлектростанций с системой утилизации тепла, котельного и вспомогательного оборудования, а также устройств распределения, контроля и учета электрической и тепловой энергии.

Для чего это нужно?

Установка мини-ТЭЦ - это локальный автономный источник получения недорогой электрической и тепловой энергии. Позволяет Вашему предприятию не зависеть от постоянно растущих тарифов и ограничения лимитов внешних электрических и тепловых сетей. А так же минимизировать потери в многокилометровых электро- и теплосетях за счет расположения мини-ТЭЦ максимально близко к конечному потребителю. Для ряда строящихся объектов, значительно удаленных от распределительных линий энергосистемы, строительство ЛЭП может обойтись гораздо дороже, чем строительство газопоршневой Мини-ТЭЦ. В этом случае Мини-ТЭЦ окупается ещё до пуска в эксплуатацию. Опять же, если строится новый объект, расходы на проектирование и строительство газопоршневой Мини-ТЭЦ могут в отдельных случаях на 70-90 % покрываться сумой, сэкономленной на подключении объекта к внешним источникам энергии.

Варианты исполнения мини-ТЭС

Схема размещения мини- ТЭС в контейнере

Размещение мини-ТЭС в отдельно стоящем здании, машинное отделение

Варианты работы модульных теплоэлектростанций

• Автономная работа на нужды конкретного потребителя в электроэнергии и тепле.
• Параллельная работа с электросетью в постоянном режиме с экспортом излишней электроэнергии в сеть либо в режиме ограничения пиковых нагрузок.

С целью повышения эффективности использования природных ресурсов, а также надежности и гибкости выработки электрической или тепловой энергии в зависимости от нужд потребителей в каждый конкретный момент времени, возможны следующие варианты инженерных решений мини-ТЭС:

• Недостаток тепловой энергии, в режиме минимального электропотребления, может покрываться за счет пиковых водогрейных и паровых (если требуется) котлов.


• Если на объекте, кроме выработки электрической и тепловой энергии, требуется производить холод (например: для кондиционирования помещения), возможна установка сорбционной холодильной машины, использующей для генерации холода тепловую энергию, утилизируемую с теплоэлектростанций. Потребность в холоде приходится, как правило, на летнее время, когда потребность в тепловой энергии сведена к минимуму.

Оптимальной схемой эксплуатации мини-ТЭC можно назвать такую, где наряду с электроэнергией потребитель использует, т.е. утилизирует и тепловую энергию, повышая тем самым общий КПД установки. Экономически целесообразным, в этой связи, является применение мини-ТЭС на предприятиях, имеющих технологическую потребность в тепловой энергии круглый год, например, на предприятиях легкой, пищевой промышленности или бытового обслуживания, где тепло может быть использовано как для подогрева питательной воды для паровых котлов, так и непосредственно в технологическом процессе. Возможны и другие способы утилизации тепла:

• для нагрева осадка (биомассы) сточных вод, отходов животноводческих ферм и птицефабрик, что ускоряет производство биогаза; при этом сам биогаз может являться топливом для самих энергоустановок;


• для подогрева природного газа на газовых редуцирующих станциях - ГРС (после резкого понижения давления газ сильно охлаждается);


• в процессах технологической сушки или тепловой обработки (например, керамики, древесины и т.п.). При этом теплоносителем являются выхлопные газы с температурой около 500 °C;


• для отопления зданий и сооружений широко распространенной в мире является схема, когда 50%-70% ежегодных тепловых нужд потребителя обеспечивает мини-ТЭС, а остальные 30%-50% дают пиковые водогрейные котлы.

Используемый газ и варианты применения мини-ТЭС

Широкий спектр используемого газа (природный, пропан, факельный, сточных вод, биогаз, мусорных свалок, коксовый, попутный, пиролизный (древесный), химической промышленности), а так же низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии и тепла относительно тарифов федеральных энергокомпаний, делает актуальным применение мини-ТЭC: в нефте-, газо-, угледобывающих компаниях; на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах; в металлургической промышленности; на животноводческих комплексах; на мусорных свалках; на водоочистных сооружениях, в качестве источников автономного электро- и теплоснабжения жилых и административных зданий, торговых и развлекательных комплексов, производственных, спортивных сооружений и т.д. Бесперебойное энергоснабжение является обязательным условием работы ответственных потребителей: узлов связи, больниц, административных зданий, диспетчерских пунктов, банков, страховых компаний, таможенных терминалов, систем жизнеобеспечения и др.

Автономное электроснабжение объектов нефтедобычи с использованием в качестве топлива попутного нефтяного газа.
Автономное электроснабжение строительства и эксплуатации нефтепроводов и газопроводов.
Электро- и теплоснабжение заводов и промышленных предприятий, как автономно, так и параллельно с имеющейся сетью для компенсации пиковых нагрузок.
Автономное электро- и теплоснабжение загородных домов и коттеджных поселков.
Автономное электро- и теплоснабжение жилых комплексов. Возможно использование систем тригенерации для системы центрального кондиционирования.
Автономное электро- и теплоснабжение торговых комплексов. Возможно использование систем тригенерации для системы центрального кондиционирования.
Автономное электро- и теплоснабжение складских комплексов.
Автономное электро- и теплоснабжение спортивных сооружений. Возможно использование систем тригенерации для системы центрального кондиционирования.
Автономное электро- и теплоснабжение ферм, птицефабрик, теплиц, мясокомбинатов, молокозаводов и других объектов пищевой промышленности. Возможно получение пара для технологических нужд, а так же использование систем три генерации охлаждения сетевой воды до +70С. Возможно использование в качестве топлива биогаза, получаемого из биологических отходов.
Электроснабжение объектов строительства.
Выработка электроэнергии и тепла, используя в качестве топлива газ мусорных свалок.

Как долго может эксплуатироваться мини-ТЭС на базе газопоршневых электростанций?

Например: моторесурс двигателей DEUTZ с промежуточными ремонтами, достигает 250 000 моточасов, или 25 лет при эксплуатации по 8000 часов в год. Это делает мини-ТЭС надежным и эффективным источником энергообеспечения.

Газопоршневые Мини-ТЭС и Экология

Уровень токсичности отработавших газов современных газопоршневых ТЭС удовлетворяет самым жестким требованиям действующих стандартов.

Насколько выгодно строительство мини-ТЭЦ

Срок окупаемости газопоршневых Мини ТЭЦ в значительной степени определяется графиком электропотребления. Если средняя загрузка по электрической мощности газопоршневой Мини ТЭЦ составит порядка 70 %, то ориентировочный срок окупаемости составит 3-5 лет<. При этом расчетный ресурс мини-ТЭС порядка 20 - 25 лет! Если же вы будете использовать мощность установки менее чем на 35 %, вы рискуете не уложиться по срокам окупаемости и в 10 лет.