Особенности учета тепловой энергии

тепловой энергия учет Предприятия по генерации тепловой энергии Собственная генерация электроэнергии и пара в течение ряда десятилетий в странах Западной Европы и опыт эксплуатации мини-ТЭЦ в России и Республике Беларусь подтвердили, что когенерационные установки на базе газовых двигателей являются наиболее эффективными комбинированными источниками тепловой и электрической энергии. Интенсивное развитие предприятий России связано с все более остро встающим вопросом дефицитности энергообеспечения вновь вводимых нагрузок. Фактически ряд производств оказывается недостаточно обеспеченным тепловой и электрической энергией. С другой стороны, не менее острыми являются вопросы эффективного использования энергетических ресурсов.

Учитывая мировые тенденции, для повышения конкурентоспособности и устойчивости на рынке предприятия постоянно совершенствуются, модернизируется производство, вводятся новые мощности для увеличения объема и расширения ассортимента продукции. Наряду с проведением технической реконструкции, внедрением стандартов контроля качества, разработкой новых видов продуктов, предприятия ищут дополнительные источники для снижения себестоимости выпускаемой продукции предприятия. Одним из них является снижение энергетической составляющей себестоимости. Для многих предприятий характерно то, что электрическая и тепловая энергия потребляются одновременно. При этом электроэнергию получают от сетей энергоснабжающих компаний, а тепловая энергия производится собственными котельными. В отличие от других стран, монополизм и отсутствующая в настоящее время конкуренция среди генерирующих и энерго-распределительных компаний в России приводит к отсутствию мотивации в сокращении издержек при производстве, транспортировке и поставке электроэнергии предприятиям, вызывает постоянный рост цен на энергоносители для конечных потребителей негативно сказывается на себестоимости продукции.

Для существенного снижения энергоемкости и, соответственно, себестоимости продукции необходима альтернативная, более эффективная технология энергоснабжения. Когенерационные установки на базе газопоршневых двигателей имеют наивысшую на сегодняшний день эффективность преобразования энергии топлива в электричество. Например, для современных установок производства GE Jenbacher электрический КПД составляет до 48,7%, а с учетом тепла общий КПД достигает 90%. Это позволяет иметь минимальную топливную составляющую в себестоимости производимой электроэнергии.

Еще больший эффект от применения когенерационной технологии достигается при преобразовании избыточной тепловой энергии в холод для использования в технологических производственных процессах. Технология тригенерации с применением абсорбционных холодильных машин (АБХМ) как нельзя лучше подходит для предприятий мясной отрасли, где холод используется в технологических процессах для производства и хранения продукции. Технические особенности абсорбционных чиллеров позволяют получать захоложенную воду температурой 5−10 °С. При необходимости достижения более низкой температуры воды АБХМ может работать в цепочке с компрессионными холодильными машинами (КХМ), обеспечивая предварительное охлаждение воды и тем самым снижение потребления электроэнергии КХМ.

Тепло на предприятиях используется в паре и горячей воде, при этом пар является более востребованным теплоносителем в технологических процессах, поэтому предпочтительнее применять паровую утилизацию тепла уходящих дымовых газов. Горячая вода может дополнительно использоваться в технологии сушки для подогрева воздуха перед подачей в газовый теплогенератор, а также для предварительного нагрева воды перед водоочисткой и деаэрацией. Применение для предприятий тригенерационных комплексов в составе собственных мини-ТЭЦ позволяет привести электро-, теплои холодоснабжение к современному техническому уровню, снизить затраты на энергоресурсы и обеспечить независимость производства от внешних сетей энергосистем.

Основные и особенно важные преимущества собственного тригенерационного комплекса:

• — получение дешевой электроэнергии для нужд предприятия; -эффективное использование топлива (газа);
• — общий коэффициент использования топлива в установках достигает 90%;
• — получение необходимого количества дешевого теплоносителя для технологии тригенерации;
• — снижение уровня выбросов вредных веществ и парниковых газов.

Анализ, проведенный компанией, показал при существующих режимах работы себестоимость электроэнергии, генерируемой собственным энергоисточником, составляет 2−2,5 руб. кВт*ч при существующем тарифе в энергосистеме 5,5−6,5 руб. кВт*ч.

Среди проектов мини-ТЭЦ для предприятий пищевой промышленности можно выделить проект создания электростанции для СП «Санта Бремор», выполненный подразделением группы компаний VAPOR-FILTER в Белоруссии.

Станция размещена в отдельно стоящем здании, построенном на площадке в производственной зоне СП «Санта Бремор». Цель строительства — обеспечение потребителей завода собственной дешевой электроэнергией, технологическим паром и ГВС, получаемыми в когенерационном режиме, позволяющем наиболее эффективно использовать природный газ.

Энергокомплекс включает три газопоршневых агрегата производства GE Jenbacher и один трехсекционный котел утилизатор VAPOR. Мощность комплекса — 4,2 МВт, что необходимо для удовлетворения потребности предприятия в электрической энергии и отопления производственных и административных помещений. Параметры выдаваемой электроэнергии напряжение — 10 кВ, частота тока — 50 Гц. Электрический КПД каждого модуля составляет 42,1%. Каждый процент КПД дает значительную экономию топлива, особенно при больших установленных мощностях, а также при работе в режиме с неполной утилизацией. Значение электрического КПД увеличивается с ростом стоимости природного газа, поскольку топливная составляющая в полной себестоимости производимой энергии возрастает вместе со стоимостью газа.

Получение горячей воды на отопление и ГВС температурой 70−90 °С реализуется двумя способами. Во-первых, часть теплоносителя нагревается теплом, отбираемым от двигателя (система охлаждения топливной смеси, масла, рубашки двигателя). Во-вторых, происходит частичный нагрев воды в экономайзерах сетевой воды за счет охлаждения дымовых газов двигателя со 192 до 120 °C.

По технологии производства на предприятии требуется 1,5 т*ч пара. Паровой трехсекционный котел предназначен для генерации насыщенного пара давлением 6 бар за счет утилизации тепла выхлопных газов 3 ГПУ (выхлопные газы ГПУ проходят по трубному пространству парового котла-утилизатора, нагревая питательную воду с последующим парообразованием). За счет утилизации тепла дымовых газов двигателей, поступающих с температурой 399 °C в котел-утилизатор, образуется 2280 кг*ч пара.

Общий объем инвестиций по данному проекту превысил 2 млн евро. По расчетам специалистов предприятия, все затраты окупились за три года выработка собственной электрической и тепловой энергии позволила предприятию сэкономить до 30% в этой статье затрат.

В перспективе потребление пара на предприятии увеличится до 3,5 т*ч в связи с введением дополнительной производственной линии. Поэтому было принято решение о строительстве второй очереди энергоцентра с установкой еще одного газопоршневого агрегата с котлом-утилизатором и горелкой.

Кроме экономической составляющей, важнейшим преимуществом внедрения когенерации является повышение надежности энергоснабжения. Внезапное его отключение приведет к убыткам и недополучению прибыли, а возможно, и снижению деловой репутации. Аварийные отключения могут стать причинами выхода из строя дорогостоящего оборудования, потери сырья и порчи продукции. В случае наличия собственной ТЭЦ потребитель застрахован от перебоев в централизованном энергоснабжении, время от времени возникающих вследствие либо износа основных фондов энергосистемы, либо других непредвиденных случаев.