Мини-ТЭЦ (малая теплоэлектроцентраль) — теплосиловые установки, служащие для совместного производства электрической и тепловой энергии в агрегатах единичной мощностью до 25 МВт, независимо от вида оборудования. В настоящее время нашли широкое применение в зарубежной и отечественной теплоэнергетике следующие установки: противодавленческие паровые турбины, конденсационные паровые турбины с отбором пара, газотурбинные установки с водяной или паровой утилизацией тепловой энергии, газопоршневые, газодизельные и дизельные агрегаты с утилизацией тепловой энергии различных систем этих агрегатов. Термин когенерационные установки используется в качестве синонима терминов мини-ТЭЦ и ТЭЦ, однако он является более широким по значению, так как предполагает совместное производство (co — совместное, generation — производство) различных продуктов, которыми могут быть, как электрическая и тепловая энергия, так и другие продукты, например, тепловая энергия и углекислый газ, электрическая энергия и холод и т. д.
Фактически термин тригенерация, предполагающий производство электроэнергии, тепловой энергии и холода также является частным случаем когенерации. Отличительной особенностью мини-ТЭЦ является более экономичное использование топлива для произведённых видов энергии в сравнении с общепринятыми раздельными способами их производства. Это связано с тем, что электроэнергия в масштабах страны производится в основном в конденсационных циклах ТЭС и АЭС, имеющих электрический КПД на уровне 30-35 % при отсутствии теплового потребителя. Фактически такое положение дел определяется сложившимся соотношением электрических и тепловых нагрузок населённых пунктов, их различным характером изменения в течение года, а также невозможностью передавать тепловую энергию на большие расстояния в отличие от электрической энергии.
Модуль мини-ТЭЦ включает газопоршневой, газотурбинный или дизельный двигатель, генератор электроэнергии, теплообменник для утилизации тепла от воды при охлаждении двигателя, масла и выхлопных газов. К мини-ТЭЦ обычно добавляют водогрейный котёл для компенсации тепловой нагрузки в пиковые моменты.
Назначение мини-ТЭЦ Основным предназначением мини-ТЭЦ является выработка электрической и тепловой энергии из различных видов топлива.Концепция строительства мини-ТЭЦ в непосредственной близости к потребителю имеет ряд преимуществ (в сравнении с большими ТЭЦ): позволяет избежать затрат на строительство дорогостоящих и опасных высоковольтных линий электропередач (ЛЭП); исключаются потери при передаче энергии; отпадает необходимость финансовых затрат на выполнение технических условий на подключение к сетям централизованного электроснабжения; бесперебойное снабжение электроэнергией потребителя; электроснабжение качественной электроэнергией, соблюдение заданных значений напряжения и частоты; возможно, получение прибыли. В современном мире строительство мини-ТЭЦ набирает обороты, преимущества очевидны.
Преимущества Основное преимущество мини-ТЭЦ — близость к потребителям тепловой энергии. Снижаются или отпадают проблемы с теплосетями (трубопроводы, обеспечивающие подачу тепловой энергии от ТЭЦ к потребителям). В случае аварии, разрыва в теплосети возникают большие проблемы: разрытие грунта, временное отчуждение территории для ремонта теплосети, как правило перекрывается движение автотранспорта. По советским нормативам теплосети подлежали замене через 20-30 лет. На основе двигателей внутреннего сгорания существует оборудование «мини-ТЭЦ», позволяющее обеспечивать электро- и теплоснабжение отдельных домов, в том числе и индивидуальных домов (коттеджей).
Использование тепла мини-ТЭЦ Значимую часть энергии сгорания топлива при выработке электроэнергии составляет тепловая энергия. Существует варианты использования тепла: непосредственное использование тепловой энергии конечными потребителями (когенерация); горячее водоснабжение (ГВС), отопление, технологические нужды (пар); частичное преобразование тепловой энергии в энергию холода (тригенерация); холод вырабатывается абсорбционной холодильной машиной, потребляющей не электрическую, а тепловую энергию, что даёт возможность достаточно эффективно использовать тепло летом для кондиционирования помещений или для технологических нужд;
Топливо для мини-ТЭЦ Виды используемого топлива газ: природный газ магистральный, природный газ сжиженный, попутный нефтяной газ и другие горючие газы; жидкое топливо: нефть, мазут, дизельное топливо, биодизель и другие горючие жидкости; твердое топливо: уголь, древесина, торф и прочие разновидности биотоплива. Наиболее эффективным и недорогим топливом в России является магистральный природный газ, а также попутный газ.
Исполнения мини-тэц Различают цеховое (в здании) и контейнерное (в блок-модуле) исполнение. Контейнерное исполнение Имеет наивысшую степень готовности Проще проектировать, проще монтировать. Дешевле, когда устанавливается одна или две ГПУ Сложнее обслуживать Цеховое исполнение, в здании Все элементы проектируются и монтируются отдельно Быстрее срок поставки, дольше срок монтажа Дешевле, когда устанавливается более трёх ГПУ Легче обслуживать
См. также Комбинированные микроисточники тепловой и электрической энергии Распределённое производство энергии Теплоэлектроцентраль Газопоршневые электростанции Тепловая электростанция Когенерация Тригенерация
Примечания
Категория:Тепловые электростанции Категория:Теплоэнергетика