Когенерационные установки (мини-ТЭЦ) для производства электрической и тепловой энергии

Когенерационная установка — это энергоцентр, который из одного вида топлива одновременно вырабатывает электрическую и тепловую энергию. За счёт полезного использования тепла, которое в обычной электростанции теряется, коэффициент использования топлива достигает 80–90 % — против 40–44 % при раздельной генерации. Для предприятия это означает собственное электричество и тепло по себестоимости в 2–3 раза ниже тарифов сети и котельной.
«Эртех» — российский производитель когенерационных установок и мини-ТЭЦ. Мы проектируем, изготавливаем на собственном производстве и вводим в эксплуатацию энергоцентры мощностью от 200 до 2500 кВт и выше — под ключ, с единой ответственностью за результат. На счету компании более 50 реализованных проектов и свыше 390 МВт установленной мощности.

Что такое когенерация и как она работает

В основе когенерационной установки — газопоршневой двигатель, который вращает генератор и вырабатывает электроэнергию. Одновременно двигатель выделяет тепло: оно отводится от системы охлаждения, масляного контура и выхлопных газов. Система утилизации тепла (котёл-утилизатор и теплообменники) собирает это тепло и передаёт его в контур отопления, ГВС или технологического пара.
Таким образом тепловая энергия является практически бесплатным, побочным продуктом выработки электричества. Именно совмещение двух полезных продуктов в одной установке и называется когенерацией (комбинированной выработкой тепла и электроэнергии).

Простыми словами. 1 м³ газа в обычной электростанции даёт только электричество, а бо́льшая часть энергии уходит в атмосферу с выхлопом и охлаждением. В когенерационной установке это тепло возвращается на объект — вы платите за то же топливо, но получаете вдвое больше пользы.

КПД до 90 % и экономия топлива до 40 %

Электрический КПД современной газопоршневой установки — около 40–44 %. Когда к нему добавляется утилизированное тепло, суммарный коэффициент использования топлива достигает 85–90 %. По сравнению со схемой «электричество из сети + тепло из котельной» когенерация экономит до 40 % топлива и кратно снижает выбросы CO₂ на единицу полезной энергии.

Показатель Раздельная генерация Когенерация
Электрический КПД 40–44 % 40–44 %
Использование тепла теряется до 47 %
Итоговый КПД по топливу 40–44 % 85–90 %
Себестоимость 1 кВт·ч высокая ниже в 2–3 раза

Преимущества когенерационных установок

  • Низкая себестоимость энергии. Собственный кВт·ч обходится от ~2 руб. — существенно ниже сетевого тарифа.
  • Электричество и тепло сразу. Одна установка закрывает и электро-, и теплоснабжение объекта.
  • Быстрая окупаемость. Типовой срок — 3–4 года без утилизации тепла и 1,5–2,5 года с когенерацией.
  • Снятие ограничений по мощности. Не нужно дорогое технологическое присоединение и годы ожидания сетей.
  • Энергетическая независимость. Стабильное электроснабжение объекта без зависимости от аварий в сети.
  • Мобильность и всесезонность. Блочно-контейнерное исполнение, монтаж на подготовленную площадку.
  • Экологичность. Работа на природном, попутном нефтяном или биогазе, низкий уровень выбросов.

Модельный ряд когенерационных установок по мощности

Мы подбираем и изготавливаем установки под электрическую и тепловую нагрузку конкретного объекта — от 200 кВт до 2,5 МВт в единичной мощности, с возможностью объединения нескольких модулей в энергоцентр большей мощности.

Эл. мощность Класс объекта Тепловая мощность* Топливо
200–500 кВт цех, ферма, ТЦ ≈ 250–600 кВт газ
500–1000 кВт производство, теплицы ≈ 600–1200 кВт газ
700 кВт популярный типоразмер ≈ 800 кВт газ
1000–1500 кВт завод, ЖКХ-квартал ≈ 1,2–1,8 МВт газ
1500–2500+ кВт крупное предприятие ≈ 1,8–3 МВт газ

* Тепловая мощность указана ориентировочно и уточняется по модели двигателя и температурному графику.

Где применяются когенерационные установки

  • Промышленность и машиностроение — снижение себестоимости продукции за счёт дешёвой энергии.
  • АПК и тепличные комплексы — электричество, тепло и CO₂ для досветки и обогрева.
  • ЖКХ и жилые кварталы — локальный источник тепла и электричества.
  • Нефтегаз — утилизация попутного нефтяного газа в энергию.
  • ЦОД и объекты с непрерывным циклом — надёжное электроснабжение первой категории.
  • Социальные объекты — больницы, спорткомплексы, гостиницы, бизнес-центры.

Тригенерация: получаем ещё и холод

Если к когенерационной установке добавить абсорбционную холодильную машину (АБХМ), тепло летом превращается в холод для кондиционирования или технологического охлаждения. Такая схема называется тригенерацией и позволяет полезно загружать установку круглый год — особенно выгодно для ЦОД, пищевых производств, торговых и офисных комплексов.

Оборудование и двигатели

Когенерационные установки «Эртех» строятся на газопоршневых двигателях ведущих мировых производителей — MWM, MTU Onsite Energy, Weichai, а также Liyu Power и Shengdong. Двигатель подбирается под задачу: премиальный ресурс и КПД либо оптимальная цена владения. Блок-модули, контейнеры и системы утилизации тепла мы изготавливаем на собственном производстве, что гарантирует качество сборки и удобство дальнейшего сервиса.

Исполнение: контейнер или модульное здание

Установка поставляется в блочно-контейнерном исполнении заводской готовности либо размещается в модульном/капитальном здании энергоцентра. Контейнер оснащается шумоизоляцией, вентиляцией, пожарной и газовой безопасностью, обогревом — и готов к работе в любом климате России. Такой формат сокращает сроки монтажа и пусконаладки.

Строительство под ключ (EPC)

«Эртех» реализует когенерационные проекты по модели EPC — от идеи до работающего энергоцентра, с единой точкой ответственности:

  1. Аудит электрических и тепловых нагрузок объекта, сбор исходных данных.
  2. Технико-экономическое обоснование и подбор оборудования.
  3. Проектирование энергоцентра и согласования.
  4. Изготовление установки и блок-модулей на производстве.
  5. Монтаж, подключение к газу и инженерным сетям.
  6. Пусконаладка, ввод в эксплуатацию и сервисное сопровождение.

Стоимость и окупаемость

Цена когенерационной установки зависит от мощности, марки двигателя, исполнения и схемы утилизации тепла, поэтому рассчитывается индивидуально. Ориентир по экономике: себестоимость собственного кВт·ч — от ~2 руб., типовой срок окупаемости — 3–4 года без утилизации тепла и 1,5–2,5 года с когенерацией. Точные цифры под ваш объект мы приводим в технико-экономическом обосновании.

Частые вопросы

Обычная электростанция вырабатывает только электричество, а тепло теряет. Когенерационная установка дополнительно утилизирует тепло двигателя, поэтому КПД по топливу вырастает с 40–44 % до 85–90 %.

На природном газе, а также на попутном нефтяном газе и биогазе. Тип топлива учитывается при подборе двигателя и системы газоподготовки.

Мощность подбирается по графику электрических и тепловых нагрузок. Пришлите профиль потребления или заполните опросный лист — мы подберём оптимальный типоразмер, включая популярные 500, 700 и 1000 кВт.

Типовой срок — 3–4 года без утилизации тепла и 1,5–2,5 года с когенерацией. При высокой загрузке окупаемость минимальна.

Да, по схеме тригенерации с абсорбционной холодильной машиной — тепло установки превращается в холод для кондиционирования и технологических нужд.

«Эртех» — производитель: мы изготавливаем блок-модули и энергоцентры на собственной площадке и обслуживаем их на всём жизненном цикле.