4.4.3. Микроэлектростанции

Микроэлектростанции

Электростанции мощностью 1–100 кВт предназначаются для энергоснабжения инди «Marathon Engine System» видуальных бытовых и коммерческих потребителей – коттеджей, квартир, предприятий торговли, офисов и др. Наибольшим спросом у потребителей в США, Японии, странах Европы пользуются когенерационные микроТЭЦ на природном газе мощностью 1–10 кВт, применяемые в односемейных коттеджах и малоэтажных домах.

Рис. 4.42. Установка фирмы

МикроТЭЦ рассматриваются в развитых странах мира в качестве эффективного средства снижения выбросов парниковых газов (СО2) в системах теплои электроснабжения.

Современные коммерческие микроТЭЦ создаются на базе газопоршневых двигателей, газовых микротурбин, топливных элементов, двигателей Стирлинга.

Основные фирмы – производители микроТЭЦ – «Sener Tec» («DACHS»), «PowerPlus Technology» («Ecopower»), «Honda» («ECOWILL»), «Whisper Yech».

Одной из наиболее популярных установок для частных жилищ является газопоршневая микроТЭЦ фирмы «Honda» (Япония) электрической мощностью 1 кВт и тепловой мощностью 3,5 кВт на природном газе. Электрический к.п.д. установки, созданной на базе четырехтактного поршневого двигателя, составляет 20% , общий к.п.д. – 85%.

Газопоршневые микроТЭЦ электрической мощностью 5,5 и 4,7 кВт и тепловой 12,5 кВт разработаны фирмой «Sener Tec» (Нидерланды).

Фирмой «PowerPlus Technology» (торговая марка «Ecopower») разработаны газопоршневые микроТЭЦ электрической мощностью 4,7 и 9 кВт и тепловой мощностью соответвенно 12,5 и 24 кВт. Электрический к.п.д. установки мощностью 9 кВт фирмы «Marathon Engine System», показанной на рис. 4.42, составляет 24,5%, коэффициент использования топлива – до 90%.

Планируется выпуск соответствующих установок на растительных маслах (рапсовое масло) и биогазе.

Фирмой «Enatec» (Нидерланды) разработана микроТЭЦ мощностью 1 кВт на базе двигателя Стирлинга, предназначенная для замены индивидуальных котлов в частном секторе. В двигателях Стирлинга используется принцип внешнего подвода тепла в рабочий цикл. Это определяет возможность их работы на любых видах топлива.

МикроТЭЦ на основе двигателей Стирлинга и топливных элементов пока еще не нашли широкого применения, однако они рассматриваются в качестве наиболее перспективных технологий будущего.

В области автономных источников электроснабжения малой мощности для сферы бизнеса, наряду с газопоршневыми установками, применяются также газовые когенерационнные микротурбины мощностью 30–300 кВт фирм «Capstone», «Elliott» и «Ingersoll-Rand Elliott» (США), «Toyota Motor Company» (Япония).

Когенерационные установки фирмы

«Elliott» (рис. 4.43, табл. 4.5) отличает применение высокооборотного газового микротурбогенератора на 68000 об/мин, что определяет их большую компактность по сравнению с микротурбинами других фирм. Установка содержит преобразователь частоты электрического тока, обеспечивающий получение трехфазного напряжения 0,4 кВ частотой 50 Гц, и 2 дополнительных электрических аккумулятора.

Рис. 4.43. Установка фирмы «Elliott»

Таблица 4.5 Технические характеристики когенерационной микротурбины «Elliott»