ЕФЕКТИВНІСТЬ ГАЗОПОРШНЕВИХ КОГЕНЕРАЦІЙНИХ УСТАНОВОК В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Автор(и)

  • Д. В. Степанов Вінницький національний технічний університет
  • Н. В. Резидент Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-167-2-36-41

Ключові слова:

когенерація, електрична енергія, теплова енергія, газопоршневий двигун, декарбонізація, водогрійна котельня, енергетична ефективність

Анотація

Процес одночасного вироблення теплової та електричної енергії має більшу енергоефективність порівняно з роздільною схемою енергопостачання, коли теплова енергія виробляється на парових або водогрійних котельнях, а електрична енергія постачається з централізованих джерел — теплових електричних станцій, що сприяє декарбонізації енергетичної галузі та сповільненню процесів глобального потепління.

Впровадження комбінованого енергопостачання в системах централізованого теплопостачання надає переваги щодо диверсифікації та надійності постачання теплової та електричної енергії, змен­шення навантаження на об’єднану електромережу, зменшення нерівномірності завантаження електроенергетичної системи, посилення енергонезалежності країни.

Як об’єкт дослідження вибрано водогрійну котельню системи централізованого теплопостачання. Визначено економію умовного палива в разі встановлення на базі опалювальної водогрійної котельні газопоршневих двигунів Jenbacher. Показано, що економія умовного палива становить 1,7...7,3 % для когенераційної системи в порівнянні з роздільною схемою енергопостачання, де за основу взяті показники ефективності вугільних теплових електричних станцій. Визначено річне зменшення валових викидів оксидів вуглецю, оксидів сірки та оксидів азоту в навколишнє середовище в разі впровадження децентралізованої когенерації.

Визначено вплив співвідношення цін на газ та електричну енергію на економічну ефективність комбінованого вироблення теплової та електричної енергії з використанням природного газу. Показано, що використання когенераційної установки для покриття власних електричних потреб є економічно доцільним у разі співвідношення цін на електричну енергію та природний газ більше ніж 2,4. Підтверджено, що когенерація є економічно доцільною, але має значні терміни окупності інвестицій.

Біографії авторів

Д. В. Степанов, Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, доцент, завідувач кафедри теплое

Н. В. Резидент, Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри теплоенергетики

Посилання

International Energy Agency (IEA), Energy Efficiency. [Electronic resource]. Available: https://www.iea.org/reports/energy-efficiency .

S. Kusch, Cogeneration (combined heat and power production) in Europe. [Electronic resource]. Available: http://www.sigrid.de/mediapool/55/553823/data/Cogeneration_combined_he.pdf .

Цілі сталого розвитку: Україна (Національна Доповідь 2017). [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/natsionalna-dopovid-csr-Ukrainy.pdf .

Теоретико-прикладні аспекти декарбонізації та розвитку розподіленої електроенергетики України, кол. моногр., М. О. Кизим, Ред. Харків: ФОП Лібуркіна Л. М., 2020, 344 с.

Г. Б. Варламов, Г. М. Любчик, і В. А. Маляренко, Теплоенергетичні установки та екологічні аспекти виробництва енергії, підруч. Київ, Україна: ІВЦ «Видавництво «Політехніка», 2003, 232 с.

Г. Г. Півняк, і Ф. П. Шкрабець, Альтернативна енергетика в Україні. Дніпропетровськ, Україна: НГУ, 2013, 109 с.

Т. І. Скібіна, «Організаційно-економічний механізм стимулювання розвитку когенераційного виробництва енергії в Україні,» Економіка та держава, № 2, с. 136-140, 2015. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.economy.in.ua/pdf/2_2015/31.pdf .

І. О. Казарова, «Підвищення ефективності систем енергопостачання за рахунок впровадження когенерації.» дис. канд. техн. наук., Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України, Харків, 2018.

Закон України «Про комбіноване виробництво теплової та електричної енергії (когенерацію) та використання скидного енергопотенціалу» зі змінами, внесеними Законом України від 21.10.2021. N 1818-ІХ. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2509-15#Text .

Енергетична стратегія України до 2035 року: «Безпека, енергоефективність, конкурентоспроможність». [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80#Text .

Закон України «Про енергетичну ефективність» зі змінами, внесеними Законом України від 03.11.2022 № 2710-IX. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1818-20#Text .

С. Й. Ткаченко, М. М. Чепурний, і Д. В. Степанов, Розрахунки теплових схем і основи проектування джерел теплопостачання, навч. посіб. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2005, 137с.

М. М Чепурний, і С. Й. Ткаченко, Енергозбережні технології в теплоенергетиці. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2009, 114 с.

О. Г. Лялюк, Економіка енергетики : практикум. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2009, 118 с.

Когенераційні установки JENBACHER. Технічні характеристики. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.kts-eng.com/product/jenbacher-j-412-b09/ . Дата звернення 10.02.2023.

ГКД 34.02.305-2002. Викиди забруднюючих речовин в атмосферу від енергетичних установок. Методика визначення. Чинний від 2002-07-01. Київ, 2002.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 70

Опубліковано

2023-05-04

Як цитувати

[1]
Д. В. . Степанов і Н. В. Резидент, «ЕФЕКТИВНІСТЬ ГАЗОПОРШНЕВИХ КОГЕНЕРАЦІЙНИХ УСТАНОВОК В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ», Вісник ВПІ, вип. 2, с. 36–41, Трав. 2023.

Номер

Розділ

Енергетика, електротехніка та електромеханіка

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 > >>