Микро комбинированное производство тепла и электроэнергии

редактировать

Микро комбинированное производство тепла и электроэнергии, микротЭЦ, µCHP или mCHP - это расширение идеи когенерации на дом на одну / несколько семей или небольшое офисное здание в диапазоне до 50 кВт. Обычные технологии производства тепла и электроэнергии в одном общем процессе: двигатели внутреннего сгорания, микрогазовые турбины, двигатели Стирлинга или топливные элементы.

Микро-когенерационная установка с 30 кВт электроэнергии и 65 кВт тепла выход на основе двигателя внутреннего сгорания

Местная генерация имеет потенциал для более высокого КПД, чем традиционные генераторы сетевого уровня, поскольку ей не хватает 8-10% потерь энергии при транспортировке электроэнергии на большие расстояния. Также отсутствуют 10–15% -ные потери энергии от теплопередачи в тепловых сетях из-за разницы между теплоносителем тепловой энергии (горячей водой) и более холодной внешней средой.

Наиболее распространенные системы используют природный газ в качестве основного источника энергии и выделяют диоксид углерода ; тем не менее, эффективный КПД производства тепла ТЭЦ намного выше, чем у конденсационного котла, что снижает выбросы и затраты на топливо.

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 Технологии
    • 2.1 Топливо
    • 2.2 Типы двигателей
    • 2.3 Топливные элементы
    • 2.4 Термоэлектрики
    • 2.5 Солнечные микро-ТЭЦ
      • 2.5.1 CPVT
      • 2.5.2 CHP + PV
  • 3 Чистые измерения
  • 4 Состояние рынка
    • 4.1 Япония
      • 4.1.1 ECOWILL
      • 4.1.2 PEMFC
      • 4.1.3 SOFC
    • 4,2 Южная Корея
    • 4,3 Европа
    • 4,4 Швеция
    • 4,5 Германия
      • 4,5.1 PEMFC
      • 4.5.2 SOFC
    • 4,6 UK
      • 4.6.1 PEMFC
      • 4.6. 2 SOFC
    • 4,7 Дания
    • 4,8 Нидерланды
    • 4,9 США
    • 4,10 Канада
  • 5 Исследования
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Нормы и стандарты
  • 9 Внешние ссылки

Обзор

Система микро-ТЭЦ обычно содержит небольшую тепловую машину в качестве первичного двигателя, используемого для вращения генератора, обеспечивающего электроэнергией, при одновременном использовании отработанного тепла от первичного двигателя для отопления помещений отдельного здания и обеспечения горячей бытовой водой. В топливных элементах нет вращающегося оборудования, но батарея топливных элементов и, где это применимо, также риформер будут обеспечивать полезное тепло. Стек действительно генерирует мощность постоянного тока, которая преобразуется инвертором постоянного / переменного тока в сетевое напряжение. ЕС определяет микро-ТЭЦ как имеющую выходную электрическую мощность менее 50 кВт, однако у других есть более строгие определения, вплоть до <5 kWe.

Генератор микро-ТЭЦ может в первую очередь следовать за потреблением тепла, обеспечивая электричество в качестве побочного продукта или может следовать спросу на электроэнергию для выработки электроэнергии и использования тепла в качестве побочного продукта. При использовании в основном для отопления, системы микро-ТЭЦ могут вырабатывать больше электроэнергии, чем требуется мгновенно, излишки затем поступают в сеть.

Целью когенерации является использование большего количества энергии в топливе. Причина использования систем ТЭЦ заключается в том, что большие тепловые электростанции, вырабатывающие электроэнергию за счет сжигания топлива, производят от 40% до 60% низкотемпературного отходящего тепла из-за Карно Теорема. Уровень температуры (примерно 80 ° C - примерно 150 ° C) этого отходящего тепла позволяет использовать его для отопления помещений, поэтому в некоторых городских районах были установлены сети централизованного теплоснабжения. Тепловые сети имеют ограниченную протяженность, так как транспортировка тепла на большие расстояния неэкономична из-за потерь тепла из труб, и они не попадут в районы с низкой плотностью населения, иначе доходы на CAPEX снизятся. Если централизованное теплоснабжение невозможно из-за низкой плотности потребности в тепле или местные коммунальные предприятия не инвестировали в дорогостоящие тепловые сети, эта тепловая энергия обычно расходуется через градирню или сбрасывается в реки, озера или море.

Системы Micro CHP позволяют использовать принцип высокоэффективной когенерации при использовании отходящего тепла, даже если обслуживаемая тепловая нагрузка довольно низкая. Это позволяет распространить идею когенерации за пределы населенных пунктов или использовать этот принцип эффективного преобразования энергии, даже если сеть централизованного теплоснабжения еще не создана. Эффективно производить электроэнергию там, где также можно использовать отходящее тепло. Малые электростанции (µCHP) расположены в отдельных зданиях, где отработанное тепло можно использовать для поддержки системы отопления и пополнения резервуара для горячей воды для бытового потребления, тем самым экономя мазут или отопительный газ. Системы ТЭЦ способны увеличить общее использование энергии первичных источников энергии. Таким образом, ТЭЦ неуклонно набирает популярность во всех секторах экономики энергетики из-за роста стоимости электроэнергии и топлива, особенно ископаемого топлива, а также из-за экологических проблем, в частности изменение климата.

в традиционном электростанция, поставляющая электроэнергию потребителям, около 34,4% первичной энергии входящего топлива, например уголь, природный газ, уран, нефть солнечная энергия, или биомасса, доходит до потребителя через электричество, хотя эффективность может составлять 20% для очень старых станций и 45% для более новых газовых станций. В отличие от этого, система ТЭЦ преобразует 15–42% первичного тепла в электричество, а большая часть оставшегося тепла улавливается для горячей воды или отопления помещений. В целом, более 90% тепла от первичного источника энергии (на основе LHV) может быть использовано, когда производство тепла не превышает потребности в тепле.

После 2000 года микро-ТЭЦ стала рентабельной в многие рынки по всему миру из-за роста цен на энергию. Развитию систем микро-ТЭЦ также способствовали недавние технологические разработки небольших тепловых двигателей. Сюда входят улучшенные характеристики и экономическая эффективность топливных элементов, двигателей Стирлинга, паровых двигателей, газовых турбин, дизельных двигателей. и Двигатели Отто.

Комбинированные теплоэнергетические системы (ТЭЦ) для домов или небольших коммерческих зданий обычно работают на природном газе для производства электроэнергии и тепла. Если нет доступа к сети природного газа, что в целом является самой дешевой альтернативой, альтернативой могут быть LPG, LNG или отопительное топливо (дизельное топливо). PEMFC mCHP топливного элемента работает при низкой температуре (от 50 до 100 ° C) и нуждается в водороде высокой чистоты, он подвержен загрязнению, были внесены изменения для работы при более высоких температурах и усовершенствована установка риформинга топлива. ТОТЭ топливный элемент mCHP работает при высокой температуре (от 500 до 1000 ° C) и может хорошо работать с различными источниками топлива, но высокая температура требует дорогостоящих материалов для поддержания температуры, изменения вносятся для работы при более низкой температуре. Из-за более высокой температуры ТОТЭ в целом имеет более длительное время запуска и требует непрерывной тепловой мощности даже в периоды отсутствия тепловой нагрузки.

Системы когенерации, связанные с абсорбционными чиллерами, могут использовать отходящее тепло для охлаждения.

В отчете Ecuity Consulting за 2013 год для Великобритании говорится, что MCHP является наиболее экономичным методом использования газа. для выработки энергии на бытовом уровне.

В обзоре отрасли топливных элементов в 2013 году было указано, что с 64% мировых продаж микрокомбинированное тепло и энергия топливных элементов превзошли по продажам традиционные системы микро-ТЭЦ на базе двигателей. в 2012 году.

Технологии

Системы двигателей Micro-CHP в настоящее время основаны на нескольких различных технологиях:

Топливо

Существует много типов топлива и источников тепло, которое можно рассматривать для микро-ТЭЦ. Свойства этих источников различаются с точки зрения стоимости системы, стоимости тепла, воздействия на окружающую среду, удобства и простоты использования. транспортировка и хранение, обслуживание системы и срок службы системы. Некоторые из источников тепла и топлива, которые рассматриваются для использования с микро-ТЭЦ, включают: природный газ, СНГ, биомасса, растительное масло (например, рапсовое масло), древесный газ, гелиотермический, а в последнее время также водород, а также многотопливные системы. Источники энергии с наименьшими выбросами твердых частиц и чистого углекислого газа включают солнечную энергию, водород, биомассу (с двухступенчатой ​​газификацией в биогаз ) и природный газ. Благодаря высокой эффективности процесса когенерации, когенерация имеет все еще более низкие выбросы углерода по сравнению с преобразованием энергии в котлах, работающих на ископаемом топливе или тепловых электростанциях.

Большинство когенерационных систем используют природный газ в качестве топлива, потому что природный газ горит легко и чисто, он может быть недорогим, доступен в большинстве регионов и легко транспортируется по трубопроводам, которые уже существуют в более чем 60 миллионах домов.

Типы двигателей

Поршневые двигатели внутреннего сгорания самый популярный тип двигателя, используемый в системах микро-ТЭЦ. Системы на основе поршневых двигателей внутреннего сгорания могут иметь такие размеры, чтобы двигатель работал на одной фиксированной скорости, что обычно приводит к более высокому электрическому или общему КПД. Однако, поскольку поршневые двигатели внутреннего сгорания имеют возможность модулировать свою выходную мощность, изменяя их рабочую скорость и расход топлива, системы микро-ТЭЦ на основе этих двигателей могут иметь изменяющуюся электрическую и тепловую мощность, предназначенную для удовлетворения меняющегося спроса..

Природный газ подходит для двигателей внутреннего сгорания, таких как двигатель Отто и газотурбинные системы. Газовые турбины используются во многих небольших системах из-за их высокой эффективности, небольшого размера, чистого сгорания, долговечности и низких требований к техническому обслуживанию. Газовые турбины, разработанные с фольгированными подшипниками и воздушным охлаждением, работают без смазочного масла и охлаждающих жидкостей. Отработанное тепло газовых турбин в основном находится в выхлопных газах, тогда как отработанное тепло поршневых двигателей внутреннего сгорания разделяется между выхлопной системой и системой охлаждения.

Двигатели внешнего сгорания могут работать от любого высокотемпературного источника тепла. Эти двигатели включают в себя двигатель Стирлинга, турбокомпрессор на горячем «газе» и паровой двигатель. Оба диапазона имеют КПД от 10% до 20%, и по состоянию на 2014 год небольшие партии продукции микро-ТЭЦ производятся.

Другие возможности включают Органический цикл Ренкина, который работает при более низких температурах и давлениях с использованием низкопотенциальных источников тепла. Основным преимуществом этого является то, что оборудование по существу представляет собой кондиционер или холодильный агрегат, работающий как двигатель, при этом трубопровод и другие компоненты не должны быть рассчитаны на экстремальные температуры и давления, что снижает стоимость и сложность. Электрическая эффективность страдает, но предполагается, что такая система будет использовать отходящее тепло или источник тепла, такой как дровяная печь или газовый котел, который в любом случае существовал бы для целей отопления помещений.

Будущее комбинированного производства тепла и электроэнергии, особенно для домов и малых предприятий, будет по-прежнему зависеть от цен на топливо, включая природный газ. Поскольку цены на топливо продолжают расти, это сделает экономику более благоприятной для мер по энергосбережению и более эффективного использования энергии, включая ТЭЦ и микро-ТЭЦ.

Топливные элементы

Топливные элементы производят электричество и тепло в качестве побочного продукта. Преимущества применения стационарных топливных элементов перед ТЭЦ Стирлинга заключаются в отсутствии движущихся частей, меньшем количестве обслуживания и более тихой работе. Избыточное электричество может быть доставлено обратно в сеть.

Топливные элементы PEMFC, работающие на природном газе или пропане, используют установку парового риформинга для преобразования метана, подаваемого в газ, в диоксид углерода и водород; затем водород вступает в реакцию с кислородом в топливном элементе с образованием электричества. Микро-ТЭЦ на основе топливного элемента PEMFC имеет электрический КПД 37% LHV и 33% HHV и тепло эффективность восстановления 52% LHV и 47% HHV при сроке службы 40 000 часов или 4000 циклов пуска / останова, что соответствует 10 годам использования. По оценкам, к концу 2014 года в Японии было установлено 138 000 когенерационных систем на топливных элементах мощностью менее 1 кВт. Большинство из этих когенерационных систем основаны на PEMFC (85%), а остальные - на ТОТЭ.

В 2013 году Срок службы составляет около 60 000 часов. Для блоков топливных элементов PEM, которые отключаются в ночное время, это соответствует расчетному сроку службы от десяти до пятнадцати лет.

Министерство энергетики США (DOE) Технические цели: 1–10 кВт комбинированного отопления жилых домов и силовые топливные элементы, работающие на природном газе.

Тип2008 Состояние201220152020
Электрический КПД при номинальном мощность34%40%42,5%45%
Энергоэффективность ТЭЦ80%85%87,5%90%
Заводская стоимость750 долларов США / кВт650 долларов США / кВт550 долл. США / кВт450 долл. США / кВт
переходная характеристика (10–90% номинальной мощности)5 мин4 мин3 мин2 мин
Время запуска при температуре окружающей среды 20 ° C60 мин45 мин30 мин20 мин
Разрушение при циклическом воздействии< 2%/1000 h0,7% / 1000 ч0,5% / 1000 ч0,3% / 1000 ч
Срок службы6000 ч30 000 ч40 000 ч60 000 ч
Система a доступность97%97,5%98%99%

Стандартный коммунальный природный газ доставляется при типичных давлениях в распределительной линии в жилых домах. Регулируемая чистая / нижняя теплота сгорания топлива переменного тока. В расчет энергоэффективности ТЭЦ включается только тепло, доступное при температуре 80 ° C или выше. Стоимость включает в себя затраты на материалы и рабочую силу для производства штабеля, а также любой баланс оборудования, необходимый для работы штабеля. Стоимость определена из расчета 50 000 единиц продукции в год (250 МВт в модулях мощностью 5 кВт). На основе операционного цикла, который будет выпущен в 2010 году. Время до снижения чистой мощности>20%.

Термоэлектрические

Термоэлектрические генераторы, работающие на эффекте Зеебека, выглядят многообещающими благодаря полному отсутствию движущихся частей. Однако эффективность является главной проблемой, поскольку большинство термоэлектрических устройств не могут достичь 5% эффективности даже при высоких перепадах температур.

Солнечная микро-ТЭЦ

CPVT

Этого можно достичь с помощью фотоэлектрического теплового гибридного солнечного коллектора, другой вариант - Концентрированные фотоэлектрические и тепловые (CPVT ), также иногда называемый солнечной теплоэнергетикой (CHAPS ), представляет собой когенерационную технологию, используемую в концентрированных фотоэлектрические устройства, которые производят электричество и тепло в одном модуле. Тепло может использоваться в централизованном теплоснабжении, водяном отоплении и кондиционировании воздуха, опреснении или технологическом тепле.

CPVT. системы в настоящее время производятся в Европе, при этом Zenith Solar разрабатывает системы CPVT с заявленной эффективностью 72%.

Sopogy производит микро концентрированную солнечную энергию (microCSP) система на основе параболического желоба, которая может быть установлена ​​над зданием или домами, тепло может использоваться для нагрева воды или солнечного кондиционирования воздуха, а также паровая турбина быть установлен для производства электроэнергии.

ТЭЦ + ФЭ

Недавняя разработка малых ТЭЦ-систем предоставила возможность для внутреннего резервного питания фотоэлектрических (ФЭ) массивов жилого масштаба. Результаты недавнего исследования показывают, что гибридная система PV + CHP не только имеет потенциал для радикального сокращения потерь энергии в существующих электрических и отопительных системах, но также позволяет увеличить долю солнечных PV примерно в раз. пять. В некоторых регионах, чтобы уменьшить отходы от избыточного тепла, был предложен абсорбционный охладитель для использования тепловой энергии, произведенной ТЭЦ, для охлаждения системы PV-CHP. Эти фотоэлектрические системы trigen + могут сэкономить еще больше энергии.

Чистый учет

На сегодняшний день системы микро-ТЭЦ достигают значительной экономии и, следовательно, привлекательности для потребителей за счет стоимости электроэнергии, которая заменяется электроэнергией, произведенной самостоятельно. Модель «генерировать и перепродавать» или чистые измерения поддерживает это, поскольку вырабатываемая дома энергия, превышающая мгновенные потребности дома, продается обратно электроэнергетической компании. Эта система эффективна, поскольку использованная энергия распределяется и используется мгновенно по электрической сети. Основные потери возникают при передаче энергии от источника к потребителю, что обычно меньше потерь, понесенных при локальном хранении энергии или выработке энергии с КПД ниже пикового КПД системы микро-ТЭЦ. Таким образом, с чисто технической точки зрения динамическое управление спросом и чистое измерение очень эффективны.

Еще одним положительным моментом в Net-metering является то, что его довольно легко настроить. Пользовательский электросчетчик может просто регистрировать электрическую мощность как на выходе, так и на входе в дом или офис. Таким образом, он регистрирует чистое количество энергии, поступающей в дом. Для сети с относительно небольшим количеством пользователей микро-ТЭЦ не требуется вносить никаких изменений в конструкцию электрической сети. Кроме того, в Соединенных Штатах федеральные, а теперь и многие государственные нормативные акты требуют, чтобы операторы коммунальных предприятий выплачивали компенсацию любому, добавившему мощность в сеть. С точки зрения оператора сети, эти точки создают операционную, техническую и административную нагрузку. Как следствие, большинство сетевых операторов компенсируют не коммунальные вкладчики электроэнергии по ставке, меньшей или равной той ставке, которую они взимают со своих потребителей. Хотя эта схема компенсации может показаться почти справедливой на первый взгляд, она представляет собой лишь экономию затрат потребителя за счет отказа от покупки электроэнергии по сравнению с истинными затратами на производство и эксплуатацию для оператора микро-ТЭЦ. Таким образом, с точки зрения операторов микро-ТЭЦ, нетто-учет не идеален.

Хотя нетто-учет является очень эффективным механизмом использования избыточной энергии, вырабатываемой системой микро-ТЭЦ, у него есть противники. Из основных аргументов недоброжелателей следует в первую очередь принять во внимание то, что, хотя основным источником выработки электроэнергии в электрической сети является крупный коммерческий генератор, сетевые измерительные генераторы "переливают" энергию в интеллектуальную сеть случайным образом и непредсказуемая мода. Однако эффект незначителен, если только небольшой процент потребителей производит электроэнергию, и каждый из них производит относительно небольшое количество электроэнергии. При включении духовки или обогревателя из сети потребляется примерно столько же электроэнергии, сколько вырабатывает домашний генератор. Если процент домов с генерирующими системами станет большим, то влияние на сеть может стать значительным. Координация между генерирующими системами в домах и остальной частью сети может быть необходима для надежной работы и предотвращения повреждения сети.

Состояние рынка

Япония

Наибольшее развертывание микро-ТЭЦ произошло в Японии в 2009 г., где было установлено более 90 000 единиц, причем подавляющее большинство относится к типу «ECO-WILL» Honda. Шесть японских энергетических компаний запустили в производство продукт 300 Вт – 1 кВт PEMFC / ТОТЭ ENE FARM в 2009 году, с 3 000 установленных единиц в 2008 году, цель производства - 150 000 единиц на 2009–2010 годы и цель - 2 500 000 единиц к 2030 году. В 2012 году в рамках проекта Ene Farm было продано 20 000 единиц, что составляет примерно 50 000 установок PEMFC и до 5 000 установок ТОТЭ. На 2013 год действует государственная субсидия на 50 000 единиц. В рамках проекта ENE FARM в 2014 г. будет установлено 100 000 систем, 34 213 PEMFC и 2,224 SOFC были установлены в период 2012–2014 гг., 30 000 единиц на СПГ и 6000 единиц на LPG.

ECOWILL

Продается различными газовыми компаниями и по состоянию на 2013 год установлено в 131 000 домов. Изготовлено компанией Honda с использованием одноцилиндрового двигателя EXlink, способного сжигать природный газ или пропан. Каждая установка производит 1 кВт электроэнергии и 2,8 кВт горячей воды.

PEMFC

  • В декабре 2012 года Panasonic и Tokyo Gas Co., Ltd. продали около 21 000 PEM Ene-Farm в Японии по цене 22 600 долларов перед установкой.
  • Toshiba and Osaka Gas Co., Ltd./Nichigas установила 6500 единиц PEM ENE FARM (производства CHOFU SEISAKUSHO Co., Ltd.) в ноябре 2011 г.

SOFC

  • В середине 2012 года JX Nippon Oil Co. Sanyo и Seibu Gas Energy Co. продали около 4000 единиц SOFC Ene Farm.
  • Aisin Seiki в сочетании с Osaka Gas, Kyocera, Toyota и Chofu Seisakusho начали в апреле 2012 года продажи SOFC ENE-FARM Type S примерно за 33 500 долларов США перед установкой.
  • NGK производитель блоков mCHP мощностью 700 Вт-1 кВт.
  • и Sumitomo Precision Products с блоком 4,2 кВт.
  • Toto Ltd.

Южная Корея

В Южная Корея, субсидия начнется с 80% стоимости отечественного топливного элемента. Программа Стандарт портфеля возобновляемых источников энергии с сертификатами возобновляемой энергии работает с 2012 по 2022 год. Системы квот отдают предпочтение крупным вертикально интегрированным производителям и многонациональным электроэнергетическим компаниям, хотя бы потому, что сертификаты обычно выражаются в единицах один мегаватт-час. Их также сложнее разработать и внедрить, чем Зеленый тариф. В 2012 году было установлено около 350 жилых блоков мТЭЦ.

Europe

Европейская общественность –Частное партнерство Совместное предприятие по топливным элементам и водороду Седьмая рамочная программа проект ene.field нацелен на развертывание к 2017 году до 1000 бытовых топливных элементов комбинированного производства тепла и электроэнергии (микро-ТЭЦ) установки в 12 странах-членах ЕС.

  • Программа объединяет 9 зрелых европейских производителей микро-ТЭЦ-ТЭЦ в общую аналитическую структуру для проведения испытаний всех доступных технологий ТЭЦ на топливных элементах. Испытания микро-ТЭЦ на топливных элементах будут установлены и активно контролироваться в жилых домах во всем диапазоне европейских рынков отопления, типов жилья и климатических зон, что приведет к созданию бесценного набора данных по внутреннему потреблению энергии и микро-ТЭЦ применимость по всей Европе.
  • Проект ene.field также объединяет более 30 коммунальных предприятий, поставщиков жилья и муниципалитетов для вывода продуктов на рынок и изучения различных бизнес-моделей для развертывания микро-ТЭЦ.

Швеция

Powercell Sweden - компания по производству топливных элементов, которая разрабатывает экологически чистые электрические генераторы с уникальной технологией топливных элементов и риформинга, которые подходят как для существующего, так и для будущего топлива.

Германия

В Германии в 2015 году было установлено около 50 МВт мТЭЦ до 50 кВт блоков. Правительство Германии предлагает крупные льготы для ТЭЦ, в том числе на электроэнергию, вырабатываемую ТЭЦ, и инвестиционный бонус для микро-ТЭЦ. В рамках немецкого испытательного проекта Callux за ноябрь 2014 года было установлено 500 м ТЭЦ. Северный Рейн-Вестфалия запустил программу субсидирования 250 миллионов для до 50 кВт, рассчитанную до 2017 года.

PEMFC

SOFC

  • (ZBT) (JX Nippon )
  • Ceramic Fuel Cells устанавливает до 2014 года до 100 блоков SOFC в рамках проекта SOFT-PACT с E.ON в Германии и Великобритании. Завод в Хайнсберге, Германия, по производству блоков микро-ТЭЦ на основе ТОТЭ, начал свою работу в июне 2009 года, чтобы производить 10 000 блоков мощностью 2 киловатт в год.
  • Vaillant (Sunfire / Staxera)
  • Buderus / Junkers - (Aisin Seiki)
  • /
  • Itho-Daalderop ()
  • Viessmann (),

UK

По оценкам, около 1000 систем микро-ТЭЦ находились в эксплуатации в Великобритании с 2002 года. В основном это Whispergen, использующие двигатели Стирлинга, и Senertec Dachs r поршневые двигатели. Рынок поддерживается правительством посредством регулирующей работы, и некоторые правительственные средства на исследования расходуются через Energy Saving Trust и Carbon Trust, которые являются государственными органами, поддерживающими энергоэффективность в Великобритании. Начиная с 7 апреля 2005 года, правительство Великобритании снизило НДС с 20% до 5% для систем микро-ТЭЦ, чтобы поддержать спрос на эту новую технологию за счет существующих, менее экологически чистых технологий. Снижение НДС представляет собой субсидию на 10,63% для блоков микро-ТЭЦ по сравнению с традиционными системами, что поможет блокам микро-ТЭЦ стать более конкурентоспособными по стоимости и, в конечном итоге, стимулировать продажи микро-ТЭЦ в Великобритании. Считается, что из 24 миллионов домашних хозяйств в Великобритании от 14 до 18 миллионов подходят для установки микро-ТЭЦ. Два вида топливных элементов когенерационных установок mCHP почти готовы к массовому производству и планируется выпустить на коммерческие рынки в начале 2014 года. Поскольку льготный тариф правительства Великобритании доступен на 10-летний период, широкое распространение получили технология ожидается.

PEMFC

  • В начале 2012 года было установлено менее 1000 1 кВтэ Baxi -Innotech Микро-ТЭЦ PEM от BDR Thermea
  • IE-CHP

SOFC

Дания

Датский проект мТЭЦ с 2007 по 2014 год с 30 блоками находится на острове Лолланд и в западном городе Варде. Дания в настоящее время участвует в проекте Ene.field.

Нидерланды

Субсидия на микро-ТЭЦ была прекращена в 2012 году. Чтобы проверить влияние mCHP на интеллектуальную сеть, 45 блоков на природном газе ТОТЭ (каждое 1,5 кВтч) от Republiq Power (Ceramic Fuel Cells ) будут размещены на Ameland в 2013 году для функционирования в качестве виртуальной электростанции.

США

Федеральное правительство предлагает 10% для небольших коммерческих приложений ТЭЦ и микро-ТЭЦ.

В 2007 году, американская компания «Climate Energy» из Массачусетса представила «Freewatt», систему микро-ТЭЦ, основанную на двигателе MCHP Honda в комплекте с газовой печью (для систем теплого воздуха) или бойлером (для гидравлических или системы принудительного нагрева воды).

Freewatt больше не продается (с минимум 2014 г.). В ходе испытаний было установлено, что КПД 23,4% для электрических al и 51% кпд для утилизации отработанного тепла.

Marathon Engine Systems, компания из Висконсина, производит систему микро-ТЭЦ с регулируемой электрической и тепловой мощностью, называемую ecopower, с электрической мощностью 2,2-4,7 кВтэ. Согласно независимым измерениям, эффективность ecopower составила 24,4% и 70,1%, соответственно, эффективность утилизации электроэнергии и отходящего тепла.

Канада

  • Hyteon PEM

В рамках пилотной программы, запланированной на середину 2009 г. в провинции Канады. Онтарио, система Freewatt предлагается строителем домов Eden Oak при поддержке ECR International, Enbridge Gas Distribution и National Grid.

Research

Испытания проводятся в Амеланд, Нидерланды для трехлетних полевых испытаний до 2010 года HCNG, где 20% водорода добавляется в местную распределительную сеть CNG, задействованные устройства: кухонные плиты, конденсационные котлы и котлы микро-ТЭЦ.

Ускоритель Micro-CHP, полевые испытания, проведенные между 2005 и 2008 гг., Изучали производительность 87 Устройства двигателя Стирлинга и двигателя внутреннего сгорания в жилых домах в Великобритании. Это исследование показало, что устройства привели к экономии углерода в среднем на 9% для домов с потреблением тепла более 54 ГДж / год.

В документе ASME (Американское общество инженеров-механиков) полностью описаны характеристики и опыт эксплуатации двух Комбинированные теплоэлектроцентрали жилого размера, которые работали с 1979 по 1995 год.

Государственный университет Орегона, финансируемый Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-e), проверил состояние арт-системы микро-ТЭЦ в США. Результаты показали, что современная система микро-ТЭЦ номинальной мощностью 1 кВтэ работала с электрическим и общим КПД (на основе LHV) 23,4 и 74,4% соответственно. Современная система номинальной мощностью 5 кВтэ работала с электрическим и общим КПД (на основе LHV) 24,4 и 94,5% соответственно. Самый популярный домашний резервный генератор мощностью 7 кВт (не ТЭЦ) работал с электрическим КПД (на основе LHV) 21,5%. Цена на аварийный резервный генератор была на порядок ниже, чем на генератор мощностью 5 кВтэ, но прогнозируемый срок службы системы был более чем на 2 порядка ниже. Эти результаты показывают компромисс между эффективностью, стоимостью и долговечностью.

Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США - Энергетика (ARPA-e) выделило 25 миллионов долларов на исследования mCHP в GENerators for Small Electric. и программа «Тепловые системы» (GENSETS). Было отобрано 12 проектных групп для разработки технологии м ТЭЦ мощностью 1 кВтэ, которая может обеспечить 40% -ный электрический КПД, иметь 10-летний срок службы системы и стоить менее 3000 долларов.

См. Также

  • значок Портал энергетики
  • значок Портал возобновляемой энергии

Ссылки

Нормы и стандарты

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-30 09:59:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте