Что такое мини-ТЭЦ?

Мини-ТЭЦ — энергетическая установка, которая одновременно производит и тепло, и электричество, потребляя природный газ 
или другое топливо.

Мини-ТЭЦ делает потребителя независимым от централизованных тепловых и электрических сетей. Правильное проектирование и использование мини-ТЭЦ позволяет значительно экономит на оплате электричества и отопления.

Применение мини-ТЭЦ возможно на любых объектах:

Главным условием для строительства является наличие топлива на объекте (чаще всего — природного газа) или возможность его провести.  

Мини-ТЭЦ можно использовать в «островном» режиме, когда на объекте нет внешней энергосети. Но также их используют и параллельно с основной сетью.

Основные разновидности мини-ТЭЦ

Мини-ТЭЦ отличаются друг друга несколькими факторами:

По формату конструкции мини-ТЭЦ бывают контейнерные, встроенные в здание, и в отдельно стоящем здании. Формат чаще всего зависит от конфигурации объекта, наличия места для строительства и внешних природных условий.

Основные виды топлива:

От вида топлива зависит выбор энергетической установки — главной части и «сердца» мини-ТЭЦ. Есть несколько видов энергетических установок:

Плюсы и минусы разных видов

Если сравнивать газопоршневые и газотурбинные установки, то выбор зависит от диапазона мощности, в котором предполагается работа силового агрегата, а также возможности работы параллельно с основной сетью. Оба вида имеют свои плюсы и минусы.


Турбинные установки (МТУ) могут работать во всем диапазоне своей мощности с переменной нагрузкой и лучшими характеристиками по приему и сбросу нагрузки в автономном режиме. Для этого используются массивные буферные аккумуляторные батареи — они помогают системе управления компенсировать недостающую электрическую мощность на время, пока скорость вращения ротора двигателя достигает необходимых оборотов. Однако они же одновременно являются и слабым звеном. Любая неисправность АКБ ведет остановке всей системы. 

МТУ имеют несколько меньший уровень шума, более чистый выхлоп и меньший уровень вибрации, возможность длительное время работать на частичных нагрузках и холостом ходу. Микротурбина не требует внешних систем охлаждения, а котел-утилизатор размещен в пределах кожуха МТУ.

В газопоршневых установках (ГПУ) возможна установка системы ИБП. При этом ГПУ несомненно экономичнее и имеют более стабильный и высокий КПД, особенно в части выработки электроэнергии при различных нагрузках. Такие агрегаты также проще в обслуживании.

Что делать с выделяемым теплом

При работе мини-ТЭЦ происходит выделение большого количества тепла, которое разумно и выгодно утилизировать. 

Можно организовать отвод тепла от установки на обогрев помещений и горячее водоснабжение, или преобразовать тепловую энергию в холод. Возможно и комбинирование обоих способов. 

Одновременная выработка тепла и электроэнергии называется когенерация, а если часть тепловой энергии преобразуется 
в холод — тригенерация. 

Для понимания эффективности можно сравнить КПД при раздельном производстве электроэнергии, тепла и холода с комбинированной выработкой (производство электроэнергии и одновременная утилизация тепла).

Например, при раздельном производстве электростанция работает с КПД 40% и котельная с КПД 90% — средний КПД составит 65%. 

При когенерации КПД электростанции также 40%, но при этом та же установка вырабатывает тепло с КПД 52% — суммарный КПД будет уже 92%.

Этапы строительства

Качественный проект строительства мини-ТЭЦ «под ключ» должен состоять
из 12 этапов работ, которые выполняет подрядчик по внедрению:

1. Получение ТУ на подключение газового оборудования и электроустановки
2. Проектно-исследовательские работы. Разработка проектной документации, подбор основного и вспомогательного оборудования
3. Согласование проектной документации в надзорных органах и инстанциях
4. Прохождение государственной экспертизы с получением положительного заключения
5. Получение разрешения на строительство
6. Разработка рабочей документации
7. Закупка и изготовление основного и вспомогательного оборудования
8. Выполнение полного комплекса строительно-монтажных работ 
9. Поэтапная сдача объекта надзорным органам (Госстройназдор, Ростехнадзор) с получением соответствующих актов, заключений и разрешений
10. Проведение пуско-наладочных работ и ввод оборудования в эксплуатацию
11. Обучение специалистов заказчика эксплуатации и обслуживанию мини-ТЭЦ
12. Гарантийное обслуживание и поставка запчастей

Нюансы, которые нужно учесть при строительстве

Как видно из списка — объем работ достаточно большой и специфичный.  Выполнить всё без соответствующего опыта и знаний невозможно. 

В процессе проектирования требуется учесть массу нюансов
 — от параметров сети и схемы подключения до экологических норм и возможности проводить нормальное техническое обслуживание.

 Ошибка на каждом этапе, а особенно вначале при подборе команды и оборудования и проектировании может обернуться очень серьёзными дополнительными расходами на последующих этапах.

Самой типичной ошибкой является разбивка объёма работ между разными исполнителями — в итоге заказчик вынужден самостоятельно исправлять ошибки проектирования или монтажа для начала пуско-наладочных работ.

Таким образом, кажущаяся экономия оборачивается существенными затратами, которых при правильном подходе можно избежать. 

Как говорится в известной пословице — скупой платит дважды.

Как выбрать подрядчика?

В СНГ не так много компаний с большим опытом проектирования и строительcтва мини ТЭЦ. Чаще всего при поиске решения вы наткнётесь на неопытные бригады, которые способны выполнить лишь некоторые этапы работ, при этом не гарантируя качества.

Из крупных и надёжных компаний, которые уже давно занимаются мини-ТЭЦ, можно выделить «Хайтед-Энергетика» — команда имеет 20-летний опыт проектирования и строительства объектов мини-ТЭЦ. Технические решения «Хайтед-Энергетика» отличаются тщательной проработкой на каждом этапе, а качество монтажа вызывает восхищение даже у иностранных специалистов, осуществляющих при необходимости надзор и шеф монтаж.

В качестве яркого примера можно привести строительство энергоцентра для ПАО «Тандер» в Краснодар: для проведения пуско-наладочных работ нового ГПУ-оборудования компании «MWM» приехали инженеры-разработчики из Германии. Они выразили особую благодарность и подтвердили высокую готовность объекта к проведению ПНР. Работы были проведены быстро и объект запущен в кратчайшие сроки. Это сэкономило «Тандеру» 5 млн. руб. в месяц, которые раньше шли на оплату электроэнергии.

Основы, заложенные в документы на этом этапе, будут влиять на корректность...

В рамках строительства мини-ТЭЦ выполняется очень большое количество...

Пуско-наладочные работы — неотъемлемая часть внердрения...