Комбинираните системи за топлинна и електрическа енергия (ТЕЦ) са една от най-новите отоплителни технологии.Интересното при такива системи е, че те генерират не само топлина, но и електричество. В интервю експертът по проверка на разходите обяснява подробно какво може да струва комбинирана топлинна и електрическа единица за еднофамилно жилище.
Въпрос: Как всъщност работят блоковите ТЕЦ?
Експерт за проверка на разходите: Това по същество зависи от вида на ТЕЦ единица:
- Системи за вътрешно горене
- Системи с двигател на Стърлинг
- Нагреватели на горивни клетки
„Типичната“ блокова тип ТЕЦ са системи с вътрешно горене. Състоят се от мотор и генератор и отоплителна единица.
Могат да се използват отоплително масло, природен газ или течен газ - в зависимост от версията на ТЕЦ. Горивата задвижват двигател, който генерира електричество чрез включения генератор. Получената отпадъчна топлина се улавя, преди да бъде загубена и предоставена на отоплителния кръг или подадена в буферен резервоар.
Такива системи генерират електричество и топлина в съотношение около 1: 3, т.е.за 1 kWh електроенергия има около 3 kWh топлинна енергия.
Двигателите на Стърлинг работят на различен принцип: тук топлината от външен източник на топлина движи бутало нагоре и надолу. Движението нагоре и надолу на буталото се използва за задвижване на генератор, който от своя страна генерира електричество.
След това топлината, генерирана от външното горене, може да се използва по-късно в отоплителния кръг за генериране на отопление в помещенията и топла вода.
Вместо отделни двигатели на Стърлинг днес обикновено се използват така наречените линейни двигатели, които имат особено високо ниво на ефективност при генериране на топлина.
Особеното предимство на двигателните системи на Стърлинг е, че те могат да използват всеки източник на топлина. Не е задължително това да са изкопаеми горива, тъй като в случая на системите с вътрешно горене - тук като енергиен източник може да се използва и евтина и неутрална до CO2 биомаса (пелети, дървесни стърготини). Дори топлинната енергия на слънцето (слънчева топлина) може да се генерира в системи на Стърлинг за комбинирано производство на топлина и електричество. Друго предимство на системите на Стърлинг е безпроблемното функциониране и високата степен на ефективност на цялостната система по отношение на възстановяването на топлината. За разлика от това, ефективността при производството на електроенергия е доста лоша и е само 10% - 20%.
Най-новото развитие в областта на когенерационните системи е отоплението с горивни клетки. Той също така генерира както отопление, така и електричество.
Ако се приложи достатъчно високо напрежение към водата, тя се разпада на водород и кислород (историческото устройство за това се нарича "апарат за разлагане на вода на Хофман"). Горивната клетка точно обръща този процес: водородът и кислородът се срещат - това отделя топлина, електрическа енергия и вода.
Водородът се получава от природен газ
В този случай необходимият водород се получава от връзка за природен газ. В случай на малки системи, това обикновено се случва извън горивната клетка - такива системи се наричат още нискотемпературни горивни клетки. Причината за това е много проста: Ако водородът се произвежда от природен газ в горивната клетка, както обикновено се случва в големите системи, възникват изключително високи температури. Това също може да бъде опасно в някои случаи.
Системите за отопление на горивни клетки имат най-високата ефективност от всички системи за когенерация и са сравнително прости и много изгодни системи. Ако е необходимо, те също могат да се експлоатират с биогаз, са много тихи и изключително ниски за поддръжка. Отоплението на горивните клетки е почти напълно без емисии.
Тъй като всички системи за когенерация осигуряват само постоянни мощности, но могат да покрият само пикови мощности с трудност, те обикновено са съчетани с кондензни котли, които след това осигуряват допълнителна отоплителна енергия, когато има голяма нужда от топлина. Това също увеличава разходите за комбинирани топлоелектрически централи.
Въпрос: Какво общо струват комбинираните топлоелектрически централи?
Експерт за проверка на разходите: Няма общ отговор на това - той винаги зависи от вида на системата и услугата, която предоставя.
По принцип обаче можете да приемете, че в момента системите струват поне 15 000 EUR . Повечето системи струват между 20 000 и 30 000 евро .
Тези цени се прилагат за едно- и двуфамилни къщи; за многофамилни къщи или жилищни сгради разходите са значително по-високи.
От друга страна, все още има високи субсидии и, с правилни размери и благоприятни условия, високи възможни икономии в разходите за отопление и електричество. В много случаи покупката може да си струва в дългосрочен план, въпреки високите разходи.
Малък пример за разходи от практиката
В нашата къща има инсталирана малка система с двигател на Стърлинг.
| Публикувай | цена |
|---|---|
| Микро-ТЕЦ инсталация | 17 600 EUR |
| Инсталация | 4500 евро |
| Връзка към електрическата мрежа (за тарифи за подаване) | 1500 евро |
| крайна цена | 22 000 EUR |
| напредък | минус 1900 евро |
| собствени разходи | 20 100 евро |
Разбира се, това е само пример за единична цена за конкретно устройство, използвано в определена среда. Разходите могат да се различават значително и в други случаи.
Субсидиите, които произтичат от текущи операции, не се вземат предвид: KfW субсидира всеки kWh, генериран за системата, с 5.41 цента / kWh за 10 години. Освен това има и други субсидии, като например неприложимия данък върху енергията.
Въпрос: От какво обикновено зависят разходите за комбиниран топлоенергиен блок?
Експерт за проверка на разходите: Разбира се, много фактори играят роля в разходите за придобиване:
- коя система се използва
- колко голяма е системата
- дали се използва буферен резервоар за съхранение
- Дали системата е свързана към публичната мрежа, за да могат да се изготвят тарифите за подаване
- кои системи за пиково натоварване все още могат да бъдат инсталирани
- кои субсидии могат да бъдат получени за съответната система
Всички тези фактори трябва да бъдат взети предвид при опит за оценка на първоначалните разходи.
Като правило е препоръчително да имате система, специално проектирана и оразмерена за вашата собствена къща, тъй като размерът на системата е много важен за цената на системата.
По правило трябва да се създаде и профил на натоварване, който да показва кои енергийни изисквания съществуват по кое време. Това е единственият начин да се прецени правилно кой размер на системата се използва най-добре и коя допълнителна отоплителна система трябва да бъде инсталирана с кой изход.
Въпрос: Ами разходите за отопление с такива системи - изплаща ли се?
Комбинираната топлоелектрическа централа обикновено се отплаща
Експерт за проверка на разходите: Тук, разбира се, винаги трябва да преценявате отделния случай - като цяло има поне вероятност такива системи да са явно печеливши и разходите за придобиване често могат да бъдат амортизирани в рамките на няколко години.
Във всеки случай предпоставката за полезна употреба е възможно най-балансирано разпределение на товара и подходящото оразмеряване на системата.
В допълнение, когенерационният агрегат генерира електричество само когато е необходима топлина. Тъй като обаче ефективността на една когенерация е винаги най-висока, когато тя работи постоянно, от съображения за ефективност тя трябва да бъде планирана за възможно най-дългото време за зареждане на системата. Това често се прави с помощта на буферни резервоари, които абсорбират генерираната топлинна енергия, когато тя не е необходима. Топлинната енергия за отопление или необходимата топла вода след това могат да се черпят от буферния резервоар.
По принцип, колкото по-дълго работи комбинирана топлоелектрическа централа, толкова повече се изплаща. .
Генерираната електроенергия в идеалния случай трябва да се консумира сама - поради ниската тарифа за подаване, захранването в обществената мрежа често не си струва финансово.
Достатъчно оразмерените системи за съхранение на електроенергия могат да помогнат да се осигури използването на собствено генерирано електричество дори в пикови часове и по този начин да станат до голяма степен независими от доставчика на електроенергия. Понякога все още високите разходи за съхранение на електроенергия обаче изискват много внимателно планиране предварително, за да не се губят излишно разходи.
Освен това текущите субсидии, които трябва да бъдат получени (5,41 цента / kWh за 10 години), трябва да бъдат включени в изчислението на рентабилността, както и данъчните облекчения, които възникват за собствениците на когенерация.
Въпрос: Какви текущи разходи трябва да изчислите с когенерация?
Експерт за проверка на разходите: Текущите разходи често се подценяват и често не се вземат предвид при изчисляването на рентабилността.
Като правило разходите за поддръжка на повечето системи с вътрешно горене са средно около 3 цента / kWh . При често колоездене (автоматично включване и изключване на системата) разходите също могат да бъдат по-високи; по-късно, когато системата остарее, трябва да се вземат предвид по-високите разходи за поддръжка и обслужване поради големия брой движещи се части.
Трябва да се отбележи, че за много безвъзмездни средства също трябва да покажете пълен договор за поддръжка за поне 10 години. Тогава разходите за такива договори за поддръжка са по-високи, обикновено около 5 цента / kWh .
Тези разходи трябва да бъдат взети под внимание във всеки случай, плюс разходите за ремонт, резервни части и необходимия основен ремонт на системата след определен брой работни часове.
При други видове системи често има значително по-ниски разходи за поддръжка - отоплението с горивни клетки например е относително удобно за поддръжка.
Въпрос: По-печеливша ли е отоплителната система с горивни клетки от другите ТЕЦ?
Експерт за проверка на разходите: В Япония отоплението с горивни клетки е една от най-популярните алтернативи за отопление от няколко години - но не можете да извлечете някаква конкретна рентабилност от него.
По принцип отоплението с горивни клетки също се изплаща само ако има достатъчно голямо търсене на топлина, колкото е възможно по-постоянно и консумацията на електроенергия в домакинството не е твърде ниска.
Колкото по-малко и повече е необходима спорадична топлина, толкова по-зле изглежда с рентабилността на отоплението на горивните клетки. Ако консумацията на електроенергия е толкова ниска, че голяма част от генерираната електроенергия трябва да бъде подадена в публичната мрежа, тогава шансовете за амортизация са изключително лоши.
Отоплението на горивните клетки е много прогресивна и наистина екологична отоплителна система - предварително изчисление на рентабилността е абсолютно необходимо и неизбежно. В много домакинства дори тази форма на ТЕЦ с нейната висока ефективност няма да може да се амортизира. Това е възможно само при подходящи условия.
В други случаи обаче отоплението с горивни клетки може да доведе до значителни икономии и да се изплати в рамките на няколко години.