Kogenerační jednotky BOOMEL® – nedostižná účinnost a nízké provozní náklady
Společnost Zeppelin CZ s.r.o., výhradní zástupce amerického výrobce Caterpillar pro Českou republiku, je více jak 25 let především vedoucím dodavatelem nouzových energetických zdrojů (dieselgenerátorů) a zástavbových motorů této značky. Motory a dieselgenerátory Cat® pro energetiku se vyznačují všemi charakteristickými vlastnostmi, jak je známe z oblasti velkých stavebních strojů: spolehlivost, robustnost, životnost, stabilita výkonu v různých provozních podmínkách a špičková podpora výrobce i regionálního zástupce v oblasti servisu a služeb.
Totéž platí i pro plynové motory Cat® v kogeneračních jednotkách. V 90. letech minulého století dodala společnost Zeppelin CZ (tehdy ještě pod názvem Phoenix-Zeppelin) více než stovku plynových motorů Cat® pro kogenerační jednotky v České republice a na Slovensku. Naprostá většina z nich je dodnes v provozu. Technický vývoj ale nejde zastavit – nové milénium přineslo nové požadavky: snížení emisí škodlivých látek a to zejména NOx, kysličníků uhlíku a pevných částic, a především (zejména) snížení spotřeby paliva. Konstruktéři spalovacích motorů dobře vědí, že technická řešení těchto požadavků jdou „proti sobě“, že je zapotřebí hledat určitý kompromis. A takový kompromis dnes hledají všichni výrobci spalovacích motorů ve světě.
Každý výrobce nějakého produktu má při rozšiřování nebo zkvalitňování svého sortimentu v podstatě dvě cesty: spojit se s jiným výrobcem (třebas i konkurenčním), nebo investovat do výzkumu a vývoje a vytvořit produkt zcela nové generace.
Caterpillar zvolil obě cesty. Zatímco u motorů středních výkonů (400 kW – 2000 kW) se spojil s předním světovým výrobcem MWM (dnes se tyto motory dodávají pod typovým označením Cat CG), pro výkony 2000 – 2500 kW vyvinul motory nové, s typovým označením G3500H.
Motory řady G3500H
Tabulka technických dat plynových motorů Cat® G3500H ukazuje, že z hlediska účinnosti představují tyto stroje absolutní světovou špičku. Vyšší výkon bez zvýšení spotřeby je dosahován prostřednictvím kombinace nových vložek válců, pístních kroužků, optimalizovaných turbodmychadel, modernizovaného řízení, systému recirkulace klikové skříně a ocelové konstrukce generátoru s nízkými ztrátami.
Dodržení emisních limitů je samozřejmost – motory, které emisní normy nesplňují, jsou dnes v Evropě prakticky neprodejné.
Kompromisu při dosažení nejnižší spotřeby paliva, nízké emise škodlivých látek, rychlé reakce na změny zatížení a zároveň odolnosti vůči náročným podmínkám okolního prostředí bylo dosaženo i díky speciálně upraveným turbodmychadlům a vzduchotechnice.
Významné je i snížení spotřeby oleje (v jednom motoru je více než 500 litrů), což ušetří provozovateli statisíce korun ročně. Předepsané intervaly generálních oprav jsou až 80 000 provozních hodin, což v dlouhodobém horizontu znamená nejnižší možné provozní náklady.
Kogenerační jednotky s motory Cat® G3500H jsou vyráběny v hlavním závodě Caterpillar v Lafayette (Illinois, USA). Mají ale řadu instalací i v Evropě. Zajímavá je např. kogenerační jednotka v německém Reutlingenu. Místní dodavatel elektrické energie a tepla provozoval starší plynové elektrocentrály Cat® G3520C. Když společnost Zeppelin uvedla do provozu novou generaci s elektrocentrálou G3516H, její ředitel prohlásil, že se jednalo o „nejjednodušší zprovoznění, které kdy viděl“. Jak je vidět na fotografii, kogenerační jednotka je umístěna uprostřed sídliště. Přesto její provoz nikomu nevadí a vyhovuje přísným německým předpisům.
Jiná zajímavá reference je v oblasti Kuthaya v severním Turecku. Místní nezávislý výrobce elektrické a tepelné energie využil především výhody řešení „plug and play“ plynové elektrocentrály Caterpillar G3516H v kontejneru. Díky míst¬nímu zástupci Cat®, který rovněž dodal tepelný systém kogenerační jednotky a systém přívodu paliva, byla kompletní instalace i s uvedením do provozu dokončena za pouhých sedm dní.
V příštím roce se možná objeví první kogenerační jednotky s motory Cat® G3500H i v České republice. Mohou se uplatnit v objektech, jako jsou výrobní závody, rekreační letoviska, aquaparky, nákupní centra, kancelářské nebo obytné prostory, univerzity, datacentra nebo nemocnice. Ve všech těchto případech provozovatel ocení snížení provozních nákladů a současně i emisí oxidů dusíku a uhlíku.
Výhodné je použití kogeneračních jednotek s motory Cat® G3500H u velkokapacitních skleníků. Zde zajišťují nepřetržitou dodávku elektrické energie pro osvětlení (a přebytečnou energii dodávají do sítě) a současně ohřívají vodu pro centrální vytápění. Vznikající oxid uhličitý se pak používá jako organické hnojivo pro zvýšení produkce plodin. Tento způsob pěstování byl kdysi zaveden v Holandsku pro urychlení růstu tulipánů, ale najdeme ho i na českých a slovenských farmách.
Společnostem Caterpillar i Zeppelin CZ je známo, co úspěšná instalace plynových elektrocentrál pro výrobu elektrické energie obnáší. Základem je samotný stroj, navržený s ohledem na maximální účinnost a spolehlivost. Zařízení pro výrobu elektrické energie vyrábí Caterpillar nepřetržitě od roku 1920. Navzdory měnícím se technologiím je naše filozofie stále stejná: poskytovat vysoce spolehlivé generátory elektrické a tepelné energie s co možná nejnižšími provozními i pořizovacími náklady. Kromě výroby strojů a zařízení nabízí Caterpillar svým zákazníkům různé způsoby financování projektů, a to prostřednictvím své vlastní společnosti Cat® Financial.
Silnou stránkou je poskytovat komplexní energetická řešení. Společnost Zeppelin CZ, exkluzivní partner Cat® v ČR, zajišťuje dodávku služeb a produktů od elektrocentrál a výměníků, až po sofistikované systémy pro dočišťování výfukových plynů. Rovněž dodává hlavní ovládací rozvaděče, rozvaděče pro paralelní provoz, elektrické rozvodné systémy a zdroje nepřerušovaného napájení (UPS).
Specialisté Zeppelin CZ jsou školeni přímo u výrobce a generátorům elektrické a tepelné energie rozumějí nejlépe ze všech. Při objednání, dodávce, instalaci a uvedení vašeho zařízení do provozu se tak můžete spolehnout na profesionální pomoc a asistenci. Úzká spolupráce s výrobcem Caterpillar zaručuje nepřetržitou provozuschopnost.
Dodržování přísných firemních směrnic a postupů při konstrukci kogenerační jednotky se promítá do vysoké spolehlivosti – připravenost elektrocentrál pokrýt plánovanou roční zátěž (dostupnost) je matematicky vyjádřena úrovní 99 %.
| Cat® G3512H | Cat® G3516H | Cat® G3520H | ||
|---|---|---|---|---|
| Elektrický výkon | kW | 1 524 | 2 027 | 2 519 |
| Tepelný výkon | kW | 1 514 | 1 902 | 2 258 |
| Elektrická účinnost | % | 45,3 | 45,1 | 45,2 |
| Tepelná účinnost | % | 45,0 | 45,4 | 44,8 |
| Celková účinnost | % | 90,3 | 90,5 | 90,0 |
| Počet a uspořádání válců | V 12 | V 16 | V 20 | |
| Zdvihový objem motoru | Litrů | 58,5 | 78 | 97,5 |
| Vrtání / zdvih | mm | 170 / 215 | 170 / 215 | 170 / 215 |
| Otáčky | min-1 | 1 500 | 1 500 | 1 500 |
| Hmotnost dieselgenerátory | kg | 14 700 | 17 400 | 22 700 |
Společnost Zeppelin CZ s.r.o., výhradní prodejce stavebních strojů a zařízení Cat® pro Českou republiku, dodává na český trh širokou škálu stavebních, zemních, zemědělských a důlních strojů amerického výrobce Caterpillar. Je také dodavatelem ...