Kombinovaná výroba tepla a elektrické energie
Kogenerační jednotka s motorem Cat® řady G3500H
Snížení potřebné investice do kogeneračních zařízení, rostoucí náklady na přenos energie a stále větší hrozba blackoutu zvyšují poptávku po lokální výrobě elektrické i tepelné energie. Od šedesátých let minulého století vlády vyspělých zemí preferovaly kombinovanou výrobu tepla a elektrické energie ze zemního plynu. Tato tendence ještě více zesílila začátkem sedmdesátých let po první ropné krizi. V současnosti se výrobci technologií zaměřují na hledání synergie mezi výrobcem a spotřebitelem.
Hlavním předpokladem pro efektivní výrobu a tím i nízkou cenu pro koncového zákazníka je kvalitní srdce kogenerační jednotky, tedy výkonné motory s vysokou účinností, s nízkými provozními náklady a splňující současné i budoucí emisní limity.
Splnění těchto většinou protichůdných požadavků (například při snížení emisí většinou dojde ke zvýšení spotřeby paliva, požadavek na práci ve velké nadmořské výšce vede ke snížení výkonu atd.) si vyžádalo obrovské investice do vývoje, které si mohli dovolit pouze ti největší výrobci.
Při rozšiřování nebo zkvalitňování svého sortimentu v podstatě dvě cesty: spojit se s jiným výrobcem (třeba i konkurenčním), nebo investovat do vlastního výzkumu a vývoje a vytvořit tak produkt zcela nové generace.
Caterpillar se vydal oběma cestami. 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.
Technické údaje plynových motorů Cat® G3500H ukazují, 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.
Kompromisu při požadavcích na co možná nejnižší spotřebu paliva, a nízké emise škodlivých látek, při současném zachování, rychlé reakce na změny zatížení a odolnosti vůči náročným podmínkám okolního prostředí, bylo dosaženo i díky speciálně upraveným turbodmychadlům a vzduchotechnice.
Významně se snížila i spotřeba 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). Řada dílčích montáží se provádí i v Evropě. Zajímavá je například kogenerační jednotka, vyrobená 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 plynové elektrocentrály, které kdy viděl“. Jak je vidět na fotografii, kogenerační jednotka je umístěna uprostřed sídliště. Přesto její provoz nikomu nevadí a vyhovuje přísným německým předpisům.
Elektřina z kogenerační jednotky je využívána i pro svícení
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.
Ve společnostech Caterpillar i Zeppelin CZ dobře vědí, 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. Silnou stránkou je poskytovat úplná řešení. Společnost Zeppelin CZ, výhradní dealer motorů Cat® v ČR, zajišťuje komplexní dodávku služeb a produktů od elektrocentrál přes výměníky a sofistikované systémy pro dočišťování výfukových plynů až po kompletní energocentra. Rovněž dodává hlavní ovládací rozvaděče, rozvaděče pro paralelní provoz, elektrické rozvodné systémy a zdroje nepřerušovaného napájení (UPS).
Dodržování přísných firemních směrnic a postupů při konstrukci kogenerační jednotky se promítá do její vysoké spolehlivosti – připravenost elektrocentrál pokrýt plánovanou roční zátěž (dostupnost) je matematicky vyjádřena úrovní 99 %.
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 ...