История когенерации и тригенерации

Тригенерация не изобретена одним человеком в один год. Она сложилась из двух линий: абсорбционный холод, который известен с 1850-х годов, и совместная выработка электричества и тепла, которая стала массовой после американского закона 1978 года. В России машины Thermax на тепле двигателей работают как минимум с 2006 года, это Дом Правительства Московской области, объект выполнен без участия «Энергии холода»; наша компания работает с 2011 года. Ниже события по порядку, с пометкой, где историки и источники расходятся.

Когда появился абсорбционный холод?

Первые машины работали на серной кислоте и на аммиаке, делали лёд и возили мороженое мясо через океан. Бромисто-литиевые машины, на которых сегодня строят тригенерацию, появились позже.

Дату первых бромисто-литиевых чиллеров мы не приводим: в открытых источниках она не подтвердилась.

Как появилась когенерация и теплофикация?

В 1877 году в Локкпорте (штат Нью-Йорк) построили систему централизованного парового теплоснабжения, которую американское общество инженеров-механиков (ASME) называет первой в США системой централизованного парового теплоснабжения. В России началом теплофикации в Ленинграде считают 24 ноября 1924 года: тепло от станции на Фонтанке подали в дом 96 на набережной Фонтанки. Источники расходятся в адресе станции и в дате, поэтому формулировку «первая ТЭЦ России» мы не используем.

Часто пишут, что первую когенерацию запустил Эдисон в Нью-Йорке в 1882 году. Подтверждения мы не нашли, поэтому считать это фактом не стоит.

Что изменил закон 1978 года?

В США закон PURPA от 9 ноября 1978 года ввёл «квалифицирующие установки»: когенерацию, которая эффективнее раздельной выработки. Энергокомпании обязали покупать её электричество. По данным американского Минэнерго, мощность когенерации в США выросла примерно с 12 000 МВт в 1980 году до более 66 000 МВт в 2000 году. В 2000-х рынок замедлился из-за перестройки рынков электроэнергии.

Когда тригенерация стала обычной практикой?

В 2000-х появились крупные показательные объекты. В 2004 году в Остине (штат Техас) пустили систему на газовой турбине 4,5 МВт с абсорбционным чиллером на 2500 тонн холода, работающим прямо на выхлопе без парогенератора. В 2005 году узел связи Verizon в Гарден-Сити (Нью-Йорк) получил семь топливных элементов по 200 кВт с абсорбционными машинами. В 2009 году американское Минэнерго опубликовало первый подробный отчёт о когенерации в центрах обработки данных, а в университете Сиракьюс построили центр обработки данных с тригенерацией на микротурбинах.

В 2017 году вышли два справочника: DOE/EE-1608 про абсорбционные чиллеры для когенерации и ревизия каталога технологий EPA. Новой редакции каталога мы не нашли. По оценке Международного энергетического агентства (IEA), спрос центров обработки данных вырос с 415 ТВт·ч в 2024 году до оценки около 485 ТВт·ч в 2025 году, а заказы газовых турбин в 2025 году выросли на 70 %. Собственная газовая генерация центров обработки данных даёт тепло, а абсорбционная машина превращает его в холод.

Как это шло в России и у нас?

Это примеры, а не весь перечень: объектов много, они собраны в разделе «Проекты», а мировые проекты Thermax в разделе «Мировые проекты». Подробнее о том, как устроена такая станция, на странице «Тригенерация».

Чему учит эта история?

Когенерация и абсорбционный холод долго развивались порознь, и каждая линия сама по себе отработана. Трудность лежит между ними: двигатель и машину делают разные заводы, а работают они в одном контуре. Поэтому нужен тот, кто отвечает за этот стык. Какие стыки ломаются, разобрано на странице «Ошибки тригенерации», а как за них отвечаем мы, на странице о компании.

Если хотите проверить, как это выглядит для вашего объекта, закажите расчёт ТЭО или воспользуйтесь калькулятором.

Источники

• Wikipedia, Ferdinand Carré: https://en.wikipedia.org/wiki/Ferdinand_Carr%C3%A9
• Wikipedia, Absorption refrigerator: https://en.wikipedia.org/wiki/Absorption_refrigerator
• ASME Landmark 122, Holly District Heating System: https://www.asme.org/about-asme/engineering-history/landmarks/122-holly-district-heating-system
• Энциклопедия Санкт-Петербурга, теплофикация Ленинграда: https://www.encspb.ru/object/2804001551?lc=en
• Wikipedia, PURPA: https://en.wikipedia.org/wiki/Public_Utility_Regulatory_Policies_Act
• DOE/EPA, Combined Heat and Power: A Clean Energy Solution, август 2012: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2013/11/f4/chp_clean_energy_solution.pdf
• Capstone Turbine, Form 10-K за 2001 год: https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1009759/000093639202000355/a80071e10-k.htm
• Power Engineering, 31.08.2001, программа BCHP: https://www.power-eng.com/environmental-emissions/doe-selects-burns-mcdonnell-to-participate-in-heating-and-cooling-generation-project/
• ORNL, Advanced absorption chiller converts turbine exhaust to air conditioning, 2005: https://webarchive.library.unt.edu/web/20080920092112id_/http://www.ornl.gov/sci/engineering_science_technology/cooling_heating_power/pdf/ISHPC-095-2005.pdf
• ICF для ORNL, Opportunities for CHP in Data Centers, март 2009: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2013/11/f4/chp_data_centers.pdf
• Campus Technology, 03.12.2009, центр обработки данных Сиракьюс: https://campustechnology.com/Articles/2009/12/03/Syracuse-U-Constructs-Green-Data-Center.aspx
• Директива 2012/27/EU, приложение II и статья 2: https://legislation.gov.uk/eudr/2012/27/annex/II/2020-01-31
• DOE, Absorption Chillers for CHP Systems, DOE/EE-1608, май 2017: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2017/06/f35/CHP-Absorption%20Chiller-compliant.pdf
• EPA, Catalog of CHP Technologies, сентябрь 2017: https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-07/documents/catalog_of_chp_technologies.pdf
• Российская газета, 30.12.2019, закон 471-ФЗ: https://rg.ru/2019/12/30/energetika-dok.html
• IEA, Energy and AI, спрос на электроэнергию: https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/energy-demand-from-ai
• IEA, Key Questions on Energy and AI, 2026: https://www.iea.org/reports/key-questions-on-energy-and-ai/executive-summary