Тригенерация для бизнес-центра, гостиницы и больницы

Для обычного бизнес-центра тригенерация окупается долго. Холод нужен коротким сезоном, постоянная нагрузка небольшая, и вложения в двигатель, машину и градирню возвращаются годами. В нашей модели с холодом 1 МВт и 1 200 часами в год разница капвложений окупается за 6,8 года. Это тот случай, когда мы прямо советуем сначала посчитать компрессорный чиллер. Отели, больницы и здания с нагрузкой круглый год выглядят лучше, а если сеть вообще не даёт мощности, расчёт меняется.

Когда бизнес-центру тригенерация не нужна?

Если сезон холода короткий, а электричество нужно в основном днём. В модели электрическая нагрузка без холода составляет 400 кВт и 3 000 часов в год, холод 1 000 кВт и всего 1 200 часов полной нагрузки. Двигатель при таких часах просто не успевает отработать свою цену. Экономия в модели 10,8 млн ₽ в год при капвложениях в тригенерацию около 104,3 млн ₽ против около 30,0 млн ₽ на чиллеры.

В мировых методиках этот предел известен. Министерство энергетики США (DOE) считает: более 6 000 часов работы в год это хороший результат, от 5 000 до 6 000 нужен детальный анализ, от 3 000 до 5 000 окупаемость может быть достаточной, а менее 3 000 часов обычно не оправдывает вложений. Пример из практики: кампус университета BYU-Idaho с газовой турбиной 4,5 МВт сбрасывал на байпас до 45 % выхлопа в жаркие дни (22 % в обычный год), потому что летом тепло некуда девать. Авторы прямо пишут, что короткий охлаждаемый сезон снижает окупаемость всех вариантов.

Поэтому для офисного здания без особой причины мы схему не предлагаем. Порог АБХМ: от 300 кВт холода и от 3000–4000 часов в год. Ниже 2000 часов она не окупается.

Когда она всё же имеет смысл?

1. Электрическая мощность недоступна или очень дорога. В модели с подключением сети (техприсоединение 34,5 млн ₽) срок сокращается до 3,7 года. Для здания, которому сеть не дала мощности, это один из немногих способов получить электричество.

2. Нагрузка есть круглый год. Гостиница, больница, арендаторы с круглосуточным режимом дают двигателю постоянную работу. DOE называет больницы и отели среди объектов, где абсорбционный холод работает эффективнее всего.

3. Тарифы высокие. Таблица чувствительности показывает разброс от 5,1 до 12,5 лет в зависимости от газа и тарифа. Лучшая окупаемость 5,1 года достигается при тарифе 12 ₽/кВт·ч и газе 7 ₽/м³.

4. Рядом есть зимний потребитель тепла: горячее водоснабжение или соседнее здание.

Четыре вопроса перед расчётом

Если хотя бы на один ответ «нет», сначала считайте другие схемы.

Для больницы и отеля нужен резерв

В больнице остановка охлаждения недопустима, в гостинице обходится дорого. Поэтому АБХМ берёт базовую нагрузку, а чиллер NCT работает на пик и как резерв.

Какие объекты у нас есть среди зданий?

Таблица показывает примеры, и многие другие в разделе проектов.

Omega Tower охлаждает три здания: сам бизнес-центр, торговый центр Globo и фитнес-клуб.

«Нобель Парк» это бизнес-центр класса А на 15 этажей и 19 551 м², машина работает на бросовом тепле ГПУ.

В здании ЦТУ в Москве не хватало электрической мощности, и холод сделали из тепла микротурбин. Машины привезли частями и собрали в подвале с узкими проходами. Письмо генерального подрядчика энергоцентра благодарит за поставку в срок, такелаж, шеф-монтаж и пусконаладку.

Смоленская академия получает горячую воду для машин от собственной котельной, хотя ГПУ MTU на площадке тоже есть.

Как пример работы машин Thermax, без нашего участия: Дом Правительства Московской области, три машины LT 42 T на тепле четырёх Jenbacher JMS 620, запуск в 2006 году. Объект выполнен без «Энергии холода».

Какие примеры есть в мире?

101 Miller Street охлаждает офисы 40 000 м² и магазины 10 000 м². Green Gold Complex летом работает на холод, зимой на тепло, и компрессорный чиллер там остаётся как резерв. Больница Sanjiban на 300 мест получила субсидию министерства возобновляемой энергии Индии.

Что показывает модельное ТЭО для бизнес-центра?

Расчёт модельный (тариф 10 ₽/кВт·ч, газ 9 ₽/м³), не оферта.

Выработка ГПУ 1,3 млн кВт·ч в год при мощности около 500 кВт. Бросовое тепло закрывает 90 % годовой потребности в холоде. Чем короче сезон и ниже постоянная нагрузка, тем медленнее возвращаются вложения. Полный расчёт и допущения на странице ТЭО для бизнес-центра. Типичные причины низкой окупаемости и стыки двигателя с холодом разобраны на странице ошибки тригенерации. Если расчёт сходится, двигатель и холод можно заказать у «Энергии холода» вместе.

Оставьте заявку на расчёт ТЭО или посмотрите цифры в калькуляторе: если срок выйдет за пять лет, мы так и скажем.

Источники

• DOE, Absorption Chillers for CHP Systems, DOE/EE-1608, 2017: energy.gov
• DOE, CHP Resource Guide for Hospital Applications, 2007: energy.gov
• APPA, From Cogen to Trigen (BYU-Idaho), 2019: appa.org
• Проекты 101 Miller Street, Green Gold Complex и Sanjiban Hospital: материалы Thermax

Частые вопросы