Тригенерация для фармацевтического производства

Фармацевтическое предприятие подходит для тригенерации, потому что холод нужен ему почти непрерывно: на технологические линии и в помещения, где постоянно находятся люди. Электрическая нагрузка тоже ровная. В модели на 2,9 МВт холода разница капвложений окупается за 2,3 года. Ограничение прямое: бросовое тепло в этой модели закрывает около 80 % холода, остальное добирает чиллер, а любая остановка охлаждения стоит дороже, чем остановка кондиционирования в офисе.

Чем фармацевтика отличается от других отраслей?

Холод здесь связан с процессом: он идёт на технологические линии и в помещения персонала, и ждать до завтра нельзя. В модели нагрузка по холоду 2 860 кВт и 5 000 часов в год, электрическая нагрузка 1 800 кВт, 8 000 часов в год. Зимой остаётся 600 кВт тепла на отопление на 4 000 часов.

Часы здесь выше, чем у торгового центра, но ниже, чем у ЦОД. Поэтому модель даёт промежуточный результат: 2,3 года против 2,1 у ЦОД и 2,9 у торгового центра. Основная выгода, как и везде, приходит от собственной электроэнергии: 3,72 ₽/кВт·ч в модели против 10 ₽ из сети.

Какие у схемы минусы?

1. Бросовое тепло не покрывает холод полностью. В модели 80 % годовой потребности, остальное закрывает чиллер. Для пика и резерва он всё равно нужен.

2. Двигатель и машина связаны. Если двигатель остановился, греющей воды нет. Для фармы это значит, что нужны второй источник тепла или чиллер на полную нагрузку, и это добавляет капвложения.

3. Вода в контуре требует контроля. Один миллиметр накипи на теплообменнике снижает мощность примерно на 14 %, а энергопотребление растёт до 20 %. Поэтому водоподготовка входит в проект с самого начала.

4. Выход на режим около 30 минут. Для нагрузки без перерыва машине нужен бак холода или чиллер, который держит процесс на время запуска.

Два источника тепла

Чтобы холод не зависел только от двигателя, коллектор горячей воды питают от ГПУ и от котельной. Машина получает тепло, даже когда двигатель остановлен.

Бак холода на время перехода

Пока машина переходит с одного источника на другой, непрерывную нагрузку держит бак-аккумулятор холода.

Какой у нас объект в фармацевтике?

Это предприятие по производству фармацевтических субстанций в Пушкине под Санкт-Петербургом: площадка 13 000 м², производственная мощность 330 тонн в год. Оборудование заказано в рамках инвестиционного контракта под новое производство и модернизацию. В работе с июня 2020 года.

С нашей стороны ещё две градирни NCT серии VR3S, две водоподготовки NCT W2C, две насосные станции NCT и система автоматики. Холод идёт на технологические линии и помещения постоянного пребывания персонала. Среди многих других объектов, подробности в разделе проектов.

Тригенерационный комплекс на фармацевтическом предприятии

Какие фармпроекты есть в мире?

Два индийских примера из материалов Thermax.

На Zydus Cadila выхлоп двигателей около 427 °C и рубашка 87 °C идут в машины одновременно, а результатом названы меньшие эксплуатационные затраты и бесперебойное электроснабжение. На Sun Pharmaceuticals добавлен котёл-утилизатор на 2917 кг пара в час, а снижение выбросов заявлено в размере 12 280 тонн CO2 в год. Это цифры из презентаций изготовителя, независимой проверки мы не видели.

Что показывает модельное ТЭО для фармы?

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

Капвложения около 365,4 млн ₽ против около 85,8 млн ₽ на чиллеры. Если сеть надо подключать (техприсоединение 129,4 млн ₽), окупаемость составляет 1,2 года. На разных ценах газа и тарифах она колеблется от 1,7 до 4,2 года. Подробный расчёт на странице ТЭО для фармацевтики.

Где двигатель и холод мешают друг другу, разобрано на странице ошибки тригенерации. Если их делят разные подрядчики, стык остаётся ничьим. Оборудование описано в разделе АБХМ Thermax.

Хотите проверить свой объект: оставьте заявку на расчёт ТЭО или попробуйте калькулятор.

Источники

• DOE, Absorption Chillers for CHP Systems, DOE/EE-1608, 2017: energy.gov
• Проекты Zydus Cadila и Sun Pharmaceuticals: материалы Thermax

Частые вопросы