Тригенерация для теплиц и агрокомплексов

Тепличный комплекс подходит для газовых двигателей: ему нужны электричество для досветки, тепло для обогрева и углекислота для растений. Холод нужен меньше всего, и только для зоны фасовки, хранения и административных помещений. В модели с 800 кВт холода и 6 000 кВт электрической нагрузки разница капвложений окупается за 2,0 года. Выгоду в основном даёт собственная электроэнергия, а АБХМ добавляет к ней использование тепла летом. Не ждите от холода больше, чем он даёт.

Чем теплица отличается от других отраслей?

Нагрузка перевёрнута по сравнению с ЦОД. В модели электрическая нагрузка 6 000 кВт и 7 000 часов в год, тепло зимой 3 000 кВт на 4 500 часов, а холод пиковый 800 кВт и всего около 2 500 часов в год. Двигатели нужны, чтобы покрыть свет и обогрев. Холод берёт то тепло, которое летом было бы выброшено в воздух.

Углекислота тоже идёт от двигателей. Очищенный выхлоп подаётся растениям, и это отдельная статья эффекта: в таблице модели отдельной строки для неё нет. На агрокомплексе «Выборжец» для этого стоит система COdiNOx: она охлаждает, очищает и отбирает CO2, а для его выработки есть отдельный водогрейный котёл.

Схема тепличного комплекса

Газопоршневые установки дают свет и обогрев, очищенный выхлоп подаёт углекислоту растениям, а горячая вода через машину Thermax охлаждает зону фасовки.

Какие минусы у схемы?

1. Холод в этой схеме небольшой. В модели его пик 800 кВт при электрической нагрузке 6 000 кВт. Если холод нужен только на фасовку, АБХМ остаётся дополнением к проекту.

2. Низкая температура. На выходе из машины на Тепличном комбинате нужно было 3,5 °C. Это нижняя граница для серий LT и 5G.

3. Остров. Комбинат работает без сети, поэтому резерв по двигателям закладывают в проект, а машина должна получать тепло, пока один из агрегатов стоит.

4. Мощность двигателей определяют свет и тепло, а не холод. Поэтому подбор ГПУ делают по этим нагрузкам, а АБХМ подгоняют под тепло, которое остаётся.

Два источника тепла: двигатели и котельная

Чтобы машина получала тепло, даже когда двигатель стоит, коллектор горячей воды питают от ГПУ и от котельной. Такая схема работает на тепличном комбинате в Свердловской области.

Какие тепличные объекты у нас есть?

Это пример, а не весь список. Среди многих других объектов в разделе проектов.

На «Тепличном» комбинате выращивают более 5 000 тонн овощей закрытого грунта в год на площади 17,6 га. Источником энергии для АБХМ служит бросовая горячая вода от ГПУ и котельной. Холод идёт на зону фасовки, холодильники и административный корпус. По данным проекта, затраты тепла и электроэнергии на гектар сократились вдвое, энергоэффективность комплекса достигает 92 %, а окупаемость составила 5 лет. Это первая в России тригенерация для тепличного комплекса. Полная автоматизация и диспетчеризация позволяют обслуживать станцию без постоянного персонала. Мы поставили также две градирни NCT, химводоподготовку и систему автоматики с интернет-мониторингом.

На «Выборжце» это грибной комплекс полного цикла: компост свыше 30 тысяч тонн в год и шампиньоны до 10 тысяч тонн в год. Две машины общей мощностью 3,8 МВт обслуживают кондиционирование в тёплый период, градирни NCT серии VR.

Что показывает модельное ТЭО для теплицы?

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

Капвложения около 603,8 млн ₽ против около 24,0 млн ₽ на чиллеры. Разрыв большой, потому что чиллеров нужно мало, а двигатели нужны большие. Если сеть придётся подключать (техприсоединение 294,5 млн ₽), срок составит 1,0 год. Диапазон по тарифам и газу от 1,5 до 3,9 года. Холод из бросового тепла закрывает 100 % годовой потребности. Полный расчёт на странице ТЭО для теплицы.

Обратите внимание: для реального комбината заявлена окупаемость 5 лет, а модель даёт 2,0 года. Эти два срока сравнивать нельзя, допущения у них разные. Модель показывает порядок величин, а не прогноз вашего проекта. Как устроены схемы с двигателями, показано на странице про ГПУ, а типичные ошибки на странице ошибки тригенерации. «Энергия холода» поставляет и ГПУ, и холод для зоны фасовки.

Пришлите вашу нагрузку на свет, тепло и холод в расчёт ТЭО или прикиньте цифры в калькуляторе.