Теплові акумулятори

Теплові акумулятори використовувалися в системах централізованого теплопостачання протягом останніх декількох десятків років. Практично всі ТЕЦ з турбінами протитиску, а також невеликі станції, що виробляють тепло і енергію тільки в певній пропорції, оснащені тепловими акумуляторами. Раніше ТЕЦ екстракційного типу тільки в обмеженому масштабі були оснащені тепловими акумуляторами.

Лібералізація ринку електроенергії збільшила необхідність більшої гнучкості ТЕЦ комбінованого циклу для роботи в більш економічному режимі, для того, щоб обслуговувати і теплових споживачів, і ринок електроенергії. Сьогодні практично всі системи централізованого теплопостачання в Данії зі станціями комбінованого циклу екстракційного типу оснащуються одним або декількома тепловими акумуляторами. Якісні теплоакумулятори для ГВП детальніше на сайті - svittepla.com.ua.

Призначення теплового акумулятора

Тепловий акумулятор використовується для короткочасного зберігання енергії у воді. Вміст води в ємності по вазі постійно і не залежить від вмісту енергії. При зарядці акумулятора гаряча вода подається зверху з одночасним відходом відповідного обсягу холодної води з дна ємності. Холодна і гаряча вода розділені невикористовуваним шаром в один метр. При розрядці гаряча вода забирається зверху з одночасною подачею холодної води знизу.

Підключення до мережі

Тепловий акумулятор приєднується до мережі централізованого теплопостачання між ТЕЦ і мережею. Якщо виробництво перевищує споживання, тепловий акумулятор заряджається. Це дозволяє ТЕЦ комбінованого циклу виробляти енергію для мережі централізованого теплопостачання, коли це найбільш вигідно з точки зору цін на електрику.

Варіанти роботи теплового акумулятора

Можливості роботи теплових акумуляторів трохи розрізняються в залежності від типу ТЕЦ - екстракційного типу (з регульованим відбором) або типу протитиску (з нерегульованим відбором).

ТЕЦ екстракційного типу може виробляти електрику в конденсаційному режимі або комбіновано виробляти електрику і тепло. При максимальному виробництві тепла виробництво електрики знижується приблизно на 15%. Ця різниця в потужності виробленої електроенергії використовується при відключенні виробництва тепла.

Основні функції теплового акумулятора на цьому типі станцій наступні.

У періоди високих цін на електроенергію виробництво тепла може бути призупинено і тепло може подаватися з акумулятора.
ТЕЦ може працювати в оптимальних режимах по співвідношенню виробництва тепла і електроенергії.
У періоди з низькими цінами на електроенергію, наприклад вночі, тепло може проводитися з найменшими витратами і зберігатися в акумуляторі. Потім, при підвищенні ціни на електроенергію, наприклад в ранкові години, тепло може подаватися з акумулятора.
Станції протитиску можуть виробляти тільки електрику і тепло у встановленій пропорції. Це є недоліком з точки зору виробництва електрики. Тому основними функціями теплового акумулятора на цьому типі станцій є.

Постачання тепла споживачам і можливість ТЕЦ виробляти необхідне тепло в періоди найбільш високих цін на електрику. Ця робота особливо важлива в мережах з різними тимчасовими тарифами.
Можливість ТЕЦ виробляти електрику до тих пір, поки акумулятор Не заряджений повністю, в разі проблем з потужністю в електромережі.
Для роботи всіх типів ТЕЦ характерно.

Тепловий акумулятор може допомогти знизити або уникнути втрат доходу, якщо Електрика продається нижче собівартості виробництва в разі експлуатації ТЕЦ тільки для виробництва тепла.
Великі акумулятори можуть дозволити повну зупинку станції на вихідні, коли ціни на електрику нижче, ніж у робочі дні.
Акумулятор може компенсувати щоденну різницю в навантаженні на тепло (в основному через нічних зрушень), і таким чином знизити включення і виключення і використання більш дорогого тепла в години денних навантажень.
Зокрема може бути знижена Максимальна потужність при використанні акумулятора в "найхолодніші дні".
Атмосферний тепловий акумулятор може підтримувати статичний тиск в системі централізованого теплопостачання, а також працювати як розширювальний резервуар.

Як організувати

При вивченні оцінки переваг акумулятора, важливо розглянути всі можливі переваги і як вони можуть використовуватися в різних режимах роботи в певні періоди року. При роботі станції важливо також, щоб акумулятор використовувався з урахуванням переваг по теплу і електроенергії на базі погодинного, щоденного і щотижневого моделювання виробництва.

Для того, щоб прийняти правильне рішення по установці теплових акумуляторів і їх експлуатації з мінімальними витратами, необхідно вивчити як електричну, так і теплову складову. У разі, якщо ТЕЦ і система ЦТ належать різним компаніям, важливо, щоб ці компанії мали хороші відносини і були здатні до співпраці. Це включає аналіз економічного ефекту, угоду про розподіл інвестицій і вигоди, і також узгодження режиму роботи акумулятора.

Майбутні тенденції

В останні 20 років багато науково-дослідних проектів фокусували свою увагу на низько витратних варіантах сховищ, включаючи, так звані, альтернативні варіанти сховищ, наприклад в озерах, скельних породах і під землею. Для останнього варіанту було важко підтримувати якість води, наприклад, вміст кисню на рівні прийнятному для систем ЦТ. Так звані сезонні сховища так само показують, що такі проекти не реальні, тому що, інвестиції не відповідають економії.

Ринок електроенергії з його диференційованим ціноутворенням змусить ТЕЦ і операторів систем ЦТ створювати великі потужності акумуляторів для того, щоб використовувати ринок електроенергії. Результатом стануть великі за розміром і менш дорогі ємності, як показано в другому прикладі. Іншим варіантом є реконструкція старих ємностей для нафтопродуктів.