Когенерація, BESS, теплові насоси: шлях до енергостійкості

Когенерація, BESS, теплові насоси: шлях до енергостійкості 2

Український бізнес переосмислює підходи до забезпечення енергетичної стійкості, прагнучи створити комплексні системи, що гарантують безперебійну роботу, контрольовану собівартість та зменшення залежності від зовнішньої мережі. Це особливо актуально для промислових підприємств, які потребують одночасного забезпечення електроенергією, теплом, холодом та резервним живленням. Вирішення цих завдань вимагає інтегрованих рішень, а не окремих пристроїв.

Компанія RSE, європейський виробник та інтегратор енергетичних рішень з українським корінням, пропонує комплексний підхід, що охоплює когенераційні установки, системи накопичення енергії (BESS), теплові насоси, чилери та мобільні генераторні рішення. Андрій Гріненко, засновник RSE, розповідає про практичну реалізацію таких систем.

RSE: Від української експертизи до міжнародного енергетичного бізнесу

RSE – це європейська інжинірингово-виробнича компанія, заснована у 2023 році Андрієм Гріненком, який має понад 15-річний досвід роботи в енергетичній галузі, реалізуючи проєкти у сферах когенерації, біогазової генерації та теплоенергетики. Сьогодні RSE спеціалізується на створенні комплексних енергетичних систем для промисловості, критичної інфраструктури та муніципалітетів. Компанія забезпечує повний цикл робіт: від проєктування та виробництва обладнання до його інтеграції, запуску та сервісного обслуговування. Залежно від специфічних потреб об’єкта, одна інтегрована система може поєднувати різні технології, такі як когенерація, дизельна генерація, BESS, теплові насоси та чилери, забезпечуючи одночасне постачання електроенергії, тепла, холоду та резервне живлення.

Виробничі потужності RSE розташовані у чеському Брно. Компанія активно розширює свою присутність, маючи представництва у восьми країнах. Заявлена сумарна потужність реалізованих та законтрактованих рішень перевищує 1 ГВт. Важливою частиною технологічної екосистеми RSE є співпраця з Caterpillar, зокрема, компанія є технологічним партнером MWM, авторизованим дилером FG Wilson та Olympian у США.

Когенерація для систем, які не можуть зупинитися

Для промислових підприємств та об’єктів критичної інфраструктури власна генерація енергії перестала бути лише резервним варіантом на випадок відключення централізованого електропостачання. Основне завдання полягає у виробництві електроенергії безпосередньо там, де вона споживається, з одночасним ефективним використанням теплової енергії, яка при традиційній генерації зазвичай втрачається.

Принцип когенерації полягає у спільному виробництві електроенергії та теплової енергії. Газопоршневий двигун генерує електрику, а виділене тепло спрямовується на опалення, гаряче водопостачання, технологічні процеси або виробництво пари.

Андрій Гріненко, засновник RSE, наголошує на важливості комплексного підходу: «Економічна ефективність когенерації значною мірою залежить від того, наскільки раціонально підприємство використовує тепло, що виробляється паралельно з електроенергією. Тому ми розглядаємо когенераційні установки як інтегровану частину ширшої енергетичної системи».

RSE виробляє когенераційні установки на базі газопоршневих двигунів MWM потужністю до 4,5 МВт у Чехії. Основні системи інтегруються та тестуються ще на виробництві, що значно скорочує терміни монтажу на об’єкті – типовий модуль встановлюється за 5–12 днів після підготовки майданчика.

Одним із найбільших проєктів RSE є постачання 33 модульних когенераційних установок загальною потужністю 167 МВт для стратегічного державного підприємства транспортної галузі, заплановане на 2026 рік. Ця розподілена генерація біля ключових об’єктів покликана забезпечити їхню роботу під час тривалих перебоїв в електромережі.

Крім того, RSE постачає 23 когенераційні установки загальною потужністю понад 66 МВт для критичної та комунальної інфраструктури України, згідно з відкритим тендером, проведеним однією з установ системи ООН. Це стосується об’єктів тепло- та водопостачання, а також водовідведення, точні локації яких не розголошуються з міркувань безпеки.

Андрій Гріненко зазначає: «Робота з державними замовниками та міжнародними організаціями вимагає найвищих стандартів не лише щодо обладнання, але й виробничих процесів, прозорості та управління проєктами. Для нашої компанії це важлива перевірка на зрілість, яку ми успішно проходимо».

У співпраці з MWM та КПІ ім. Ігоря Сікорського RSE створила Energy Resilience Lab – лабораторію, де студенти мають змогу працювати з обладнанням, що імітує реальні енергетичні об’єкти. У лабораторії встановлено генераторну установку MWM TCG 2016 потужністю 600 кВт, симулятори автоматизації та роботи газових двигунів, а також систему моделювання синхронізації когенераційної установки з електромережею. З вересня цього року в освітню програму КПІ також впроваджено окрему дисципліну «Когенераційні установки стійкого енергозабезпечення».

Тепло, яке підприємства звикли втрачати

Значна частина теплової енергії, за яку промислові підприємства вже сплатили, часто втрачається. Це може відбуватися через скидання теплої води, повітря, димових газів або в процесі технологічних операцій. Використання теплових насосів дозволяє повертати цю енергію в виробничий цикл. Одночасно, чилери забезпечують необхідне охолодження.

RSE розробила лінійку промислових теплових насосів потужністю від 350 кВт до 6,24 МВт, а також чилери. У цьому обладнанні застосовуються безмасляні турбокомпресори з газоповітряними підшипниками та природний холодоагент R290. Коефіцієнт продуктивності (COP) теплових насосів досягає 8,32, а чилерів – 7,32 і вище, залежно від температурного режиму.

Андрій Гріненко пояснює: «Когенерація забезпечує електроенергією та теплом, а тепловий насос повертає в систему енергію, яка інакше була б втрачена. Завдяки такому каскадному використанню загальна ефективність системи може сягати 95%».

За його словами, для покриття теплового навантаження в 10 МВт традиційній газовій котельні потрібно понад 1000 м³ газу на годину. Розрахунки RSE показують, що комбінація когенерації, утилізації тепла та теплового насоса може забезпечити аналогічне навантаження приблизно за 287 м³ газу на годину, з урахуванням використання тепла та електроенергії від когенерації, а також енергії з низькотемпературного джерела.

Цей підхід планується застосувати для великого виробника м’ясної продукції. На підприємстві вже функціонують шість когенераційних установок та три котли-утилізатори, що генерують 13,8 МВт електричної та 4,8 МВт теплової енергії, а також виробляють 6–7 тонн технологічної пари на годину. Наступним кроком буде інтеграція теплових насосів і чилерів для одночасного забезпечення підприємства електроенергією, парою, гарячою водою та холодом, максимізуючи повернення енергії у виробничий цикл.

Коли важливий не лише обсяг, а й час

Власна генерація не завжди повністю відповідає споживанню: в одні години підприємство може мати надлишок електроенергії, а в інші – стикатися з піками навантаження. Системи накопичення енергії (BESS) дозволяють ефективно керувати цим балансом.

RSE вже встановила понад 50 МВт·год BESS різної потужності та конфігурації. Це як автономні системи, так і інтегровані рішення, що працюють у поєднанні з когенераційними установками та відновлюваними джерелами енергії.

«BESS все частіше стає невід’ємною частиною комплексної енергетичної системи. Для бізнесу ключовим є не просто виробництво електроенергії, а її максимальне використання на власному об’єкті в найбільш вигідний момент», – зазначає Андрій Гріненко.

Навесні 2026 року RSE планує інтегрувати BESS з когенераційною установкою власного виробництва потужністю 4,5 МВт на підприємстві, що спеціалізується на тепловій та електричній енергетиці. Єдина система керування буде координувати роботу генератора, накопичувача, навантаження та зовнішньої мережі, забезпечуючи ефективніше використання власної електроенергії та зменшуючи залежність від мережі в пікові години.

Інший приклад – це інтеграція BESS з сонячною електростанцією. Один із найбільших BESS-проєктів RSE, потужністю 2,5 МВт і ємністю 10 МВт·год, накопичує надлишок виробленої сонячної енергії та повертає її тоді, коли вона найбільш потрібна підприємству або має вищу ринкову вартість.

«Не існує універсальної конфігурації BESS. Для одного підприємства важливо зберігати надлишок генерації, для іншого – згладжувати піки, для третього – забезпечувати автономність. Саме сценарій використання визначає оптимальну конфігурацію системи», – пояснює Гріненко.

Резервне живлення більше не прив’язане до одного об’єкта

В умовах підвищених ризиків для енергетичної інфраструктури, недостатньо мати просто резервну потужність. Важливо мати можливість швидко перемістити її туди, де вона потрібна в конкретний момент. Тому, окрім стаціонарної генерації, RSE активно розвиває мобільні енергетичні рішення, які можуть бути встановлені на колесах або навіть на залізничних платформах.

Компанія працює з дизельними генераторами FG Wilson потужністю від 6,8 до 2500 кВА. На виробництві RSE у Чехії ці генератори адаптуються під конкретні сценарії використання, від стаціонарних та контейнерних рішень до мобільних електростанцій.

Одним із таких проєктів є постачання дизельних електростанцій потужністю 2500 кВА на автомобільних платформах. RSE вже поставила 15 таких станцій для державної структури, відповідальної за відновлення критичної інфраструктури України. Ці мобільні станції проходять заводські випробування та готові до підключення одразу після прибуття на об’єкт, без потреби у фундаменті чи тривалому монтажі. До кінця поточного року планується виготовити ще 55 таких станцій.

Андрій Гріненко підкреслює: «Під час масованих атак неможливо передбачити, який саме об’єкт потребуватиме резервного живлення завтра. Мобільна генерація дозволяє оперативно переміщувати потужність туди, де вона найбільш потрібна в даний момент».

Наступним етапом розвитку цієї концепції стане Energy Train – мобільна електростанція мегаватного класу на залізничній платформі. RSE розробляє її в конфігураціях з газовим або дизельним двигуном потужністю 2–2,3 МВт. Така станція може переміщуватися залізницею між підготовленими майданчиками та вводитися в експлуатацію без необхідності демонтажу обладнання.

RSE у цифрах: масштаб і нові ринки

  • Понад 1 ГВт – сумарна потужність реалізованих і законтрактованих рішень RSE.
  • Нова географія – компанія відкрила представництва у США, Великій Британії, Німеччині, Польщі, Іспанії та країнах Африки.
  • Новий напрям – RSE отримала перші європейські передзамовлення на промислові теплові насоси й чилери власної розробки та стала одним із п’яти авторизованих Sales та Service провайдерів бренду Olympian (родини Caterpillar) на території США.

Енергія як система

Для сучасного бізнесу головним викликом є не вибір окремої технології, а інтеграція генерації, накопичення, тепло- та холодопостачання в єдину, ефективну систему. «Бізнесу потрібна не просто потужність в мегаваттах. Йому потрібна безперервність роботи, прогнозована вартість енергії та максимальна ефективність використання кожного літра палива. Саме для досягнення цих результатів ми об’єднуємо різні технології», – підсумовує Андрій Гріненко.

Джерело

No votes yet.
Please wait...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *