Розумне використання енергії Лану
Вона має бути введена в експлуатацію наприкінці червня 2026 року: перша установка iKWK від Stadtwerke Gießen. Абревіатура iKWK означає інноваційне комбіноване виробництво теплової та електричної енергії. Йдеться про ефективну та дружню до клімату систему виробництва енергії, яка субсидується державою.
Пояснювальний фільм про проект PowerLahn
Як можна використовувати річку Лан у Гіссені як джерело тепла? Що насправді означає iKWK? І як PowerLahn сприяє енергетичному переходу в Гіссені? Відповіді на ці питання дає пояснювальний фільм "PowerLahn" з ведучим Віллі Вайцелем. Він розповідає про цей новаторський проект і пояснює технологію, що лежить в основі цієї системи. Дізнайтеся, як великі теплові насоси, комбіновані теплоелектростанції та модуль "енергія-тепло" разом використовують енергію річки Лан для виробництва тепла для близько 3900 будинків.
Компоненти системи iKWK в SWG
Система iKWK від Stadtwerke Gießen складається з
- трьох теплових насосів (i-компонент)
- двох теплоелектроцентралей (ТЕЦ)
- когенераційної установки (P2H)
Ці три компоненти з'єднані між собою спільною системою управління та контрольно-вимірювальних приладів, а також спільною тепловою мережею (див. схему). Крім того, на даху енергетичного центру на річці Лан планується встановити фотоелектричну систему для живлення самого теплового насосу.
Наразі в Німеччині існує лише кілька подібних систем iKWK, які включають великий тепловий насос як компонент.
Використовуючи тепло Лану
Три великі теплові насоси на Шлахтхофштрассе видобувають теплову енергію з річки Лан. Для цього насоси забирають воду з річки та використовують тепло навколишнього середовища. Коли річкова вода проходить через теплові насоси, вона охолоджується і витягує теплову енергію перед тим, як повертається в Лан. Отримана енергія через теплові насоси подається в мережу централізованого теплопостачання. Таким чином, великі теплові насоси сприяють кліматично нейтральному виробництву енергії.
Екологічно чисте використання води
Уся вода після теплової утилізації повертається назад у Лан, тобто втрат води немає. У процесі видобувається лише тепло. Весь процес не завдає жодної матеріальної чи хімічної шкоди. Навпаки: річкова вода змішується гідравлічно і термічно до такої міри, коли вона знову потрапляє в Лан, що можна очікувати лише мінімальної різниці температур для всієї води в цілому.
Факти, цифри та дані
| Теплова потужність | 2 x 4,726 кВт |
| Електрична потужність | 2 x 4 507 кВт |
| Гарантований час роботи | З вересня по квітень |
| Виробництво теплової енергії | 49 995 МВт-год/рік |
| Виробництво електроенергії | 46 934 МВт-год/рік |
| Житлові будинки (тепло) | близько 6 800 |
| Житлові будинки (електроенергія) | близько 21 300 |
| Заощадження CO2(у порівнянні з турбінною системою) | 2 736 тоннCO2/рік |
Ефективно генеруйте енергію
Окрім великих теплових насосів, проект PowerLahn також включає дві когенераційні установки потужністю 4,5 мегават (МВт) кожна, а також модуль виробництва теплової енергії потужністю 3 МВт. Когенераційні установки високоефективно виробляють теплову та електричну енергію за принципом комбінованого виробництва тепла та електроенергії (ТЕЦ). Теплофікаційний модуль перетворює електроенергію в тепло і використовується, коли є надлишок електроенергії, який не може бути використаний.
Обидва компоненти (ТЕЦ і модуль P2H) будуть встановлені на майданчику теплоелектростанції в Лейгестернер Вег. Вони замінять старі газові турбіни компанії HKW Gießen GmbH на цьому об'єкті.
Взаємодія компонентів протягом року
Великі теплові насоси не використовуються протягом холодних зимових місяців. У цей час дві когенераційні установки в основному покривають підвищений попит на електроенергію та тепло взимку. Завдяки використанню комбінованого виробництва теплової та електричної енергії досягається загальний коефіцієнт корисної дії близько 95%.
Великі теплові насоси працюють протягом теплих місяців (з квітня по жовтень). У цей час вони заміщують сусідні електростанції в зоні постачання. Якщо є надлишок електроенергії, який не може бути використаний, система "енергія-тепло" надає підтримку і перетворює надлишок електроенергії в тепло. Влітку фотоелектрична система також виробляє електроенергію, яка ефективно використовується для роботи великих теплових насосів.
ПОШИРЕНІ ЗАПИТАННЯ
На майданчику Leihgesterner Weg вже розпочалися роботи з переобладнання. Будівництво енергетичного центру на Шлахтхофштрассе заплановано на кінець літа 2024 року.
Будівництво енергетичного центру та вхідної і вихідної структури заплановано завершити до червня 2026 року.
Планується, що система iKWK буде введена в експлуатацію до середини 2026 року.
Загальний обсяг інвестицій у проект становить близько 30 мільйонів євро.
Механізм субсидування базується на роботі станції. Субсидія iKWK субсидує кількість електроенергії, що подається в мережу від ТЕЦ протягом максимум 3 500 годин повного використання на рік.
Вхідна та вихідна споруди будуть побудовані безпосередньо на березі навпроти технічного центру (з боку Шлахтхофштрассе). Обидві споруди спроектовані таким чином, щоб їх можна було побудувати з мінімальним втручанням, а територію згодом ренатуралізувати.
Робота теплових насосів залежить від рівня температури Лану. Це пов'язано як з технічними, так і з дозвільними причинами. Наразі ми можемо гарантувати безперервну роботу системи з квітня по жовтень.
Експлуатація може тривати довше зазначеного часу.
При проектуванні системи були враховані багаторічні ряди даних про температуру води в Лані. Мінімально можлива температура на вході з боку річкової води становить 5 градусів за Цельсієм.
Середній потік води в Лані (залежно від пори року) становить від 9,7 м³/с до 48,6 м³/с (кубічних метрів на секунду). Під час роботи станції фактично забирається об'ємний потік приблизно 0,3 м³/с.
Витягнута вода охолоджується приблизно на 3-5 Кельвінів. Таким чином, загальне охолодження води в точці вивантаження становить менше 0,5 Кельвіна.
Модуль "енергія-тепло" слугує для покращення інтеграції відновлюваних джерел енергії шляхом об'єднання секторів. Особливо в періоди, коли високі обсяги виробництва електроенергії з відновлюваних джерел відповідають низькому попиту на електроенергію, системи "енергія-тепло" використовуються для виробництва тепла з електроенергії, запобігаючи тим самим скороченню виробництва електроенергії з відновлюваних джерел.
Фотоелектрична система потужністю приблизно 52 кВт (кіловат-пік) буде встановлена на даху енергетичного центру і покриватиме частину загальної потреби в електроенергії.