BIM. Инжиниринг объектов
капитального строительства

Собственная генерация для тепличных комплексов

Тепличные комплексы, оборудованные системой досветки, потребляют значительную электрическую мощность. Кроме того, используется тепловая энергия и углекислый газ (после очистки и охлаждения выхлопа генераторной установки). С другой стороны, потребление энергоресурсов имеет явный сезонный характер (с мая по сентябрь досветка практически не используется).

Если тепличный комплекс не имеет возможности присоединения к электрическим сетям высокого напряжения, целесообразность собственной генерации становится явной. В ином случае, необходимо выполнить технико-экономический анализ.

В связи с приоритетностью электроэнергии в балансе потребления энергоресурсов, газопоршневые установки практически безальтернативны на сегодняшний день в сравнении с другими технологиями собственной генерации.

Огромным плюсом для окупаемости Энергоцентра является получение субсидий федерального бюджета.

Краткая информация о собственной генерации тепличных комплексов

Примерная стоимость Энергоцентра

Ориентир стоимости объекта (Pэл = 10 МВт): 9-10 млн евро

10% - инжиниринг (вкл. предпроект, проектирование, функции технического заказчика)

55-57% - основное оборудование (КГУ, котлы, очистка выхлопа, ДГУ)

16-20% - вспомогательное оборудование (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ)

5-6% - общестроительные работы (КЖ, КМ, АР)

5-7% - монтаж и материалы (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ)

5-8% - автоматизация

2-4% - пусковая наладка и сдача в эксплуатацию

Сроки реализации Общая длительность проекта: 12-18 месяцев
Условия окупаемости проекта

Окупаемость в пределах 5,0 лет достигается при следующих условиях:

  1. тариф на электроэнергию на уровне напряжения СН2-НН (>4,0 руб./кВт*ч);
  2. высокая стоимость технологического присоединения к электросетям;
  3. получение субсидий на строительство теплиц с Энергоцентром;
  4. продолжительный сезон досветки (северные регионы страны).

Для крупных объектов целесообразно рассмотреть альтернативный вариант электроснабжения - строительство собственной высоковольтной подстанции и присоединение к сетям ФСК ЕЭС.

Электрические нагрузки

Коэффициент использования мощности: 20-30%.

До 90% максимальной мощности объекта – досветка.

С мая по сентябрь досветка практически не используется.

С октября по апрель досветка осуществляется от 3 до 19 часов в зависимости от региона (световая зона и ФАР).

Использование вторичных энергоресурсов когенерационных установок (КГУ)

В отопительный сезон тепло используется полностью за счет баков-аккумуляторов тепла (избыточное тепло от КГУ, выработанное в период досветки, используется в остальное время).

Отходящие газы КГУ очищаются от окислов азота и охлаждаются. Полученный углекислый газ (CO2) направляется на подкормку растений в теплицах.

В летнее время КГУ практически не работают, поэтому вторичное тепло отсутствует. При отсутствии нагрузки КГУ, углекислый газ получается с водогрейных котлов или регазификацией привозной сжиженной углекислоты.

Надежность энергоснабжения и качество электроэнергии

Ключевые риски тепличного комплекса – повреждение тепличных конструкций и гибель урожая. Эти события возможны при прекращении теплоснабжения в зимнее время (конструкции разрушаются от снеговой нагрузки при останове системы снеготаяния, урожай погибает при выходе параметров климата за пределы критического уровня).

Для предотвращения рисков предусматривается:

  1. резервное электроснабжение (дизель-генераторная установка) для питания собственных нужд котельной, системы теплоснабжения и вспомогательных производственных нужд;
  2. аварийное топливо для нужд ДГУ и котлов, которые оснащаются двухтопливными горелками (газ/дизельное топливо).

Сетевая электроэнергия для районов, удаленных от узловых подстанций, может иметь низкое качество (низкое напряжение кратно снижает эффективность светильников досветки). В этом случае, рекомендуется работа Энергоцентра в автономном режиме (для максимальной эффективности досветки). В случае островной работы целесообразно реализовать схему перевода питания собственных нужд Энергоцентра с Сети на собственную генерацию (чтобы не платить за электроэнергию при недогруженном Энергоцентре).

Если параметры электроэнергии в сети соответствуют ГОСТ, имеет смысл организовать параллельную работу собственной генерации с внешней Сетью.

Требования к подрядчикам

Энергоцентр необходимо построить качественно и бюджетно.

Для этого нужно:

  1. Выполнить качественное проектирование. Проектная организация должна специализироваться на объектах собственной генерации.

  2. Проект должен выполняться в трехмерном виде (3D) для формирования оптимальных объемно-планировочных решений и минимизации проблем при строительно-монтажных работах.

  3. Все оборудование сгруппировать в несколько удобных лотов и провести конкурсы. Если имеется российский качественный аналог, использовать его. Например, электроустановки или вентоборудование.

  4. Проектировщик должен контролировать всю «вертикаль проекта»: строительно-монтажные работы, пусконаладку и эксплуатацию Энергоцентра. В этом случае работает принцип «ответственности за проектирование».

  5. Разработать отдельную систему автоматизации Энергоцентра (включая ГПУ, котлы, электроустановки, вентиляцию и т.д.). Климатический компьютер теплиц с этой функцией не справляется.

  6. Разработать полноценную техническую документацию (исполнительную, приемо-сдаточную, эксплуатационную и т.д.). Обучить оперативный персонал с прохождением контрольного тестирования.

Распространенная практика передачи проекта Энергоцентра в руки поставщика тепличной технологии приводит эффекту, обратному ожиданиям: вместо экономии и единого центра ответственности получаем дорогой проект, в котором присутствует масса недоработок, в том числе противоречащих требованиям и рекомендациям российской нормативно-технической документации.

Причина в том, что иностранный генподрядчик привлекает на субподряд нескольких российских подрядчиков и «ужимает» их по деньгам. Кроме того, иностранный генподрядчик максимально защищает себя техническими приложениями к договору, с чем неопытный Заказчик поспорить не в силах. В дополнение, Заказчик «подсаживается» на поддержку поставщика по причине отсутствия полноценной документации.

Распространенные ошибки Все потенциальные ошибки обусловлены низкой квалификацией исполнителей или недостаточным вниманием к проекту Заказчика и исполнителей:
  1. Завышенная мощность генерирующего оборудования (по результатам расчетов может оказаться, что оптимально покрывать собственной генерацией только часть нагрузок теплицы, остальное – из Сети).
  2. Контейнерное исполнение КГУ без детального сравнения с вариантом единого быстровозводимого здания. Этот анализ нельзя заказывать заинтересованной стороне (например, поставщику контейнерных установок).
  3. Питание собственных нужд Энергоцентра от внешней Сети. Значительные затраты на закупку электроэнергии при недогруженной собственной генерации.
  4. Низкое качество очистки отходящих газов ГПУ. Приводит к работе котлов для выработки «чистого» углекислого газа при одновременном сбросе отходящих газов ГПУ в атмосферу.
  5. Отсутствие единой системы автоматизации Энергоцентра. Приводит к возникновению множества «белых пятен» и, в конечном итоге, большему количеству аварий и длительному времени их устранения.
Эксплуатация Энергоцентра

Рекомендуется формирование отдельной службы, отвечающей за Энергоцентр, электроустановки и вспомогательное инженерное оборудование (насосы, арматура, датчики и т.д.) всего тепличного комплекса.

Диспетчерский контроль выполняется из Энергоцентра. Возможна организация дополнительного места оператора рядом с основным климатическим компьютером (для выполнения функций оператора Энергоцентра в ночное время).

При необходимости, имеет смысл привлекать внешних специалистов по шеф-эксплуатации собственной генерации.

Описание услуги «шеф-эксплуатации»

Для повышения прозрачности производства и потребления энергоресурсов, рекомендуется создание автоматизированной системы учета энергоресурсов.

Описание АСТУЭ

Примеры объектов

Энергоцентр ООО «Агро-Инвест»

Мини-ТЭЦ ООО «Теплицы Раменские»

Присоединение к сетям ФСК ЕЭС ООО «Гринхаус»

 

АСТУЭ позволяет:

  1. Получать детальную информацию по типам энергоресурсов (электроэнергия, газ, тепло, холод, вода и канализация).

  2. Получать данные и анализировать расходы энергоресурсов по отдельным зданиям и помещениям.

  3. Обоснованно заниматься снижением тарифной нагрузки.

  4. Находить оптимальный баланс по производству / покупке электроэнергии.

  5. Получать данные для поддержания максимальной топливной эффективности Энергоцентра.

  6. Контролировать эффективность энергосберегающих мероприятий.