植物和业务生机勃勃

Plants – and business – are thriving
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CHP解决方案允许温室出售多余的电力

需要现场发电方案,为比利时孔蒂赫面积 4 公顷(约3.96万平米)温室进行热电联供。

客户: 埃里克.英得 (Eric van den Eynde) 温室

地址: 比利时孔蒂赫 (Kontich)

解决方案: 1 台 卡特 G3520E 发电机组
2 台 卡特 G3516A 发电机组

卡特彼勒经销商: 比利时易能能源Eneria Belgium

电力需求

温度控制对于温室而言是至关重要的,而为常 年运转的温室供电和进行温控,要求配备高品 质的设备,电力的输出和温度的调节控制要精 确,从而保证植物在整个生命周期中的最大限 度地生长。温室是精细的农业应用设施这样, 拥有一套强健的后备电力系统也很重要,保证 温室电力供应少断电甚至从不断电。

埃里克.英得温室(Eric van den Eynde) 以其所有者的姓名命名,位于比利时孔蒂赫 (Kontich)市, 首都布鲁塞尔以北20km, 整个温室占地面积396亩(约3.96万平米,或 4公顷)每年栽培大约 120 万株西红柿和100 万株茄子。为使植株实现最大化生长,需要在 温室所在地配备一套发电系统进行热电联供 (CHP)。室温必须要控制在植株幼苗生长的 最佳温度20℃;而且在蔬菜生长的过程中还 需在温室中另外注入一定量的CO2。为温室供 热、供电和加入二氧化碳采用的方式方法是否 可靠,不仅关乎温室蔬菜种植业务的存亡,也 决定了蔬果的生长速度和产量。虽然温室可以 使用当地市政公共供电公司艾米亚(IMEA)的 供电,但仍需在温室建立热电连供系统,增强 CO2在温室中的供应,加速植物光合作用。

鉴于在比利时独立发电商可将生产的大部分 电力卖回给当地电网,在解决热和电的综合用 能需求方面,采用热电联供系统是很有吸引力 的,它能提高整体投资利润率。

解决方案

当地卡特彼勒经销商——比利时易能源 (Eneria)对温室情况进行了工程评估, 认为要扩大温室生产最好是在继续使用 2001 年引进的主要发电设备的基础上再添 置一套新的发电机组。此前,为满足温室的 供能需求,温室发电厂已经配备了两台卡特 彼勒G3516A发电机组,额定功率为 1070 kW;2007年,又引入了卡特彼勒G3520E天 然气发电及热电联产机组,额定功率为 2070 kW,是温室主要供能生产设备。

由易能能源供应的 G3520E热电联产机组是 独立置于集装箱内的箱式机组,它被安置在温 室外而原有的两台机组则安装在温室内部的 电机室内。 所有三套机组的中央控制系统安 在室内的电机室旁,方便现场监控。温室外机 组也可实现远程监控。 温室中发动机组的运 行时间每天由控制系统根据电力价格进行调 节,因为电力价格可能每小时都会有所波动。

温室仅消耗 G3520E 所生产电力的 5%。余 下95% 则卖给当地公共电力公司艾米亚。 比 利时的电力交易市场是基于互联网时时变动 的,便于电力生产商及时出售电力。 电力价 格每小时都会变动,因此可通过发动机组控 制系统每天对发电机组运行时间进行调整,以 便充分利用本地公共电网的电力资源和电力 价格优势。

热电联供系统中,热能是以热水的形式供应, 它的作用在于把温室温度稳定在作物最佳 生长温度20 ℃。95℃的热水储存在 1200 立方米的储罐中,而45℃的热水通过温室 内的金属管循环流动。温室内温度 维持在 19℃—21℃之间。

一般燃气发电机组的发电效率大约为 41%。 通过回收冷却器、发动机水套水、冷却油水和 废气中的余热可以降低热损耗,提高燃料利用 率,让温室热效率达到90%。发动机组运行产 生的废气不含氮氧化物、一氧化碳和未燃烧的 碳氢化合物。 选择性催化还原(SCR)和氧 化系统将这些气体先转换为可直接排放的清 洁气体,然后再排放至室外。

CO2 被重新引入温室中。 温室夏季每天二氧 化碳供应12至16个小时,冬季为每天6小时。 发动机组排出的二氧化碳每小时每公顷 240 kg而温室内二氧化碳的消耗量玩儿每小时每 公顷仅180 kg2。 因此,有近 75% 的气体会 被捕集回收循环利用。

成果

温室的所有者埃里克.英得(Eric van den Eynde)先生说“我选择热电联产解决方案是因为 它可使我的温室运营保持良好的财务状况。我们 只用一台机器就能获得植物所需的电力、热量和 辅助用料,而且我们还能售电中获得额外收益。” 如果没有热电联产设备,温室要常年运转就需要 使用液态二氧化碳每吨液态二氧化碳价格在 100 欧元(约合137 美元)左右。温室中,二氧化碳的 消耗量为每小时180千克/ 公顷)。 使用 卡特彼 勒发电机组,二氧化碳作为副产品可免费使用。全 方位使用电力、热量和二氧化碳后埃里克.英得温 室充分利用其发电设备的各个方面。 通过利用全 方位的热电联供计划,温室生产不仅实现了利润 目标,还达到了环境目标,污染气体排放量极低。 安装发电机组之后,可以从发动机水中回收热量 并回收利用废气,而无需使用燃气锅炉;天然气发 电机产生的富余电力可出售给本地公共电网,另外 还可将发动机废气中的二氧化碳变为肥料,这使得 发电厂的投资可在大约三至四年得到回报。

英得先生说:“如果二氧化碳的供应量低于需求 量,植株就会长得过大,而产出的果实会更少。 我 们采用的 卡特彼勒® G3520E 模块为植物生长 提供全部所需,助我们的温室运营取得成功”

下载电力档案,读取详细信息。