СОДЕРЖАНИЕ
О предприятии «УГМК-Агро»
ООО «УГМК-Агро» создано в октябре 2001 г. для управления активами
Уральской горно-металлургической компании в области сельского хозяйства и
пищевой промышленности.
Это вертикально-интегрированный агропромышленный холдинг, обеспечивающий полный цикл производства продуктов питания – от выращивания собственного сырья до получения готовой потребительской
продукции.
В настоящее время в состав компании входят следующие предприятия:
- ЗАО «Тепличное» (г. Екатеринбург);
- ОАО «Екатеринбургский мукомольный завод» (г. Екатеринбург);
- ЗАО «Агрофирма «Патруши» (Свердловская область);
- Производство «Верхнепышминский молочный завод» (Свердловская область);
- ООО «Улыбка лета» (г. Екатеринбург);
- ОАО «Макушинский элеватор» (Курганская область);
- ЗАО «Агрофирма «Шутихинская» (Курганская область).
Ключевое звено в создании эффективного производственного процесса на каждом из предприятий холдинга – использование наиболее передовых зарубежных и отечественных технологий.
ЗАО «Тепличное»
ЗАО «Тепличное» – крупнейшее в Свердловской области предприятие по промышленному производству овощей закрытого и открытого грунта.
Применяя передовые агротехнические методы и достижения сельскохозяйственной науки, внедряя новые сорта и совершенствуя структуру управления, «Тепличное» ежегодно производит более 5000 тонн овощей.
На базе тепличного комбината сегодня выращиваются томат, огурец, салат, укроп, петрушка, базилик, сельдерей, кинза.
Вся выращенная продукция реализуется под торговой маркой “Мистер Грин” в собственных фирменных магазинах Свердловской области и Екатеринбурга.
Этапы развития
С 2007 года ООО «УГМК-Агро» вложила в проект «Тепличное» больше 1 млрд. рублей.
Весной 2010 г. была запущена в эксплуатацию первая очередь современного тепличного комбината в п. Садовый площадью 4 га.
В 2016 г. началось строительство под ключ инновационного тепличного комбината АО «Тепличное» в п. Садовом. В ноябре 2017 была сдана в эксплуатацию 1-я очередь комбината площадью 17,64 га, а в декабре получены первые урожаи.
В 2018 г. будет завершен второй этап строительства площадью 6,8 га специализированного отделения светокультуры огурца. Агропредприятие будет оснащено технологией Ultra Clima, которая позволяет поддерживать идеальный микроклимат в любое время года, одновременно экономя 30% энергии.
Инновационный тепличный комплекс в п. Садовый состоит из трех тепличных блоков. Процесс выращивания растений полностью автоматизирован. Кроме теплиц на объекте есть административно-производственный блок, инженерная инфраструктура (собственная котельная, системы газо-, водо-, электроснабжения). Энергоцентр вырабатывает сразу четыре вида энергии: электрическую, тепловую, углекислый газ (СО2) и холод.
Каждая из очередей строительства имеет собственные энергогенерирующие мощности для обеспечения нужд тепличного комбината и ассимиляционного освещения культур.
Энергоцентры АО «Тепличное» являются одними из крупнейших объектов генерации, когда-либо реализованных на тепличных комбинатах.
Строительство инновационного тепличного комплекса
В новом тепличном комплексе планировалось внедрить самые современные технологии, которые существуют не только в России, но и во всем мире – от микроклимата до биологической защиты.
Для выращивания овощей требуется большое количество электроэнергии.
Для обеспечения теплиц необходимой электроэнергией была построена собственная мини-ТЭЦ на основе газопоршневых установок (ГПУ), которые используют в качестве топлива природный газ. Энергоцентр «Тепличное» способен производить электрическую энергию в объёме 26 МВт.
Для поддержания необходимого микроклимата в тепличных блоках используется тепловая энергия от водогрейных котлов, а также от ГПУ. Тепло улавливается, перерабатывается и отправляется на обогрев комбината. Очищенные выхлопные газы от водогрейных котлов и газопоршневых машин служат также источником углекислого газа (СО2), который участвует в процессе фотосинтеза растений и способствует активному росту тепличных культур. Если атмосфера теплицы будет обогащена углекислым газом, то урожайность может быть увеличена на 40%.
Но встал вопрос о поддержании микроклимата помещений и сервисного блока в летнее время года. Необходимо было разработать систему кондиционирования, которая бы поддерживала температуру, требуемую в сервисной зоне для охлаждения готовой продукции.
Проблемы кондиционирования тепличного комплекса
1. Нехватка электрических мощностей и дефицит электроэнергии
2. Недостаток резервной мощности
3. Высокие затраты на генерацию холода
Изначально рассматривался вариант электрического чиллера (ПКХМ) для кондиционирования.
На объекте была своя мощная мини-ТЭЦ, но ее мощности, в том числе резервной, не хватило бы для работы чиллера. Тепличный комплекс находится далеко от ближайшей подстанции, поэтому проводить дополнительные мощности очень дорого.
К тому же, затраты электроэнергии на выработку холода электрическим чиллером неоправданно высокие.
В расчете на 1 МВт.ч. холодопроизводительности тратится до 400 кВт.ч. электрической энергии, а это около 5 000 000 руб. в год. Что фактически составило бы 25% от общей электрической нагрузки комплекса.
Задача встала внедрить такое современное и эффективное решение, которое бы не требовало дополнительной электрической мощности.
Заказчик, в процессе поиска эффективного решения, узнал о технологии тригенерации – одновременного производства сразу трех видов энергии: электричества, тепла и холода с помощью абсорбционных холодильных машин (АБХМ).
Чтобы узнать подробнее о технологии тригенерации был приглашен эксперт по холодоснабжению – компания «Энергия холода». Специалисты компании приехали к Заказчику и подробно рассказали о технологии и ее преимуществах.
После чего Заказчик запросил детальные затраты на тригенерацию, сравнил с затратами на увеличение электрической мощности линии и понял, что АБХМ – самый подходящий вариант.
Затем специалисты «Энергия холода» были приглашены на объект для обследования и выработки концепции на предмет внедрения системы тригенерации для тепличного комплекса.
Технологические особенности объекта и решение "Энергии холода"
Задача, которая стояла перед специалистами компании – провести анализ и разработать концепцию системы охлаждения на объекте.
«Энергия холода» разработала концептуальное решение с учетом всех технологических особенностей объекта.
Задача 1. Как будет работать АБХМ, на каком источнике энергии, если на объекте ограничение по электрической мощности?
На объекте было большое количество «бросового тепла» в виде горячей воды от газопоршневых установок (ГПУ) и котельной.
При работе ГПУ сжигают газ, вырабатывая 50% электроэнергии из этого газа, а 50% от энергии топлива летом выбрасывается.
Используя АБХМ, сбросное тепло можно использовать на отопление, а в летний период получать бесплатный холод. Вся стоимость природного газа и энергия, содержащаяся при сжигании газа идет в дело.
Задача 2. Как будет работать АБХМ?
Холодоноситель (вода) будет проходить через испарители АБХМ, где снижает свою температуру до требуемой и, при помощи насосов, входящих в состав насосной группы НГ1 будет поступать по системе трубопроводов к потребителям холода, размещенных в здании, где происходит повышение температуры холодоносителя, и возвращаться обратно в АБХМ. Горячая вода от котельной по системе трубопроводов будет поступать к АБХМ посредством насосной группы НГ3, отдавая свое тепло на работу цикла АБХМ и будет возвращаться обратно в котельную.
Задача 3. Как доставлять охлажденный воздух в помещение?
Холодоноситель от АБХМ будет поступать в специальные потолочные воздухоохладители, расположенные по всему периметру сервисной зоны, и с помощью СКВ в административно-бытовой блок.
Задача 4. Как эксплуатировать систему без дополнительного персонала?
Задача решается полной автоматизацией объекта – на свободно программируемых контроллерах, чтобы система работала без вмешательства оператора. Параметры передаются в центрально-диспетчерский пульт, откуда можно контролировать работу установок.
Тендер на комплексную реализацию проекта
После получения концепции системы охлаждения Заказчик решил провести тендер на комплексную реализацию проекта системы охлаждения.
Требования к подрядчику:
1. Комплексная реализация системы охлаждения – проектирование холодильной станции и системы вентиляции, поставка оборудования, шеф-монтаж, пусконаладочные работы и сервисное обслуживание.
Один поставщик должен нести ответственность за всю систему и обеспечить поставку и ПНР комплекса оборудования и его обслуживание.
2. Большой опыт работы с АБХМ за последние 5 лет.
Требования к оборудованию и системе:
1. Высокое качество и надежность оборудования. Самое современное и эффективное.
2. Система должна обеспечивать температуру в сервисной зоне +12°С, соответственно, температура воды на выходе из АБХМ должна быть +3,5°С.
Подрядчики:
В тендере приняли участие:
Поставщики китайских АБХМ
Поставщик АБХМ Thermax
В результате отбора подрядчиком была выбрана компания «Энергия холода».
Почему «Энергия холода»?
Заказчик оценивал компетенции и опыт компаний в разрезе АБХМ. В результате выбор встал между двумя подрядчиками.
Компетенции | Компания «Энергия холода» | Компания-подрядчик |
|---|---|---|
Опыт в реализации проектов с АБХМ за последнее время. | Внедрила более 30 чиллеров за последние 3 года. | Реализовала всего 1 чиллер за это время. |
Возможность реализации системы поддержания микроклимата (вентиляция и кондиционирование). | Компания смогла предложить полностью готовое решение с АБХМ, градирнями, системой вентиляции и кондиционирования, насосами и пр. | Только система с АБХМ. |
Требование к температуре воды на выходе +3,5°С. | АБХМ Thermax, которые отличаются тем, что производятся индивидуально под потребности Заказчика, поэтому могут давать температуру на выходе +3,5°С. | Стандартные китайские АБХМ, температура воды на выходе которых +5-7°С, что было недостаточно для охлаждения сервисных зон. |
Комплексная реализация проекта. | Да, от концепции до сервиса. | Поставка, монтаж. Сервисного обслуживания нет. |
Только компания «Энергия холода» обладала всеми необходимыми компетенциями, имела большой опыт в комплексном инжиниринге и опыт работы с АБХМ.
В результате с компанией «Энергия холода» было заключено несколько договоров:
- Договор на комплексную поставку АБХМ, градирен, систем автоматизации и химводоподготовки, включая 2 года бесплатного сервиса АБХМ.
- Договор на комплексную поставку оборудования для кондиционирования АБК и цеха фасовки: системы вентиляции и дымоудаления, фанкойлы, воздухоохладители, сплит-системы, насосные группы.
- Договор на шеф-монтажные работы по настройке систем автоматики.
- Договор на выпуск рабочей документации.
- Договор на разработку проектной документации.
Проект для АО "Тепличное"
Компания «Энергия холода» разработала проектную документацию «под ключ».
Цель – реализация системы холодоснабжения с применением АБХМ, а также система охлаждения сервисной зоны СКВ помещений холодильников и АБК.
Сложность проектирования была в том, что на объекте сложная архитектура помещений для хранения продукции, но «Энергия холода» выполнила оптимизацию потоков струй холодного воздуха так, чтобы во всех точках помещения была одинаковая температура.
Было выполнено проектирование следующих разделов:
- Холодоснабжение (ХС).
- Автоматизация (АХС).
- Отопление, вентиляция, кондиционирование и тепловые сети (ОВ, КВ и ТС).
- Силовое электрооборудование (ЭМ).
- Электрическое освещение (ЭО).
В результате была запроектирована централизованная система холодоснабжения на базе двух АБХМ Thermax серии LT 12 C, работающих на горячей воде, общей холодопроизводительностью Qо=832 кВт.
АБХМ, насосное оборудование, расширительные баки, запорно-регулирующая арматура, а также система автоматического контроля и управления системой размещаются в специальном отапливаемом помещении. Две открытые вентиляторные градирни NCT, обслуживающие АБХМ, устанавливаются на открытой площадке.
В качестве энергоресурса, обеспечивающего работу АБХМ в теплый период года, используется горячая вода с параметрами +90/+80°С от ГПУ и котельных. Теплота конденсации холодильных машин отводится в окружающую среду при помощи градирен.
Основные показатели по проекту холодильной станции
После проекта Заказчик получил готовое к реализации решение, спецификации и 3D-чертежи.
Все работы велись в 3D-формате, что значительно сократило сроки проектирования, повысило качество проекта, и позволило вносить корректировки в проект с высокой скоростью.
Поставка и монтаж оборудования для объекта
Согласно проектной документации был поставлен комплекс оборудования на объект.
Две АБХМ Thermax LT 12 C на горячей воде
Характеристики
- Температура воды на входе — 8,5°С.
- Температура воды на выходе — 3,5°С.
- Общая холодопроизводительность АБХМ — 0,8 МВт.
Две открытые вентиляторные мокрые градирни NCT VR 1-3-ОРТ-Р и система химводоподготовки NCT W2C
Характеристики
- Температура воды на входе — 8,5°С.
- Температура воды на выходе — 3,5°С.
- Общая холодопроизводительность АБХМ — 0,8 МВт.
Воздухоохладители, фанкойлы, системы вентиляции и дымоудаления, сплит-системы
Насосные группы
Системы автоматизации и диспетчеризации
План-график работ по проекту АО "Тепличное"
Результат внедрения системы холодоснабжения на предприятии
На АО «Тепличное» реализована первая система тригенерации в России для тепличного комплекса. За счет комплексной реализации проекта одной компанией (без привлечения субподрядчиков) срок выполнения проекта был максимально коротким.
Итоги
- Благодаря эффективной системе холодоснабжения на предприятии повысилась эффективность использования газа. Вся стоимость и энергия газа идет в дело.
- «Бросовое тепло», возникающее в процессе производства, теперь используется АБХМ. Зимой – отопление, летом – бесплатный холод.
- Сокращены затраты тепла и электроэнергии в 2 раза на один гектар.
- Экономия на подключении к внешней электросети.
- Весь комплекс имеет высокую энергетическую эффективность – до 92% и короткий срок окупаемости – 5 лет.
Стоит отдельно отметить, что проект мини-ТЭЦ удостоился международной премии «Малая энергетика-большие достижения» в номинации «Лучший проект в области малой энергетики мощностью от 5 МВт».
Результат проекта в фотографиях
О тригенерации
Тригенерация (Trigeneration, CCHP — combined cooling, heat and power) — это организация производства сразу трех видов энергии: электричества, тепла и холода. Этот термин получился, как логическое продолжение когенерации — одновременной выработки электроэнергии и тепла.
С развитием мировой экономики спрос на энергию постоянно растет. Одновременно растет и ее стоимость. Благодаря этому системы собственной генерации в настоящее время получают мощный импульс развития… Читать подробнее