工业生产过程以及冷却和燃烧系统中产生的废热一直是一种未被充分利用的能源，直到现在依然如此。Orcan Energy公司的ePack余热发电系统对于从较小体积热量中捕获能量而言非常理想，例如由热电联产电厂产生的热能。贝加莱控制技术可以显著提升ePack系统效能，并允许其无人值守和非满负荷运行。
　　全球各地每秒钟都有大量未利用能源以废热形式进入大气中。燃烧化石燃料的电站、锅炉和机动车仅能利用所释放出总能量的约三分之一。沼气同样如此www.cechina.cn，尽管采用了先进技术，然而其效率仍只有40%左右。其余60%能量作为热量被排出。到现在为止，这种热能仅能得到有限程度的利用，例如用于区域供热网络。由于缺乏消费者，往往仅有10%的废热被用来加热沼气系统和农业建筑中的发酵罐。
　　采用ORC技术的余热发电系统
　　将尚未开发的热能变成有利可图的资源促使总部位于慕尼黑的Orcan Energy公司开发出了ePack余热发电系统。“ePack使用ORC技术将热能转化为电能。相比于传统的蒸汽轮机，这种方法可以有效利用低温余热，”Orcan Energy公司销售经理Detlef Eissing解释道。
　　ORC技术本身并不新鲜。许多不同的德国工厂已经利用有机朗肯循环（ORC）实现余热发电。不同于传统的蒸汽轮机，ORC过程不会使用水作为其传热介质，而是使用如氨、丁烷和戊烷这些沸点明显低于水的有机物作为传热介质，系统工作温度则介于80和500℃之间。
　　尽管如此，ORC发电系统仅被用于少数高度专业化的应用。“事实上，每个发电系统都必须被定制以适应特定的应用要求。这意味着，每次都需要重新设计或开发整个系统或部分系统。”Eissing说道，“虽然这可能帮助我们提升百分之几的效率，但是却极大地增加了系统成本，降低了在低温余热应用中的成本效益。这在一般情况下用于固定式或移动式燃机、加热系统或冷却设备。”

■ ePack余热发电系统被设计为将固定式内燃机中的热能转化为电能。通过使用工业标准组件和批量生产工艺，每千瓦时的发电成本可降至极具竞争力的水平。

　　标准组件批量生产
　　在开发ePack的过程中，Orcan决定使用易于修改的现有技术和组件。这意味着，公司不必开发自己的蒸汽轮机，而是依赖大批量生产通常用于制冷的压缩机。“这使我们能够显著降低ORC系统的投资成本。此外，这为我们及我们的客户提供了组件可靠性保障，不会受到初次遇到的问题困扰。”Eissing强调说。
　　Orcan在控制技术方面也同样使用了经过广泛验证的产品。ePack将贝加莱Power Panel 65触摸屏用作控制和显示。“当我们在研究潜在技术时，贝加莱远胜于其他控制系统厂商。”参与ePack开发的机械工程师Jens-Patrick Springer解释道。选择贝加莱方案的一个关键因素是其高品质的Power Panel，它具备最佳应用处理能力。
　　节约成本
　　控制系统通过使用广泛的X20系统I/O模块实现与各ePack组件之间的通信。这使得它能够测量温度、压力和热容积，读取错误消息并调整发电机、冷凝器和给水泵速度。“我们看到的所有潜在方案都能够测量温度，”Springer说道，“它们之间的不同之处在于每次测量的成本不同。在这方面贝加莱的确非常突出。”
　　在最初为了演示和开发而进行的原型建模时，Orcan Energy公司仍然在使用其他供应商提供的控制技术，他们担心更换控制系统可能会延迟ePack的首次展示。不过，“我们的所有疑虑很快就平息了CONTROL ENGINEERING China版权所有，”Springer回忆道，“在具备了基本的编程技能之后，我们就立即着手工作。Automation Studio开发环境为我们提供了我们所需要的一切。在贝加莱工程师的培训和支持下，我们在几周时间内就开发出了控制软件的基本结构。”
　　即使在非满负荷运行时依然高效
　　此后，不断完善的控制系统结合专门设计的Orcan电站技术确保ePack可以在无人干预的情况下适应热能波动。“许多其它ORC电站无法实现自动化运行；它们需要人员进行操作，而且对热能波动响应较慢。因此，这些设备在非满负荷运行时效率低下。”Springer指出。
　　Eissing解释了为什么即使供热减少，ePack的效率依然可以维持在一个恒定范围内的原因。“如果预期供热仅有50%，那么我们的设备就会自动切换到非满负荷模式。即使在这种模式下，ePack仍然能够恢复几乎一半的额定输出。”
　　这对额定输出450-500千瓦的热电联产电厂和固定式燃机也非常有意义，它们非常适合应用尺寸为2×2×1.2米（长x高x宽）的紧凑型ePack，它可以提供300千瓦热能和20千瓦电能输出。Eissing接着说，“即使在沼气厂中，内燃机负载波动也要比你一开始可能想象到的大。例如在夏季，发酵过程因外部温度较高而有所不同。”

■ 利用废气和发动机冷却液余热发电的ePack余热发电系统额定输出功率为20千瓦。

　　保障发电成本15年
　　由于投资成本相对较低，即使在非满负荷运行时依然高效，因此Orcan系统一般在几年内就能收回成本。“热电联产电厂在运行约7000至8000小时之后，我们就已经能够将发电成本降低至5美分/千瓦时，并持续保障15年。”Eissing自豪地说道。
　　这些数字已经为他们赢得了来自不同行业的客户。仅在2013年，Orcan就售出了15个ePack系统。“这一成功无疑要归功于我们的基本原则：以具有竞争力的价格提供合适的设备。”Eissing解释道。
　　但是，这对市场营销负责人来说还不是终点。就中期而言控制工程网版权所有，Orcan公司相信其20千瓦ePack的年销量可以达到1000台控制工程网版权所有，而且未来在扩大生产规模之后，用户还将从成本节约中获益。
　　正确的选择
　　Springer指出，贝加莱在Orcan努力使ORC系统变得更经济、应用范围更广的过程中给予了全力支持。这位ORC专家对贝加莱推出的用于连接测量设备的M-Bus通信模块（X20CS1012）和电能测量模块（X20AP3131）非常欣喜。
　　过去，在采用电能测量模块之前，Orcan公司需要为集成不同的测量仪器花费额外的时间和成本。现在，电能测量模块被安装在DIN导轨上作为控制系统的一部分。“对于我们来说控制工程网版权所有，这意味着简化安装，减少空间需求，降低总成本，”Springer说道，“这同时也使我们相信，与贝加莱一起携手工作是我们做出的正确选择，有助于我们实现改善热电联产系统和固定式内燃机能量平衡这一目标。”