Idea kogeneracji - zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii i efektywności energetycznej.

Piotr Kowalczyk
26.07.2015

Priorytetem polityki Unii Europejskiej jest zminimalizowanie emisji gazów cieplarnianych, a także efektywniejsze wykorzystanie paliw. Traktuje o tym dyrektywa 2004/8/WE w sprawie wspierania kogeneracji. Celem owej dyrektywy jest zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii i efektywności energetycznej.

    Wytwarzanie najpopularniejszych nośników energii opiera się przede wszystkim na procesach, które wykorzystują chemiczną bądź jądrową energię paliw. Z powodu powolnego wyczerpywania się zasobów kopalnych paliw oraz ze względu na dbałość o środowisko naturalne, coraz baczniejszą uwagę zwraca się na efektywne wykorzystanie chemicznej energii zawartej w paliwach. Sprzyjające okazuje się tu produkowanie elektrycznej i cieplnej energii w skojarzeniu, czyli kogeneracji. Na czym polega ten proces? Na konwersji termodynamicznej energii chemicznej paliwa do takiej postaci, by była ona użyteczna, czyli np. energii elektrycznej, ciepła, zimna itp. Proces ten realizowany jest w jednym urządzeniu lub w grupie urządzeń ze sobą połączonych. Nośniki energii w skojarzeniu mogą być produkowane w dużych elektrociepłowniach lub układach mniejszych mocy – CHP.

    Efektywność produkcji energii elektrycznej i cieplnej w głównej mierze zależy od energetycznej sprawności układu. Wyróżniamy trzy podstawowe wskaźniki tej efektywności w układach kogeneracyjnych: sprawność wytwarzania ciepła, sprawność wytwarzania energii elektrycznej i sprawność całkowita układu. Agregaty kogeneracyjne w istotny sposób charakteryzuje wskaźnik skojarzenia, a więc stosunek mocy elektrycznej wytwarzanej w układzie skojarzonym do mocy cieplnej.

Jeśli chodzi o produkowanie dwóch nośników energii w trakcie jednego procesu energetycznego, to jest to możliwe w elektrociepłowniach z turbinami gazowymi, parowymi lub gazowo – parowymi oraz w agregatach z silnikami tłokowymi.

Małe jednostki kogeneracyjne mają wiele zalet, np. wysokie sprawności energetyczne urządzeń, a przy tym małe wskaźniki emisji, można też dopasować urządzenia do potrzeb odbiorcy lub umieszczać źródło w miejscu czy w pobliżu odbioru energii.

Słabe strony małych jednostek kogeneracyjnych to przede wszystkim spore koszty inwestycyjne, wysoki poziom hałasu oraz częsta obsługa w wypadku, gdy mamy do czynienia z silnikiem tłokowym. Z kogeneracją wiąże się trigeneracja, a więc produkcja trzech nośników energii jednocześnie: ciepła, zimna i energii elektrycznej. W produkcji tejże energii osiąga się sprawności rzędu 40%, a w produkcji ciepła – około 85%. Aby poprawić wykorzystanie energii pierwotnej podczas wytwarzania energii elektrycznej, korzysta się z ciepła rozpraszanego przez elektrownię w środowisku. I tu właśnie rodzi się oszczędność energii pierwotnej paliwa.

Porównując skojarzone układy gazowe do węgla należy stwierdzić, że emitują one mniej CO2 na jednostkę mocy. Przy wykorzystaniu paliw powstałych z surowców organicznych bilans emisji CO2 jest zerowy. Pozytywem jest też zagospodarowanie metanu wykazującego przy ulatnianiu się duży potencjał cieplarniany.

Zgłoś swój pomysł na artykuł

Więcej w tym dziale Zobacz wszystkie

Ważne: Użytkowanie Witryny oznacza zgodę na wykorzystywanie plików cookie. Szczegółowe informacje w Polityce prywatności.