Czym jest kogeneracja biomasowa?

Instalacje biomasowe wciąż są kojarzone głównie przez pryzmat produkcji ciepła na potrzeby gospodarstw domowych, ewentualnie energii elektrycznej w energetyce zawodowej. Warto natomiast wiedzieć, że od lat w naszym kraju z powodzeniem funkcjonują instalacje kogeneracji biomasowej, które budzą coraz większe zainteresowanie na poziomie elektrociepłowni, prywatnych przedsiębiorstw czy samorządów. Wyjaśniamy, na czym polega ta technologia.

Kogeneracja biomasowa – co to takiego?

Technologię kogeneracji, czyli jednoczesnej produkcji ciepła oraz energii elektrycznej, stosuje się głównie w elektrociepłowniach. Celem jest oczywiście zintensyfikowanie wykorzystania paliwa w taki sposób, aby w ramach jego spalania (czy innej formy przetwarzania) uzyskiwać zarówno jednostki ciepła, jak i energii elektrycznej.

Do najważniejszych zalet tego rozwiązania zaliczymy:

• Obniżenie kosztów produkcji energii;
• Ograniczenie zużycia paliw;
• Możliwość łatwiejszego zastąpienia paliw konwencjonalnych, w tym kopalnych, ich odnawialnymi odpowiednikami;
• Zapewnienie stałych, nieprzerwanych dostaw energii elektrycznej i cieplnej na potrzeby odbiorców końcowych;
• Zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego;
• Ograniczenie negatywnego wpływu produkcji energii cieplnej i elektrycznej na środowisko;

Techniczne aspekty produkcji energii w układzie kogeneracyjnym z kotłem biomasowym

Większość nowopowstałych lub modernizowanych elektrociepłowni korzysta z kogeneracji, traktując tę technologię wręcz priorytetowo. Co ważne, gros takich instalacji stanowią te przystosowane do zasilania produktami biomasy.

Technologię kogeneracji biomasowej można wdrożyć w oparciu o dwa popularne rozwiązania, czyli:

1. Układ parowy z kotłem biomasowym – w tym układzie kocioł opalany biomasą wytwarza parę, która jest kierowana do turbiny parowej napędzającej generator. Następnie para (po rozprężeniu) jest kierowana do wymiennika, z którego pobierane jest ciepło na cele CWU (ciepłej wody użytkowej). To prosty, niezawodny, a przy tym naprawdę efektywny układ kogeneracyjny.
2. Układ ORC (Organic Rankine Cycle) – to bardziej zaawansowana technologia, w ramach której tworzy się dwa obiegi: pierwszy z olejem termalnym i drugi z czynnikiem organicznym niskowrzącym. W uproszczeniu zasada działania układu wygląda następująco: olej termalny jest podgrzewany w kotle biomasowym i kierowany do wymiennika. Następnie ciepło jest przekazywane do obiegu czynnika organicznego (ma niższą temperaturę parowania w stosunku do wody), co pozwala szybko odparować czynnik niskowrzący i skierować parę do napędzania turbiny.

Kogeneracja biomasowa będzie mieć coraz większy udział w procesach produkcji energii w naszym kraju, o czym jednoznacznie świadczą inwestycje samorządowe (komunalne) i prywatne, podejmowane przez przedsiębiorstwa zarządzające elektrociepłowniami w Polsce. Co i rusz słyszymy o uruchomieniu nowych bloków biomasowych w układzie kogeneracyjnym, a najczęściej wybierany tandem stanowią kotłownia na biomasę i kotłownia gazowa.

Takie rozwiązanie z jednej strony gwarantuje rozsądne koszty produkcji ciepła i energii elektrycznej, a z drugiej zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa, bezobsługowości i bezawaryjności.