CO TO JEST KOGENERACJA?

Proces skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej charakteryzuje się tym, iż na jednostkę czasu przypada określona ilość energii elektrycznej i cieplnej. Zasada ta wynika z genezy stosowania skojarzenia czyli skrócenia łańcucha przemian termodynamicznych a więc zmniejszenie strat egzergii. Egzergii, która towarzyszy procesom towarzyszy procesom nieodwracalnym a powodowana jest tarciem, mieszaniem, przepływem energii.

Szczegółowe zależności przedstawia poniższy wykres:

Ratyfikując protokół z Kyoto oraz stosując się do dyrektyw Unii Europejskiej Polska zobowiązana jest do zmniejszenia emisji zanieczyszczeń towarzyszących spalaniu przy jednoczesnym wzroście produkcji energii skojarzonej do poziomu 30% w 2012 roku. Spełnić te warunki można jedynie stosując jako paliwo gaz ziemny, biogaz oraz układy kogeneracyjne.

Do urządzeń realizujących założenia kogeneracji zaliczają się głównie układy gazowo parowe dużych mocy, elektrociepłownie z turbinami gazowymi w przypadku średnich mocy oraz silnikami spalinowymi w przypadku mocy średnich i mniejszych.

W zależności od mocy wykorzystanie energii pierwotnej paliwa przedstawia się następująco:

Z powyższego porównania widać wpływ mocy na sprawność układu co przy założeniu, że układy skojarzone są zasilane głównie paliwem gazowym ma ogromne znaczenie ekonomiczne.

Do małych układów skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej zaliczane są układy generujące moc od 5 do 2000 kW_e. Natomiast do układów średnich zalicza się skojarzone układy generujące moc powyżej 2000 do 20000 (50000) kW_e.

W związku z faktem, że proces skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej charakteryzuje się tym, iż na jednostkę czasu przypada określona ilość energii elektrycznej i cieplnej determinuje do pełnego wykorzystania jego produktów. Ponieważ energia elektryczna jest produktem o łatwej konwersji w inne użyteczne formy energii należy układy skojarzone dobierać ze względu na potrzeby cieplne. Potrzebami tymi mogą być przygotowanie ciepłej wody użytkowej (najczęstszy przypadek), cele technologiczne lub układy absorpcyjne chłodnicze co zawęża zakres zastosowań do mocy od 20-2000 kW_e.

W obecnych realiach cen nośników energii do cen mediów taki dobór przynosi spodziewany efekt ekonomiczny objawiający się zwrotem inwestycji w przeciągu 4-8 lat.

Zalety kogeneracji opartej na silnikach tłokowych.

Wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej w jednym źródle opartym o gazowe silniki tłokowe ma wiele zalet m.in.:

• obniża zużycie paliwa na wytworzenie jednostki energii,
• zwiększa sprawność ogólną procesu wytwarzania energii,
• pozwala na utylizowanie gazów szkodliwych w tym biogazu
• umożliwia pracę na niskim i średnim zakresie ciśnień gazu ziemnego,
• eliminuje powstawanie związków siarki (zmiana paliwa ze stałego na gazowe),
• zmniejsza straty przesyłu energii na drodze wytwórca - odbiorca,
• umożliwia pełne i elastyczne sterowanie procesem wytwarzania energii,
• zasilany jest paliwami uważanymi za ekologiczne (m.in. gazem ziemnym)
• obniża powstawanie CO₂ , NO_x , CO w trakcie spalania (stosowane są katalizatory)
• zabezpiecza moc, utrzymuje stałą częstotliwość, stałe napięcie, kompensuje moc,
• istnieje możliwość zasilania urządzeń paliwami gazowymi jak i płynnymi,.
• możliwa jest rozbudowa układów o dodatkowe moduły,
• kompaktowa, modułowa konstrukcja z obudową tłumiącą hałas pozwala na maksymalne wykorzystanie miejsca w maszynowni oraz obniża koszty robót towarzyszących,
• szeroki wachlarz urządzeń umożliwia idealne dopasowanie do każdego typu potrzeb,
• dotrzymane są normy hałasu i bezpieczeństwa obowiązujące w Polsce i w Europie,
• ekologiczne i ekonomiczne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej.