Kogeneracija 

Šiandien, kai dujų kaina nuolat kyla, šilumos ir elektros gamyba vienu metu kogeneracinėse jėgainėse yra ypač patrauklus pasiūlymas, leidžiantis užtikrinti patikimą šilumos ir elektros energijos tiekimą pramonei ir gamybai, ir gauti didžiausią investicijų grąžą.

Kogenerecija - tai viena populiariausių energiją taupančių technologijų, o kogeneracinės jėgainės - tai vienalaikis ir nuoseklus iš to paties kuro gautos elektros energijos ir šilumos panaudojimas. Gaminant elektros energiją, didelis šilumos kiekis gaunamas kaip šalutinis produktas. Naudojant tradicinius elektros energijos gamybos metodus, ši šiluma iššvaistoma, tačiau kogeneracinės jėgainės leidžia ją utilizuoti. Kitaip tariant, susigrąžinta iš gamybos šiluma naudojama šildymui arba aušinimui, paprastai su absorbciniu aušintuvu. Tai sumažina perdavimo ir paskirstymo nuostolius, kurie atsiranda deginant kurą, ir didina sistemos veiksmingumą. Šilumos naudojimas ir šildymui, ir aušinimui vadinamas trigeneracija.

Ypač įdomus sprendimas yra kogeneracinių jėgainių panaudojimas šiltnamiuose, nes tuomet kartu su šiluma ir elektros energija gali būti utilizuotos ir iš dujinių variklių išmetamos CO2 dujos, kurios padeda spartinti augalų augimą.

Kogeneracinė įranga dažniausiai naudojama pramonėje, prekyboje ir kai kuriose viešojo sektoriaus srityse - daugiausia tose įstaigose, kurioms reikia labai daug šilumos, pavyzdžiui, ligoninėse, universitetuose, laisvalaikio centruose, biuruose ir mažmeninės prekybos įmonėse. Kogeneracinių jėgainių panaudojimą galima suskirstyti į tris kategorijas:

  1. Intensyvaus elektros energijos naudojimo: ligoninės, biurai, prekybos centrai, logistikos centrai, ir kt. Čia pagrindinis kogeneracinės jėgainės instaliavimo tikslas yra elektros energijos gamyba. Tokios sistemos naudoja apkrovos balansavimo radiatorių - išmetimo grandinės apylanką.
  2. Lygiaverčio šilumos ir elektros energijos naudojimo: cemento gamyklos, chemijos pramonės įmonės, maisto pramonės bendrovės. Šiuo atveju šiluma ir elektros energija yra vienodai svarbios, o kogeneracinės jėgainės būna daug sudėtingesnės - joms reikalingi radiatoriai ir šilumos akumuliatoriai.
  3. Intensyvaus šilumos naudojimo: šiltnamiai, centrinio šildymo įmonės, centralizuotos garo gamyklos, kt. Pagrindinis kogeneracinės įrangos instaliavimo tikslas šiais atvejais yra šilumos gamyba. Sistemos naudoja tiesioginio ryšio šilumos akumuliatorius, kuries gali būti karšto vandens arba garo grandinės.

Pagrindiniai kogeneracinių jėgainių pranašumai lyginant su tradiciniais elektros energijos gamybos metodais:

  • Galimybė kartu su elektros energija gaminti šilumą.
  • Galimybė panaudoti atsinaujinančius energijos šaltinius.
  • Elektros energijos tiekimas yra žymiai patikimesnis - nėra priklausomybės nuo vietinių elektros energijos skirstomųjų tinklų bendrovių.
  • Reikšmingas CO2 dujų emisijos į atmosferą sumažėjimas. 

Geros kokybės kogeneracinės jėgainės, utilizuojant paprastai iššvaistomą šilumą, efektyviai, maždaug 3 kartus sumažina į atmosferą išmetamas CO2 dujas. Be abejo, elektros gavimas iš tradicinių atsinaujinančių energijos šaltinių (saulės energija, geoterminė energija, ir kt.) yra žymiai "švaresnis", turintis nemažą paklausą, būdas. Tačiau patenkinti visų elektros energijos vartotojų poreikį tokiu būdu neįmanomą. Taigi, kogeneracinės sistemos - tai puiki ir perspektyvi alternatyva, tuo pačiu metu leidžianti įmonėms tapti mažiau priklausomomis nuo vietinių elektros energijos paskirstymo tinklų.

Tipiškos dujinio variklio naudingos energijos išeiga yr alygi 42% viso sunaudoto dujinio kuro energetinės vertės. Daugiau energijos iš variklio galima atgauti susigrąžinant šilumą iš tarpinio aušintuvo, variklio aušinimo kontūro, tepimo alyvos aušinimo vandens, o taip pat - iš išmetamųjų dujų. Tai suteikia galimybę susigrąžinti maždaug 90% visos sunaudotos energijos.

Tipiškas dujinio variklio šilumos balansas:

PANAUDOJAMA ENERGIJA

90%

Naudinga mechaninė energija

42%

Tarpinio aušintuvo vanduo

11%

Variklio aušinimo kontūras

12%

Alyvos aušinimo vanduo

3%

Išmetamosios dujos (prie 120 °C)

22%

NEPANAUDOJAMA ENERGIJA

10%

Šilumos spinduliavimas

3%

Išmetamosios dujos

7%

Paprastai, šilumai atgauti naudojamas karštas vanduo. tačiau šį vaidmenį gali atlikti ir garas, kuris naudojamas absorbciniams aušintuvams maitinti arba kituose garų procesuose. Dažniausiai, karštas vanduo naudojamas kaip pramoninis vanduo, skirtas šildymui, taigi dėl to nebereikia papildomų katilų ir bendras gamyklos veiksmingumas atitinkamai padidėja. Pats ekonomiškiausias būdas perduoti šilumą - esant mažiausiai įmanomai temperatūrai. Tokiu būdu šiluma susigrąžinama skirtinguose temperatūros lygmenyse.

Aplinką tausojanti energija

kogeneracinės jėgainės tai itin efektyvus būdas gaminti elektros energiją, kuris padeda tausoti aplinką. Kaupiant šilumą, gautą iš elektros energijos gamybos preceso, kogeneracinės jėgainės gali sutaupyti įrangos savininkui nemažai pinigų, kurie galėtų būti skirti kurui.

Naftos ir dujų kainoms nuolat kylant, naudingųjų iškasenų resursams sparčiai nykstant bei pasauliui siekiant sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, kogeneracinės jėgainės tampa vis labiau pripažįstamos.