У світі енергетики існують різні способи виробництва електроенергії. Його можна використовувати горючі корисні копалини (нафта, вугілля, природний газ...) для виробництва електроенергії різними способами. Проблема з їх використанням полягає в забрудненні, яке вони створюють, і в обмежених ресурсах. Ми також можемо отримувати енергію через поновлювані джерела такі як сонячна, вітрова, геотермальна або гідравлічна, таким чином дбаючи про навколишнє середовище, оскільки вони невичерпні.
Незалежно від джерела енергії, що використовується, ефективність є важливою для систем виробництва енергії. Чим вища енергоефективність, тим краще ми будемо використовувати ресурси та генерувати більшу кількість якісної енергії. Система, яка виділяється своєю високою ефективністю, це система когенерація.
Що таке когенерація?
Когенерація – це високоефективна система виробництва енергії, яка одночасно генерує електрична та теплова енергія, максимально використовуючи використану первинну енергію, яка зазвичай надходить від спалювання викопного палива, такого як природний газ або нафта.
Цей процес набагато ефективніший, ніж звичайні системи генерації, оскільки він не лише виробляє електроенергію, але й використовує тепло, яке утворюється під час процесу, яке інакше було б витрачено даремно. Це призводить до значного покращення використання природних ресурсів.
Переваги когенерації
Основною перевагою когенерації є її висока енергоефективність. Використовуючи переваги тепла для виробництва теплової енергії, уникають необхідності встановлення додаткових установок, таких як звичайні котли. Це означає, що замість того, щоб керувати двома незалежними системами (одна для виробництва електроенергії, а інша для тепла), когенерація вирішує обидві потреби в одному процесі.
Ще одна важлива перевага полягає в тому, що можна проводити когенерацію близько до точки споживання, зменшення втрат енергії при транспортуванні. Ці втрати, які в звичайних електричних мережах можуть коливатися від 25% до 30%, значно зменшуються в децентралізованих системах когенерації.
З екологічної точки зору більша ефективність також означає зниження Викиди CO2 та інші забруднюючі гази. Якщо відпрацьоване тепло також використовується для охолодження (тригенерація), ефективність додатково оптимізується.
Елементи когенерації
Система когенерації складається з кількох елементів, які працюють разом для досягнення високої продуктивності:
- Первинне джерело енергії: Зазвичай це викопне паливо, наприклад природний газ, хоча біогаз або біометан також можуть використовуватися в певних цілях.
- трансформатор механічної енергії: Газові, парові турбіни або поршневі двигуни перетворюють хімічну енергію палива в механічну.
- Використання тепла: Бойлери, теплообмінники або сушарки відновлюють тепло, що утворюється в процесі.
- Холодильна система: Коли частина теплової енергії не використовується, використовується система охолодження (градирні або аероконденсатори).
Типи когенераційних установок
Існує декілька типів когенераційних установок залежно від елементів, які вони використовують для перетворення первинної енергії:
- Газомоторний завод: Використовуйте природний газ, дизельне пальне або мазут. Вони пропонують високу ефективність у виробництві електроенергії, але менш ефективні у виробництві тепла.
- Газотурбінна установка: теплова енергія вихлопних газів легко рекуперується, і її можна використовувати для виробництва пари.
- Паротурбінні установки: використовує розширення пари під високим тиском для приводу турбін і виробництва електроенергії.
- Парогазовий цикл: Використовує як газові, так і парові турбіни для підвищення загальної ефективності процесу.
Переваги когенерації
Когенерація створює низку переваг, які можна згрупувати в три великі категорії:
- Переваги для країни та суспільства: Збереження первинної енергії, зменшення викидів забруднюючих речовин, створення робочих місць та регіональний розвиток.
- Переваги користувача: Більша ефективність, зниження витрат на енергію, відповідність екологічним нормам і підвищення промислової конкурентоспроможності.
- Переваги для електротехнічної компанії: Уникає витрат на передачу та розподіл енергії та покращує планування постачання електроенергії.
Завдяки своїй здатності виробляти електроенергію та тепло одночасно когенерація залишається ключовим варіантом у розвитку технологій сталого використання енергії. Можливість скорочення викидів, зниження витрат на енергію та підвищення ефективності робить цю систему комплексним рішенням для промисловості, будинків і навіть міських центрів з високим попитом на енергію.