בעולם האנרגיה ישנן דרכים שונות לייצר חשמל. ניתן להשתמש בו דלקים מאובנים (נפט, פחם, גז טבעי ...) להפקת אנרגיה חשמלית בדרכים רבות. בעיית השימוש בהם היא הזיהום שהם מייצרים על פני כדור הארץ ושהם מהווים משאבים מתישים לאורך זמן. ניתן לייצר אנרגיה גם באמצעות משאבים מתחדשים (שמש, רוח, גיאותרמית, הידראולית ...) וככה לא היינו פוגעים בסביבה והם מקורות בלתי נדלים.

מה שיש לנו ברור כשמדובר בייצור אנרגיה, מכל מקור שהוא, הוא שאנחנו חייבים לקבל יעילות אנרגטית. בדרך זו ננצל מעט משאבים ונוכל לייצר מספיק אנרגיה ואיכות. מערכת יעילה גבוהה המשמשת כיום לייצור חשמל היא קוגנרציה.

מה זה קוגנרציה?

ובכן, קוגנרציה היא מערכת ייצור אנרגיה יעילה ביותר שכן, במקביל, במהלך תהליך הייצור, אנרגיה חשמלית ואנרגיה תרמית במקביל מהאנרגיה הראשונית. אנרגיה ראשונית זו מתקבלת בדרך כלל על ידי שריפת דלקים מאובנים כגון גז או נפט.

יתרונות הקוגנרציה

היתרון של קוגנרציה, מלבד היעילות האנרגטית הגבוהה שלו, היא שניתן להשתמש בתהליך יחיד גם בחום שנוצר וגם באנרגיה החשמלית. בדרך הקונבנציונאלית, תחנת כוח תידרש לייצור חשמל ודוד קונבנציונאלי לייצור חום. קוגנרציה מתבצעת במקומות קרובים לנקודת הצריכה ולכן נמנעים מתח שינויים בחשמל, הובלה למרחקים ארוכים ושימוש טוב יותר באנרגיה. ברשתות חשמל קונבנציונליות מעריכים כי הם יכולים ללכת לאיבוד בין 25 ו -30% מהחשמל נוצר במהלך ההובלה.

יתרון נוסף ליעילות האנרגטית הגבוהה שלו הוא שאם משתמשים באנרגיה מגזי פליטה בעירה לקירור על ידי מערכות ספיגה, זה נקרא טריגנרציה.

בייצור חשמל קונבנציונאלי, הוא נוצר בדרך כלל על ידי אלטרנטור, המונע על ידי מנוע חשמלי או טורבינה. בדרך זו, השימוש באנרגיה הכימית של הדלק, כלומר היעילות התרמית שלו, זה רק 25% עד 40%, מכיוון שהשאר חייב להתפזר בצורה של חום. עם זאת, מערכת הקוגנרציה יעילה בהרבה. במהלך הדור תוכלו לנצל 70% מהאנרגיה באמצעות ייצור מים חמים ו / או חימום. גם בתחנות כוח תרמיות ניתן לייצר חשמל שוב באמצעות קיטור בלחץ.

אלמנטים של קוגנרציה

בניתוח האמור לעיל נוכל להצביע על המאפיינים העיקריים של קוגנרציה. זה יכול לנצל את סוגי האנרגיה השונים שנוצרים כך שיש לו פוטנציאל ביצועים גבוה בהרבה מאשר מרכז קונבנציונאלי. זה עוזר לנו קצת להיכנס קיימות סביבתית. למרות שהם אינם מקורות אנרגיה מתחדשים, זה עוזר לנו להשתמש פחות בדלק לתהליך, ולכן משתמשים בכמויות פחות של חומר גלם. זה גם מקטין את עלויות הייצור וזה מוביל ל עלייה בתחרותיות למפיקים. לבסוף, זה עוזר לנו בקיימות סביבתית מכיוון שצריכה נמוכה יותר של דלק מאובנים, כך תהיה פחות השפעה על הסביבה. על ידי ייצור אנרגיה במקומות קרובים לצריכה, זה גם חוסך בחומרי גלם ובמקום בייצור התשתית להובלתו.

היסוד העיקרי של קוגנרציה הוא מנוע הגז או הטורבינה. בכל פעם שאנחנו מדברים על קוגנרציה ועל היישומים הרבים שלה, אנחנו בדרך כלל מתחילים עם היסוד העיקרי הזה. על מנת לבצע מחקר על האנרגיה הנוצרת בקוגנרציה עבור סוג כלשהו של פרויקט, תחילה יש לחשב את צרכי החום על מנת לקבוע את סוג המכונות ואת הגודל שיכול לייצר את האנרגיה הדרושה.

מעניין לציין כי במהלך ניתוח הצרכים של תהליך הייצור אין להגביל אותם לחקר הצרכים הנוכחיים. כלומר, יש לבצע ניתוח עתידי על אפשרויות השינוי בשימוש בחום המאפשרות התקנת מפעל קוגנרציה יעיל יותר ולכן, יותר רווחי מבחינה כלכלית.

אלמנטים במפעל קוגנרציה

במפעל קוגנרציה ישנם אלמנטים נפוצים מכיוון שהם חיוניים. ביניהם יש לנו את הדברים הבאים:

1. הדבר החשוב מכל הוא המקור העיקרי שממנו נקבל אנרגיה. במקרה זה הם מגיעים מדלקים מאובנים כמו גז טבעי, סולר או מזוט.
2. אלמנט נוסף וחשוב מאוד הוא המנוע. הוא ממונה על המרת אנרגיה תרמית או כימית לאנרגיה מכנית. תלוי בסוג המפעל שעומד להתקין ובשימוש שעומד להינתן אנו מוצאים מנועים כמו טורבינות גז, קיטור או מנועים חלופיים.
3. מפעל קוגנרציה זקוק מערכת לרתום אנרגיה מכנית. בדרך כלל זהו אלטרנטור שהופך אנרגיה לאנרגיה חשמלית. אך ישנם גם מקרים בהם מערכת השימוש היא מדחס או משאבה בהם משתמשים באנרגיה מכנית ישירות.

1. אתה צריך גם מערכת ניצול חום שנוצר. אנו יכולים למצוא דוודים שאחראים להחזרת החום מגזי הפליטה. הם יכולים גם להיות מייבשים או מחליפי חום.
2. למרות שהקוגנרציה יעילה מאוד, יש חלק מהאנרגיה שלא תשתמש בה. לכן זה הכרחי מערכת קירור. כחלק מהאנרגיה התרמית לא תשמש במפעל, יש לפנות את החום הזה. מגדלי קירור משמשים לכך. הם יכולים להיות מעבים גזיים או מחליפי חום שמטרתם למזער את כמות החום שמבזבזת ומוזרמת לאטמוספרה.
3. גם מערכת הקירור וגם השימוש בחום שנוצר דורשים מערכת לטיפול במים.
4. זה לוקח a מערכת בקרה לדאוג למתקנים.
5. במפעל קוגנרציה אתה לא יכול לפספס מערכת חשמל המאפשר אספקת ציוד העזר של המפעל. כלומר, ייצוא או יבוא של אנרגיה חשמלית הנחוצים על מנת להצליח לשמור על מאזן האנרגיה. זה מאפשר להפעיל את המפעל במצבים של מחסור חשמלי מהרשת החיצונית. באופן זה, הוא יהיה זמין מיד עם השבת תנאי השירות.

לאחר שהכרנו את האלמנטים החשובים ביותר של צמחי קוגנרציה, אנו ממשיכים לראות את סוגי הצמחים השונים הקיימים.

סוגי מפעלי קוגנרציה

• מפעל קוגנרציה למנועי גז. בו הם משתמשים כדלק גז, סולר או מזוט. הם יעילים מאוד בייצור אנרגיה חשמלית אך פחות יעילים באנרגיה תרמית.
• מפעלים לקוגנרציה של טורבינות גז. במפעלים אלה נצרב הדלק גנרטור טורבו. חלק מהאנרגיה הופכת לאנרגיה מכנית, שתומר בעזרת האלטרנטור לאנרגיה חשמלית. הביצועים החשמליים שלהם נמוכים מאלה של מנועי הגומלין, אך יש להם את היתרון בכך שהם מאפשרים התאוששות קלה של החום, שמרוכז כמעט לחלוטין בגזי הפליטה שלו, הטמפרטורה היא כ -500 מעלות צלזיוס, אידיאלי לייצור קיטור בהתאוששות. דוּד.
• מפעלי קוגנרציה עם טורבינות קיטור. בסוג זה של צמח, אנרגיה מכנית מיוצרת על ידי התרחבות קיטור בלחץ גבוה שמגיע מדוד קונבנציונאלי. שימוש מסוג זה בטורבינה היה הראשון לשימוש בקוגנרציה. עם זאת, כיום היישום שלה הוגבל כהשלמה להתקנות המשתמשות בדלקים שיורי כמו ביומסה.
• מפעלי קוגנרציה במחזור משולב עם טורבינת גז וקיטור. יישום טורבינות גז וקיטור נקרא "מחזור משולב".

• מפעלי קוגנרציה עם מנוע גז וטורבינת קיטור. במפעל מסוג זה, החום שנשמר באדי הפליטה של ​​המנוע מוחזר באמצעות דוד ההתאוששות. זה מייצר קיטור המשמש בטורבינת קיטור כדי להיות מסוגל לייצר יותר אנרגיה חשמלית או אנרגיה מכנית.

יתרונות קוגנרציה

כפי שראינו, לקוגנרציה יתרונות רבים. אנו מפרטים אותם על סמך היתרונות שאנו מקבלים מכך.

1. יתרונות למדינה ולחברה. אנו מוצאים חיסכון באנרגיה ראשונית באמצעות פחות דלקים מאובנים. פליטת המזהמים לאטמוספירה מופחתת ופיתוח אזורי נוצר על ידי קידום יצירת מקומות עבודה.
2. יתרונות למשתמש המחויב לקוגנרציה. יעילות ואמינות גבוהה יותר של ייצור אנרגיה. עומד בתקנות הסביבה. מחיר חשבון החשמל יורד ובכך מוזיל את עלויות הייצור. ישנה איכות גבוהה יותר בתהליך האנרגיה ולכן התחרותיות מוגברת.
3. הטבות לחברת החשמל המספקת. עלויות ההעברה והפצת האנרגיה נמנעות מכיוון שהיא נצרכת קרוב למקום הייצור. ויש להם מרווח תכנון גדול יותר בתחום החשמל.

עם כל אלה, אני מקווה שהצלחתי להודיע ​​לך על מה זה קוגנרציה וזה שימושי עבורך.