Vo svete energie existuje veľa spôsobov, ako vyrábať elektrinu. Môže sa použiť fosílne palivá (ropa, uhlie, zemný plyn ...) na výrobu elektrickej energie mnohými spôsobmi. Problémom ich použitia je znečistenie, ktoré produkujú na planéte, a to, že sú to vyčerpateľné zdroje v priebehu času. Energiu je možné vyrobiť aj prostredníctvom obnoviteľné zdroje (slnečné, veterné, geotermálne, hydraulické ...) a tým by sme nepoškodili životné prostredie a sú to nevyčerpateľné zdroje.

Čo sa týka výroby energie z akéhokoľvek zdroja, máme jasné, že to musíme mať energetickej účinnosti. Takto využijeme málo zdrojov a budeme schopní vygenerovať dostatok energie a kvality. Vysoko efektívny systém používaný dnes na výrobu energie je Kogenerácia.

Čo je to kogenerácia?

Kogenerácia je vysoko efektívny systém výroby energie, pretože súčasne počas procesu výroby elektrická energia a tepelná energia súčasne z primárnej energie. Táto primárna energia sa zvyčajne získava spaľovaním fosílnych palív, ako sú plyn alebo ropa.

Výhody kogenerácie

Výhodou kogenerácie okrem jeho vysoká energetická účinnosť, je to, že generované teplo aj elektrická energia môžu byť použité v jednom procese. Klasickým spôsobom by bola potrebná elektráreň na výrobu elektriny a klasický kotol na výrobu tepla. Kogenerácia sa vykonáva na miestach blízko miesta spotreby, a preto sa zabráni zmenám elektrického napätia, diaľkovej doprave a lepšiemu využívaniu energie. V konvenčných elektrických sieťach sa odhaduje, že medzi nimi môže dôjsť k strate 25 a 30% elektrickej energie generované počas prepravy.

Ďalšou výhodou jeho vysokej energetickej účinnosti je, že ak sa energia zo spalín používa na chladenie absorpčnými systémami, nazýva sa Trigenerácia.

Pri konvenčnej výrobe elektriny sa zvyčajne vyrába alternátorom poháňaným elektromotorom alebo turbínou. Týmto spôsobom sa využíva chemická energia paliva, tj. Jeho tepelná účinnosť, je to iba 25% až 40%, pretože zvyšok sa musí rozptýliť vo forme tepla. Kogeneračný systém je však oveľa efektívnejší. Počas generácie môžete využívať výhody 70% energie prostredníctvom výroby teplej vody a / alebo kúrenia. Aj v tepelných elektrárňach sa elektrina môže znovu vyrábať pomocou tlakovej pary.

Prvky kogenerácie

Pri analýze vyššie uvedeného môžeme poukázať na hlavné charakteristiky kogenerácie. Môže využívať rôzne druhy energie, ktoré sa generujú, takže má oveľa vyšší výkonový potenciál ako bežné centrum. To nám trochu pomáha v environmentálna udržateľnosť. Aj keď nie sú obnoviteľnými zdrojmi energie, pomáha nám využívať pri tomto procese menej paliva, takže sa spotrebuje menšie množstvo suroviny. To tiež znižuje výrobné náklady a to vedie k zvýšenie konkurencieschopnosti pre výrobcov. Napokon nám pomáha pri trvalej udržateľnosti životného prostredia, pretože čím nižšia bude spotreba fosílnych palív, tým menší bude dopad na životné prostredie. Tým, že vyrába energiu na miestach blízkych spotrebe, šetrí tiež suroviny a priestor pri výrobe infraštruktúry pre svoju dopravu.

Primárnym prvkom kogenerácie je plynový alebo turbínový motor. Kedykoľvek hovoríme o kogenerácii a jej mnohých aplikáciách, zvyčajne začíname týmto primárnym prvkom. Aby bolo možné pre niektorý typ projektu vykonať štúdiu energie vyrobenej kogeneráciou, je potrebné najskôr vypočítať potrebu tepla, aby sa mohol určiť typ strojov a veľkosť, ktorá dokáže vyrobiť potrebnú energiu.

Je zaujímavé poznamenať, že pri analýze potrieb výrobného procesu by sa nemali obmedzovať na štúdium aktuálnych potrieb. To znamená, že je potrebné vykonať budúcu analýzu možností zmien vo využívaní tepla, ktoré umožňujú inštaláciu kogeneračnej jednotky efektívnejšie a teda ekonomicky výhodnejšie.

Prvky v kogeneračnom závode

V kogeneračnej jednotke existujú prvky, ktoré sú spoločné, pretože sú nevyhnutné. Medzi nimi máme tieto:

1. Najdôležitejšie zo všetkého je primárnym zdrojom z ktorého budeme získavať energiu. V takom prípade pochádzajú z fosílnych palív, ako je zemný plyn, nafta alebo vykurovací olej.
2. Ďalším veľmi dôležitým prvkom je motor. Má na starosti premenu tepelnej alebo chemickej energie na mechanickú. V závislosti od typu zariadenia, ktoré sa bude inštalovať, a od spôsobu jeho použitia, nájdeme motory, ako sú plynové turbíny, parné alebo alternatívne motory.
3. Kogeneračná jednotka potrebuje systém využívajúci mechanickú energiu. Spravidla je to alternátor, ktorý premieňa energiu na elektrickú. Existujú ale aj prípady, keď je použitým systémom kompresor alebo čerpadlo, kde sa priamo využíva mechanická energia.

1. Potrebujete tiež a systém využitia tepla ktorý sa generuje. Nájdeme kotly, ktoré sú zodpovedné za spätné získavanie tepla z výfukových plynov. Môžu to byť tiež sušičky alebo výmenníky tepla.
2. Aj keď je kogenerácia veľmi efektívna, existuje časť energie, ktorá sa nevyužije. Preto je to nevyhnutné chladiaci systém. Pretože časť tepelnej energie sa v zariadení nebude využívať, musí sa toto teplo odvádzať. Na to slúžia chladiace veže. Môžu to byť plynové kondenzátory alebo výmenníky tepla, ktorých cieľom je minimalizovať množstvo zbytočne strateného tepla, ktoré sa odvádza do atmosféry.
3. Vyžaduje si chladiaci systém aj využitie generovaného tepla systém úpravy vody.
4. Trvá to a riadiaci systém starať sa o zariadenia.
5. V kogeneračnom závode nemôžete chýbať elektrický systém ktorý umožňuje napájanie pomocného zariadenia závodu. To znamená, vývoz alebo dovoz elektrickej energie, ktorá je nevyhnutná na udržanie energetickej rovnováhy. To umožňuje napájať zariadenie v situáciách elektrického nedostatku z externej siete. Týmto spôsobom bude k dispozícii okamžite po obnovení podmienok služby.

Keď sme poznali najdôležitejšie prvky kogeneračných rastlín, potom sa pozrieme na rôzne druhy rastlín, ktoré existujú.

Typy kogeneračných zariadení

• Kogeneračná jednotka na plynové motory. V ňom používajú ako palivo plyn, nafta alebo vykurovací olej. Sú veľmi účinné pri výrobe elektrickej energie, ale menej účinné pri výrobe tepelnej energie.
• Kogeneračné elektrárne na plynové turbíny. V týchto zariadeniach sa spaľuje palivo turbogenerátor. Časť energie sa premení na mechanickú energiu, ktorá sa pomocou alternátora premení na elektrickú energiu. Ich elektrický výkon je nižší ako u piestových motorov, ale majú výhodu v tom, že umožňujú ľahkú rekuperáciu tepla, ktoré je takmer úplne koncentrované vo výfukových plynoch, ktoré majú teplotu okolo 500 ° C, čo je ideálne na výrobu pary pri rekuperácii. kotol.
• Kogeneračné zariadenia s parnými turbínami. V tomto type zariadenia mechanickú energiu vyrába expanzia vysokotlakovej pary ktorý pochádza z konvenčného kotla. Tento typ použitia turbíny sa ako prvý začal využívať v kogenerácii. Dnes je však jeho použitie obmedzené ako doplnok k zariadeniam, ktoré používajú zvyškové palivá, ako je biomasa.
• Kogeneračné elektrárne v kombinovanom cykle s plynovou a parnou turbínou. Aplikácia plynových a parných turbín sa nazýva „kombinovaný cyklus“.

• Kogeneračné elektrárne s plynovým motorom a parnou turbínou. V tomto type zariadenia sa teplo, ktoré sa zadržiava vo výfukových plynoch motora, rekuperuje pomocou rekuperačného kotla. Takto sa vytvára para, ktorá sa používa v parnej turbíne na to, aby dokázala vyrobiť viac elektrickej alebo mechanickej energie.

Výhody kogenerácie

Ako sme videli, kogenerácia má množstvo výhod. Uvádzame ich na základe výhod, ktoré z toho máme.

1. Prínosy pre krajinu a spoločnosť. Nájdeme úsporu primárnej energie používaním menšieho množstva fosílnych palív. Emisie znečisťujúcich látok do atmosféry sa znižujú a regionálny rozvoj sa vytvára podporou vytvárania pracovných miest.
2. Výhody pre používateľa, ktorý sa venuje kogenerácii. Vyššia účinnosť a spoľahlivosť výroby energie. Vyhovuje predpisom o životnom prostredí. Cena účtu za elektrinu klesá, čím sa znižujú výrobné náklady. V energetickom procese existuje vyššia kvalita, a preto sa zvyšuje konkurencieschopnosť.
3. Výhody pre elektrárenskú spoločnosť, ktorá dodáva energiu. Náklady na prenos a distribúciu energie sa eliminujú, pretože sa spotrebúva v blízkosti miesta výroby. A majú väčšiu plánovaciu rezervu v elektroenergetickom sektore.

S týmto všetkým dúfam, že som vás mohol informovať o tom, čo je kogenerácia a že je pre vás užitočná.