Co to jest mikrokogeneracja?
Co to jest kogeneracja?
Kogeneracja jest to proces polegający na produkcji energii elektrycznej i ciepła w jednym procesie technologicznym. Proces ten nazywa się produkcją skojarzoną. Układy kogeneracyjne spotyka się najczęściej w miastach i są to elektrociepłownie. W jednym zakładzie wytwarzane jest ciepło systemowe dla mieszkańców oraz energia elektryczna, wprowadzana bezpośrednio do sieci elektroenergetycznej. Proces pozwala efektywniej wykorzystać paliwo zużywane do produkcji ciepła oraz energii elektrycznej. Kogeneracja pozwala na obniżenie kosztów energii końcowej. Ważnym aspektem z dzisiejszego punktu widzenia jest redukcja gazów cieplarnianych, zmniejszająca negatywny wpływ na środowisko. Emisja gazów cieplarnianych wpływa również na koszty energii elektrycznej, gdyż cena uprawnień do emisji dwutlenku węgla stale rośnie. Kogeneracja pozwala czynnie redukować smog. Szczególnie w zimę drażni to mieszkańców miast, głównie na południu Polski i negatywnie wpływa na zdrowie.
Zapraszamy do kontaktu na adres: [email protected]
Energetyka potrzebuje zmian, na które muszą się zgodzić obywatele. Świadomość ludzi w dziedzinie energetyki zaczęto definiować jako kulturę energetyczną społeczeństwa. Kultura energetyczna przedstawia postawy społeczeństwa wobec poszczególnych form wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Jeszcze parę lat temu osobę mówiącą „dzień dobry”, przepuszczającą kobietę w drzwiach nazywano osobą kulturalną. Dzisiaj świadomość do ochrony środowiska jest tak duża, że chcemy mieć rzeczywisty wpływ na otaczający nas świat, co skłania nas do bycia aktywnym prosumentem, chcemy być szeroko rozumianą osobą z kulturą, również pod kątem odpowiedzialności jaką bierzemy za środowisko naturalne.
Spojrzenie społeczne z dbałością o drugiego człowieka i z troską o przyszłość kolejnych pokoleń, powinno jeszcze bardziej zachęcić do korzystania z niskoemisyjnych form produkcji energii.
Wysoka sprawność jednostek kogeneracyjnych, sięgająca powyżej 90%, w porównaniu do klasycznych elektrowni, których sprawność wynosi poniżej 50% (najnowocześniejsze jednostki na parametry nadkrytyczne), wpłynęła na przychylne spojrzenie w swoim kierunku. Kogeneracja idealnie wpisuje się w ramy Polskiej polityki energetycznej, w której nacisk kładzie się na redukcję dwutlenku węgla do atmosfery. Już w 2018 roku powstała ustawa o „promowaniu energii elektrycznej z wysokosprawnej kogeneracji. Zobowiązania złożone Polityce energetycznej Polski do 2030 wymuszają na rządzących wspieranie produkcji energii w skojarzeniu.
Mikrokogeneracja różni się od swojej „starszej siostry” jedynie rozmiarem jednostki wytwórczej. Proces jak i powstające z niego produkty (energia elektryczna i ciepło) są takie same, różnią się wielkością wynikającą ze skali przedsięwzięcia.
Systemy oparte na mikrokogeneracji można podzielić w zależności od mocy:
- Pikokogeneracja- moc elektryczna do 2 kW,
- Mikrokogeneracja- moc elektryczna do 5 kW,
- Minikogeneracja- moc elektryczna do 50 kW,
W krajach rozwiniętych produkcja skojarzona jest szeroko rozpowszechniona. W Polsce zaczyna cieszyć się coraz większym zainteresowaniem. W sieci znajduje się coraz więcej firm specjalizujących się w doborze jednostek kogeneracyjnych do zakładów przemysłowych. Podstawowymi elementami układów kogeneracyjnych są silniki spalinowe, zasilane paliwami gazowymi, które zasilają prądnice. Ciepło powstające w procesie jest w odpowiedni sposób odbierane od silnika przez specjalnie skonstruowane wymienniki i kierowane do systemu ciepłowniczego.
Spis treści:
Silniki tłokowe
W układach kogeneracyjnych małej mocy stosowane są silniki spalinowe. Posiadają one dobrą sprawność i niskie nakłady inwestycyjne. Ich konstrukcja nie odbiega znacznie od klasycznych silników samochodowych. Stosowane są głównie do produkcji gorącej wody, ciepło jest pobierane w zależności od określonych parametrów przez użytkownika. Wał napędzany przez silnik połączony z prądnicą wytwarza energię elektryczną.
Silniki tłokowe można podzielić ze względu na:
- Silniki wysokoprężne
- Silniki z zapłonem iskrowym
Producenci silników Diesla do samochodów ciężarowych mając duże doświadczenie w tej kwestii zaczęli przerabiać swoje niezawodne jednostki na gazowe dzięki temu mogą być produkowane tanio i wydajnie.
W silnikach gazowych stosuje się te same bloki silnika oraz wały korbowe co w zwykłych silnikach Diesela. Zbliżona konstrukcja wpływa na wydajną i tanią masową produkcję. Tłoki, głowice cylindrów oraz układy zaworów w tego rodzaju silnikach zostały specjalnie przystosowane do pracy z innym czynnikiem roboczym jakim jest gaz. Elementy silnika zostały odpowiednio wzmocnione, gdyż pracują w wyższych temperaturach niż tradycyjne silniki. Układy automatyki i regulacji optymalizują ciśnienie doładowania oraz stopień sprężania paliwa celem osiągnięcia najwyższej sprawności. Silniki mogą mieć konstrukcję rzędową lub widlastą.
Silnik Stirlinga
Silnik Stirlinga może być wykorzystywany do pracy w urządzeniach kogeneracyjnych. Zastosowanie tego rodzaju silnika w mikrokogeneracji (moc 1kWe) pozwala na uzyskanie wysokiej wydajności przy mały poborze paliwa pierwotnego. Praca silnika nie generuje zwiększonego natężenia hałasu. Silnik Stirlinga jest silnikiem cieplnym pracującym w zamkniętym obiegu z regeneracją ciepła. Spalanie powodujące pracę silnika następuje na zewnątrz urządzenia. Zewnętrzne spalanie ułatwia kontrolę procesu spalania wpływając na czystość i wydajność. Do procesu spalania można użyć gazu lub benzyny.
Cechy charakterystyczne tego rodzaju konstrukcji:
- wysoka sprawność wytwarzania energii elektrycznej,
- niska generacja hałasu podczas pracy,
- wysoka trwałość,
- niski wskaźnik emisji gazów cieplarnianych,
- wysoki nakład inwestycyjny projektu,
- niski poziom rozwoju technologii.
Zapraszamy do kontaktu na adres: [email protected]
Mikrokogeneracja z zastosowaniem mikroturbin gazowych
Mikroturbiny gazowe są zmniejszonym odpowiednikiem tych stosowanych w elektrociepłowniach gazowych. Serce tego urządzenia stanowi turbina, która napędzana jest spalinami ze spalonego gazu pod odpowiednim ciśnieniem. Turbina jest sprzęgnięta na jednym wale z prądnicą, co uprasza proces produkcji energii elektrycznej. Mikroturbiny posiadają moc od kilku do kilkunastu kilowatów. Nowatorska technika, która ze względu na koszty nie znalazła szerszego zastosowania. Przy braku subwencji lub pożyczek udzielanych na preferencyjnych zasadach ciężko będzie aby technologia znalazła szerokie zastosowanie.
Cechy charakterystyczne:
- niezawodność,
- niewielki ciężar,
- małe rozmiary,
- niska generacja hałasu,
- wysokie koszty części ruchomych,
- wysokie koszty eksploatacji.
Mikrokogeneracja może zaleźć zastosowanie w wielu sektorach naszego życia. Przykłady zastosowania urządzeń kogeneracyjnych:
- Mikrokogeneracja jest alternatywą dla dużych systemów energetycznych. Pozwala uzyskać samowystarczalność energetyczną przedsiębiorstw. Mikrokogeneracja może być stosowana przez operatorów systemów ciepłowniczych do uzupełniania ilości ciepła produkując do tego energię elektryczną.
- Nowoczesne osiedla powstające na obrzeżach miast oddalone od sieci ciepłowniczych mogę być samowystarczalne energetycznie. Odpowiednio dobrane zespoły kogeneracyjne mogą zapewnić ciepło dla mieszkańców przy jednoczesnej produkcji energii elektrycznej.
- Centra handlowe lub firmy znajdujące się daleko od sieci elektroenergetycznej lub ciepłowniczej mogą korzystać z zalet kogeneracji na własny użytek.
- Odbiorcy indywidualni którzy potrzebują ciągłej ilości ciepła dostarczanej do obiektów powinni zainteresować się pozytywnymi czynnikami wynikającymi z zastosowania mikrokogeneracji. Rolnicy hodujący zwierzęta czy jednostki gminne będące właścicielami basenów do każdego z nich kierowana jest kogeneracja.
Przykłady obiektów, w których można zastosować mikrokogenerację:
- szpitale,
- szkoły , uczelnie wyższe,
- baseny, lodowiska,
- hotele,
- zakłady przemysłowe,
- gospodarstwa rolne,
Podsumowanie:
Rozwój mikrokogeneracji oraz jej upowszechnienie w przestrzeni społecznej daje szansę na rozwój energetyki w kierunku rozproszonej. Niskoemisyjne źródła energii są przyszłością, która już teraz stoi w progu drzwi sektora energetycznego. W najbliższych latach należy spodziewać się coraz większych nakładów inwestycyjnych na mikrokogenerację co wpłynie na obniżenie kosztów. Rozwój mikroinstalacji rozbudowuje energetykę prosumencką. Prosumenci natomiast wpływają na zwiększenie konkurencji na rynku energii elektrycznej zmniejszając ceny energii elektrycznej dla odbiorców taryf C oraz G.
Sprawdź ofertę
