Przewodnik po kogeneracji

Stosowane w wielu sektorach przemysłowych i usługowych, wysokosprawna kogeneracja jest szczególnie przydatna w „energochłonnych” gałęziach przemysłu, które charakteryzują się wysokim stopniem zużycia ciepła i ciepła.

W rzeczywistości system kogeneracji umożliwia jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej z jednego źródła energii w ramach zintegrowanego systemu. Dlatego też, mówi się o produkcji mieszanej.

Zatem, wykorzystanie tego samego paliwa (gazu ziemnego) do wytworzenia dwóch nośników energii (energii elektrycznej i cieplnej) pozwala zwiększyć efektywność zużycia paliwa źródłowego aż do 85% w porównaniu z oddzielną produkcją energii elektrycznej i ciepła oraz w konsekwencji, obniżyć koszty płaconych rachunków i poziom emisji CO2.

Wytworzone ciepło, jeśli zostanie wykorzystane w procesie, pozwoli uzyskać poprzez kogenerację najwyższą wydajność energetyczną przy jednoczesnym zarządzaniu wytwarzaniem energii w sposób ciągły, niezawodny i bezpieczny.

System kogeneracji składa się z czterosuwowego silnika zasilanego na przykład gazem ziemnym, który wytwarza energię mechaniczną przekazywaną do alternatora w celu wytworzenia energii elektrycznej niskiego napięcia, która następnie jest przekształcana na energię średniego napięcia.

Odzyskiwanie ciepła odbywa się na dwóch płaszczyznach: z wody chłodzącej silnik – z wykorzystaniem wymiennika płytowego można uzyskać wodę o wysokiej temperaturze oraz ze spalin, które po osiągnięciu temperatury 400 stopni, jeśli niewykorzystywane w procesie w sposób bezpośredni, doskonale nadają się do wytwarzania, z użyciem kotła, wody ciepłej, przegrzanej, pary lub oleju diatermicznego.

Wyprodukowana energia

Elektryczna

w celu przesłania do sieci

Cieplna

do produkcji:

• ciepłej wody

• wody przegrzanej

• pary

• oleju diatermicznego

• zimnej wody (trigeneracja)

Kogeneracja niesie z sobą wiele korzyści. Przede wszystkim, jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła pozwala obniżyć zużycie energii pierwotnej de 30%, czyli paliwa, w porównaniu z jej wytwarzaniem oddzielnym, zwiększając w konsekwencji całkowitą efektywność procesu do 85%. Od momentu gdy rozpoczęto jej wykorzystywanie głównie na potrzeby własne, udało się uniknąć strat związanych z przesyłem i dystrybucją, które miały miejsce w przypadku rozprowadzania energii elektrycznej w normalnych sieciach elektroenergetycznych.

Druga bardzo ważna zaleta wiąże się z ochroną środowiska: większa efektywność procesu przekłada się na spadek poziomu emisji CO2 i gazów cieplarnianych i w konsekwencji, na mniejszy wpływ na środowisko.

Trzecim aspektem jest odporność systemu, kwestia szczególnie istotna zwłaszcza w krajach, które muszą radzić sobie z częstymi przerwami w dostawie energii elektrycznej powodowanymi przez klęski żywiołowe lub które charakteryzują się niską wydajnością sieci lub ograniczonym zasięgiem dystrybucji. W tym przypadku kogeneracja, dzięki oddzielnej pracy, umożliwia dalszą niezależną produkcję energii, co ma fundamentalne znaczenie w takich obiektach jak szpitale, gdzie przerwa w dostawie mogłaby doprowadzić do poważnych problemów (pomyślmy, na przykład, o salach operacyjnych).

Ostatnią, lecz niemniej ważną zaletą są korzyści finansowe, które przybierają formę trwałych oszczędności płynących z opłacanych rachunków w związku z mniejszym zużyciem paliwa źródłowego, a także samodzielne wytwarzanie pozostałej energii, do którego poprzez różnego rodzaju oferowane środki zapomogowe, zachęcają niektóre kraje.

Trjgeneracja stanowi szczególną gałąź systemów kogeneracyjnych która, oprócz wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, pozwala wykorzystać energię cieplną odzyskaną z przemian termodynamicznych także w celu wytwarzania energii chłodniczej. Jest to możliwe dzięki pracy absorberów, które wykorzystują ciepło do produkcji wody lodowe.

To rozwiązanie jest szczególnie zalecane wszystkim zakładom, dla których dostawa energii elektrycznej i cieplnej w postaci ciepłej wody/pary i wody schłodzonej (w niektórych przypadkach także jednoczesna), jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania procesów przemysłowych. Są to na przykład, sektory przemysłu tworzyw sztucznych lub sektory spożywcze.

Aby uzyskać maksymalną wydajność systemu kogeneracyjnego, należy wybrać jego odpowiedni rozmiar. Podstawowym narzędziem do przeprowadzenia oceny jest analiza wykonalności, która przede wszystkim pozwala zrozumieć, czy zakład posiada cechy wymagane do korzystania z tego typu technologii, analizując przede wszystkim wykonalność na poziomie technicznym, a następnie korzyści ekonomiczne i zwrot z inwestycji.

Analizę rozpoczyna się od oceny energetycznej przeprowadzanej z kierownikiem zakładu, opracowując dane z 4 grup: podstawowe zmiany robocze, zużycie energii elektrycznej, zużycie energii cieplnej we wszystkich jej nośnikach (para, gorąca woda, woda przegrzana, olej diatermiczny, energia chłodnicza), koszty energii. Na podstawie tak zebranych informacji można określić idealny rozmiar, opracowując projekt, który pozwoli zasymulować działanie systemu na przestrzeni typowego roku i w konsekwencji, oszacować oszczędność pod względem ekonomicznym i poziom emisji CO₂.

Należąca do gamy produktów oferowanych przez AB, linia ECOMAX® NATURAL GAS, została stworzona z myślą o spełnieniu specyficznych wymogów przemysłu oraz drugiego i trzeciego sektora gospodarki.

Zwartość, uniwersalność i modularność w połączeniu z wysoką wydajnością energetyczną sprawiają, że ECOMAX® NATURAL GAS jest najpowszechniejszym i najbardziej innowacyjnym rozwiązaniem kogeneracyjnym udostępnianym w modularnych pakietach. Pozostałe zalety:

1. PRODUKT PRZEMYSŁOWY GOTOWY DO PODŁĄCZENIA

2. REDUKCJA KOSZTÓW, ZAGROŻEŃ I CZASU W FAZIE INSTALACJI I URUCHOMIENIA

3. ŁATWOŚĆ RELOKACJI

4. PROSTA INTEGRACJA Z URZĄDZENIAMI JUŻ ISTNIEJĄCYMI

O „elastyczności” zastosowania kogeneracji świadczą sukcesy firm, które przyjęły rozwiązania kogeneracyjne proponowane przez AB.

MOUNT ROYAL UNIVERSITY (KANADA): 1 ECOMAX® 8 NGS
Całkowita moc elektryczna: 785 kW

POLYCON, MAGNA GROUP (KANADA): 3 ECOMAX® 27 NGS
Całkowita moc elektryczna: 7.962 kW
Całkowita moc cieplna odzyskiwalna: 6.912 kW

Komisja Europejska uznała polski program wspierania skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej („CHP”) w wysokosprawnej kogeneracji za zgodny z unijnymi zasadami pomocy państwa. Program będzie wspierał instalacje kogeneracyjne CHP wprowadzające ciepło do polskich sieci ciepłowniczych. Jego roczny budżet wyniesie 500 mln EUR i będzie trwał do 31 grudnia 2028 r. Nowe i zmodernizowane wysokosprawne instalacje kogeneracyjne CHP, jak również istniejące wysokosprawne instalacje kogeneracyjne CHP opalane gazem, będą kwalifikowały się do wsparcia. System wsparcia będzie otwarty dla wytwórców w innych państwach członkowskich.

Instalacje biorące udział w programie mogą otrzymać wsparcie w postaci premii dodatkowej w stosunku do ceny rynkowej. Poziom premii zostanie określony w ramach konkurencyjnej, płatnej procedury przetargowej lub, w wyraźnie wskazanych przypadkach, zostanie ustalony przez władze na poziomie pokrywającym różnicę pomiędzy kosztami wytwarzania a ceną rynkową energii elektrycznej. Premia z tytułu kogeneracji będzie dostępna przez maksymalny okres 15 lat do momentu całkowitego wyeksploatowania wspieranych instalacji.

KWE AB ENERGY Polska jest polską spółką zależną AB – spółki zajmującej się kogeneracją i rozwojem odnawialnych źródeł energii, takich jak biogaz i biometan – z ponad 1250 zainstalowanymi zakładami i bezpośrednią obecnością w 21 krajach na całym świecie, w tym we Włoszech, Kanadzie, Brazylii, Meksyku, Wielkiej Brytanii, Niemcy i Rosja.

Od 1981 r. firma AB wspiera przedsiębiorstwa próbujące zwiększyć swoją konkurencyjność, oszczędzać energię i ograniczać emisje do środowiska. Budujemy relacje z klientami i partnerami w oparciu o otwartość i wzajemne zaufanie: produkujemy i instalujemy układy i zarządzamy nimi jak własnymi.

Przez 40 lat działalności wypracowaliśmy niezrównany knowhow i moce produkcyjne na skalę światową, co zapewnia doskonały poziom układów oraz najwyższą jakość zarówno instalacji, jak i obsługi posprzedażowej.

AB jest jedynym producentem dysponującym procesem przemysłowym, który ma możliwość wewnętrznego zarządzania całym cyklem produkcji układu kogeneracji.

Główna działalność badawcza w zakresie produkcji i projektowania koncentruje się w nowoczesnym zagłębiu przemysłowym z siedzibą w Orzinuovi (BS) we Włoszech, złożonym z wzajemnie połączonych budynków o pow. ok. 34.000 m2, w których znajdują się obiekt produkcyjny, biura projektowe, centrum obsługi oraz zarząd.