Kogeneracija ili CHP (kombinirana toplina i energija) je korištenje toplinskog stroja za istodobno generiranje i topline i električne energije. Općenito, termoelektrane, kao i toplinski strojevi, ne mijenjaju postojeću energiju u električnu. Većina motora troši polovicu glavne energije zbog viška topline. Hvatanjem viška topline kombinirana toplina i energija koriste toplinu koja bi se trošila u standardnoj elektrani, potencijalno postižući ukupnu učinkovitost u rasponu od 80 do 95%, u usporedbi s najviše 40% za standardnu elektrane . To znači da se malo goriva koristi za proizvodnju jednake količine potrebne energije. Budući da postoji velik kapacitet energetske učinkovitosti, CHP se smatra glavnim dobavljačem poboljšanja vremenskih promjena, jer predstavlja razumne i dosljedne koristi od opskrbe energijom. Ovaj članak daje pregled kogeneracije i njezinih vrsta.
Što je kogeneracija?
Pojam kogeneracija ili CHP (kombinirana toplina i energija) može se definirati kao kombinacija dviju energija, naime topline i energije, koja se koristi za stvaranje struje i topline. Ovo je izuzetno učinkovita vrsta promjene energije koja može postići 40% glavne uštede energije kada se uspoređujemo zasebnim pribavljanjem električne energije iz nacionalne mreže, kao i plinskog kotla namijenjenog za grijanje na lokaciji. CHP postrojenja su obično fiksirana blizu potrošačkog kraja, pa će se prijevoz, kao i gubici u distribuciji smanjiti, a električna energija prijenos i poboljšat će se performanse distribucije. Za potrošače električne energije kod kojih je sigurnost opskrbe važan čimbenik za njihov odabir snage, aparata i plina ima u izobilju. Kogeneracijski sustavi koji se temelje na plinu poželjno su prikladni za vlastite elektrane.
Kogeneracijski sustav
Komponente kogeneracije
Temeljne komponente kombiniranog sustava toplinske i električne energije uključuju sljedeće.
- Prime Mover je motor koji se koristi za izradu generator trčanje.
- Sustav goriva
- Generator se koristi za proizvodnju električne energije iz distribucijskog sustava električne energije u zgradu
- Sustav za povrat topline koristi se za prikupljanje iskoristive topline iz lokomotiva (motor) .
- Rashladni sustav za odvođenje topline koji se odbija od lokomotive i koji se ne može poboljšati
- Sustavi za izgaranje i ventilaciju za opskrbu čistim zrakom i za odvođenje otpadnih plinova zaostalih iz motora,
- Kontrolni sustav koristi se za održavanje sigurnog i stručnog rada
- Kućište se koristi za postizanje zaštite motora kao i strojara, a također i za smanjenje buke.
Komponente kogeneracije
Vrste kogeneracijskih elektrana
U osnovi, vrste kogeneracijskih elektrana klasificiraju se na temelju radnog procesa i niza iskorištavanja energije. Stoga su vrste kogeneracijskih sustava ciklus preljeva i ciklus dna.
Vrste kogeneracijskih elektrana
Ciklus preljeva
U ovoj vrsti elektrane, ako se isporučeno gorivo prvo koristi za proizvodnju energije, a zatim u postupku proizvodi toplinsku energiju. Ova se energija uglavnom koristi za zadovoljavanje procesne topline, inače ostalih opskrba toplinom. Ova vrsta kogeneracije najpopularnija je, kao i široko korišteni sustav kogeneracije. Elektrane s preljevnim ciklusom u osnovi se klasificiraju u četiri vrste.
CHP postrojenje s kombiniranim ciklusom
CHP postrojenje s kombiniranim ciklusom uglavnom se sastoji od dizelskog motora, inače plinske turbine koja proizvodi električnu ili mehaničku snagu praćenu kroz sustav za poboljšanje topline koji je koristan u stvaranju pare, kao i pogon rezultirajuće parne turbine.
CHP postrojenje na parnu turbinu
CHP postrojenje s parnom turbinom koristi se za proizvodnju električne energije i preradu pare sagorijevanjem ugljena za stvaranje pare velike snage, što je naknadno dogovoreno parnom turbinom za generiranje potrebne snage, a zatim se ispušna para koristi kao para za zagrijavanje pare s malim silama gore vode namijenjene za razne svrhe.
Motor s unutarnjim izgaranjem
CHP postrojenje s motorom s unutarnjim izgaranjem uključuje poklopac rashladnog sustava koji teče kroz sustav za rekuperaciju topline za proizvodnju pare, inače vruće vode za zagrijavanje praznina.
Plinska turbina
U ovom CHP postrojenju s plinskom turbinom koristi se normalna plinska turbina za pogon generatora za proizvodnju električne energije. Ispuh turbine isporučuje se pomoću kotla za rekuperaciju topline za stvaranje procesne topline i pare.
Donji ciklus sustava
U CHP postrojenju sa dnom, glavno gorivo koristi se za proizvodnju toplinske energije pri visokoj temperaturi. Toplina odbačena ovom metodom zatim se koristi za proizvodnju energije pomoću kotla za oporabu i turbinskog generatora. Danas se ova vrsta biljaka intenzivno koristi u procesu proizvodnje koja treba toplinu na visokim temperaturama u kotlovima, kao i odbija toplinu na vrlo visokoj temperaturi. Iako se koriste u industrijama poput cementa, čelika, keramike, petrokemije, plina itd. Postrojenja s donjim ciklusom nisu česta i nisu primjenjiva na postrojenja za preljev.
Potreba za kogeneracijom
Potreba za kogeneracijom uključuje sljedeće:
- Kogeneracija smanjuje proizvodnu cijenu i povećava proizvodnju.
- Učinkovitost postrojenja može se napredovati.
- Pomaže u očuvanju iskorištavanja vode kao i troškova vode.
- To se koristi za smanjenje emisije u zrak određenog materijala poput žive, sumpor-dioksida, ugljičnog dioksida, inače bi to dovelo do efekta staklenika.
- Ti su sustavi jeftini kad smo uspoređivali uobičajenu elektranu.
Kako odabrati sustav kogeneracije
Mnogo je čimbenika koji se uzimaju u obzir pri odabiru kogeneracijskog sustava.
- Električno podudaranje opterećenja
- Podudaranje toplinskog opterećenja
- Podudaranje osnovnog i električnog opterećenja
- Podudaranje osnovno-toplinskog opterećenja
- Odnos topline i snage
- Potrebna kvaliteta toplinske energije
- Učitaj obrise
- Postojeća goriva
Kada bismo trebali razmotriti CHP?
- Uvijek treba uzeti u obzir kada:
- Projektiranje nove zgrade
- Ugradnja nove kotlovnice
- Zamjena ili obnova postojećeg postrojenja
- Pregledavanje Opskrba električnom energijom
- Primarno energetsko gorivo
- Dobavljač motornih elemenata za mehanički rad na osovini
Dakle, ovdje se radi o kogeneraciji i njezinim vrstama, te o primjene kogeneracije u elektranama koje su uglavnom uključene u široki spektar sektora, a to su pročišćavanje otpadnih voda, vojska, industrija, podatkovni centri, slobodno vrijeme, hoteli, bolnice, zatvori, obrazovne ustanove, hortikultura, mješoviti razvoj, itd. locirano kogeneracijsko postrojenje?
