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 pri ich používaní je znečistenie, ktoré vytvárajú, a to, že ide o obmedzené zdroje. Energiu môžeme získavať aj prostredníctvom obnoviteľné zdroje solárne, veterné, geotermálne alebo hydraulické, čím sa starajú o životné prostredie, pretože ich je nevyčerpateľné.
Bez ohľadu na použitý zdroj energie je v systémoch výroby energie nevyhnutná účinnosť. Čím väčšia je energetická účinnosť, tým lepšie využijeme zdroje a vyrobíme väčšie množstvo kvalitnej energie. Systém, ktorý vyniká svojou vysokou účinnosťou, je o kogenerácia.
Čo je to kogenerácia?
Kogenerácia je vysoko efektívny systém výroby energie, ktorý súčasne vyrába elektrická energia a tepelná energia, čo najviac využíva primárnu energiu, ktorá bežne pochádza zo spaľovania fosílnych palív, ako je zemný plyn alebo ropa.
Tento proces je oveľa efektívnejší ako konvenčné výrobné systémy, pretože nielenže vyrába elektrinu, ale využíva aj teplo vznikajúce počas procesu, ktoré by sa inak premrhalo. To sa premieta do výrazného zlepšenia využívania prírodných zdrojov.
Výhody kogenerácie
Hlavnou výhodou kogenerácie je jej vysoká energetická účinnosť. Využitím tepla na výrobu tepelnej energie sa vyhne potrebe dodatočných inštalácií, ako sú konvenčné kotly. To znamená, že namiesto riadenia dvoch nezávislých systémov (jeden na výrobu elektriny a druhý na teplo), kogenerácia rieši obe potreby v jedinom procese.
Ďalšou dôležitou výhodou je, že je možné vykonávať kogeneráciu v blízkosti miesta spotrebyzníženie energetických strát v doprave. Tieto straty, ktoré sa v konvenčných elektrických sieťach môžu pohybovať medzi 25 % až 30 %, sú v decentralizovaných kogeneračných systémoch výrazne znížené.
Z hľadiska životného prostredia sa vyššia účinnosť premieta aj do zníženia Emisie CO2 a iné znečisťujúce plyny. Ak sa odpadové teplo využíva aj na chladenie (trigenerácia), účinnosť sa ďalej optimalizuje.
Prvky kogenerácie
Kogeneračný systém sa skladá z niekoľkých prvkov, ktoré spolupracujú na dosiahnutí vysokého výkonu:
- Primárny zdroj energie: Vo všeobecnosti sú to fosílne palivá, ako je zemný plyn, hoci bioplyn alebo biometán možno použiť aj v špecifických aplikáciách.
- mechanický transformátor energie: Plynové, parné turbíny alebo piestové motory premieňajú chemickú energiu paliva na mechanickú energiu.
- Využitie tepla: Kotly, výmenníky tepla alebo sušičky získavajú teplo vznikajúce v procese.
- Chladiaci systém: Keď sa časť tepelnej energie nevyužije, použije sa chladiaci systém (chladiace veže alebo aerokondenzátory).
Typy kogeneračných zariadení
Existuje niekoľko typov kogeneračných zariadení v závislosti od prvkov, ktoré používajú na transformáciu primárnej energie:
- Závod na plynové motory: Používajte zemný plyn, naftu alebo vykurovací olej. Ponúkajú vysokú účinnosť pri výrobe elektriny, ale sú menej efektívne pri výrobe tepla.
- Zariadenie na plynovú turbínu: Tepelná energia výfukových plynov sa ľahko rekuperuje, čo sa dá využiť na výrobu pary.
- Zariadenie parnej turbíny: Využíva expanziu vysokotlakovej pary na pohon turbín a výrobu elektriny.
- Zariadenie s kombinovaným cyklom: Využíva plynové aj parné turbíny na zlepšenie celkovej účinnosti procesu.
Výhody kogenerácie
Kogenerácia vytvára rad výhod, ktoré možno zoskupiť do troch širokých kategórií:
- Prínosy pre krajinu a spoločnosť: Úspora primárnej energie, zníženie znečisťujúcich emisií, vytváranie pracovných miest a regionálny rozvoj.
- Užívateľské výhody: Vyššia účinnosť, zníženie nákladov na energiu, dodržiavanie environmentálnych predpisov a zvýšenie konkurencieschopnosti priemyslu.
- Výhody pre elektrotechnickú spoločnosť: Zabraňuje nákladom na prenos a distribúciu energie a zlepšuje plánovanie dodávok elektriny.
Vďaka schopnosti vyrábať elektrickú energiu a teplo súčasne zostáva kogenerácia kľúčovou možnosťou vo vývoji trvalo udržateľných energetických technológií. Možnosť znižovania emisií, znižovania nákladov na energiu a zvyšovania účinnosti robí z tohto systému komplexné riešenie pre priemyselné odvetvia, domácnosti a dokonca aj mestské centrá s vysokou potrebou energie.