Mi a kogeneráció?

MI A KOGENERÁCIÓ?

MIT IS JELENT A KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS?

A KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS

A kapcsolt energiatermelés lényege, hogy egy technológia segítségével párhuzamosan állítunk elő hőt és villamos energiát, ezzel maximalizálni lehet az energiaátalakítás hatékonyságát. A kapcsolt energiatermelő berendezések közös ismertetőjele, hogy a villamosenergia-termelés közben keletkezett hőt is hasznosítják. A keletkezett hő akár 90%-át is hasznosítani lehet a fűtési rendszerekben, távfűtésre, használati melegvíz előállításához, abszorpciós hűtőgépek hajtásához, technológiai melegvíz előállításához.

A kapcsoltan hőt és villamos energiát termelő létesítmények a fűtőerőművek. (A csak villamos energiát termelő létesítmények az erőművek, a csak hőt termelők a fűtőművek.) A fűtőerőművekben a villamos energiát termelő generátorok hajtóberendezései a

  • belsőégésű motorok (általában gázmotorok)
  • gázturbinák
  • ellennyomású gőzturbinák
  • elvételes kondenzációs gőzturbinák

A tüzelőanyagokban vegyileg kötött energiából közvetlenül villamos energiát termelnek a

  • tüzelőanyag cellák.

A fent felsorolt technológiáknak vannak előnyei és hátrányai egy másikkal szemben. Mindig az adott igényekhez és feladathoz kell kiválasztani a megfelelőt. A kapcsolt energiatermelés az egyik legjobb módja a fosszilis energiahordozók felhasználásának, hiszen a nagyobb hatásfokú termelés miatt hatékonyabban használjuk fel készleteinket, s ezzel a carbon lábnyomunkat (carbon footprint) is csökkentjük.

A KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS ELŐNYE

A kapcsolt energiatermelés segítségével 15-40%-kal több tüzelőanyagot tudunk megtakarítani egy közvetlen termelővel szemben. (Közvetlen termelőnek nevezzük azokat a technológiákat, ahol egyetlen hasznos termék hagyja el a berendezést (KAZÁN – hő, KONVENCIONÁLIS ERŐMŰ – villamos energia). A tüzelőanyag megtakarítás, természetesen költség és káros anyag kibocsátás megtakarítást is eredményez. Tehát műszaki, gazdasági, és környezeti szempontból is optimális megoldást jelenthet. Az alábbiakban felsoroljuk a kapcsolt energiatermelés legfontosabb előnyeit:

  1. Magas termelési összhatásfok. A lehető leghatékonyabb módja a hő és villamosenergia termelésnek.
  2. Csökkenő károsanyag kibocsátás (CO2, ÜHG (üvegházhatású gázok)). A kapcsolt energiatermelés egyszerűen a legjobb megoldás a Kyoto-i célok eléréséhez.
  3. Magasfokú költségmegtakarítás, amely közvetetten előnyös az ipari és lakossági felhasználóknak is.
  4. Továbbá a decentralizált (kisebb termelő egységek a fogyasztókhoz közelebb) energiaellátás egyik fő építőeleme. A decentralizált ellátás segítségével elkerülhetjük a nem kívánt szállítási veszteségeket, növelhetjük az ellátás rugalmasságát.
  5. A decentralizált energiaellátás növelheti az ellátásbiztonságot, csökkentheti az import függőséget, amely az európai energiapiac egyik legnagyobb problémája.
  6. A kapcsolt energiatermelés lehetőséget ad arra, hogy a decentralizáltságon keresztül több munkavállalót foglalkoztasson. Az egyik legnagyobb mozgatórugója az energia piac liberalizációjának. Számos már megjelent tanulmány bizonyítja, hogy a kapcsolt energiatermelő berendezések elterjedésével nőtt a foglalkoztatottak létszáma.

A KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS ENERGETIKAI HASZNA

Az előbbiekben már említettük, hogy a kapcsolt energiatermelés segítségével tüzelőanyag- és költségmegtakarítást lehet realizálni. Hogyan is néz ki ez a valóságban? Miért is van ez így? Nézzük az alábbi egyszerű példát és ábrát, mely jól szemlélteti a kapcsolt energiatermelés energetikai előnyeit.

Az alábbi ábrán látható, hogy kapcsolt energiatermelés esetében (a kapcsolt energiatermelő blokk típusa most nem releváns) az összhatásfok ~84 %, a hagyományos kondenzációs erőmű hatásfoka ~52 % (ez az érték a gyakorlatban alacsonyabb), a közvetlen hőtermelés hatásfoka ~ 90 %.

Legyen a megtermelt villamosenergia mennyisége 1 MWh (3,6 GJ), a hőé pedig 3,8 GJ. Amennyiben figyelembe vesszük, hogy a kapcsolt energiatermelő blokk 82 % hatásfokkal üzemel, akkor a körfolyamatba 8,8 GJ tüzelőanyagot kell bejuttatni. A kondenzációs erőmű esetében 3,6 GJ villamos energia megtermeléséhez 6,92 GJ tüzelőanyagot kell bevezetni. A közvetlen hőtermelésnél pedig 3,8 GJ hasznos hő előállításához 4,2 GJ mennyiségre van szükség. Így tehát a B1 + B2 összege 11,12 GJ, míg a B értéke csak 8,8 GJ. A kettő közötti különbség a primerenergia megtakarítás (PEM), ami jelen esetben 2,32 GJ (azaz ~21 %).