Czym jest kogeneracja?.

Kogeneracja to jednoczesne wytwarzanie dwóch bądź trzech form energii (trójgeneracja) najczęściej ciepła i prądu lub ciepła, prądu i chłodu w oparciu o jedne źródło. Kogeneracja  jest wysoko efektywna, gdy cały system oparty jest na wykorzystaniu ciepła. Najczęściej jest to osobny budynek, fabryka przemysłowa lub ciepłownie miejskie. Sprawność kogeneracji może osiągać ponad 90%.

Schemat działania

                             

Zalety kogeneracji:

• Wzrost efektywności energetycznej
• Niższa emisja CO₂ do atmosfery powoduje ograniczenie efektu cieplarnianego.  Kogeneracja jest jednym z głównych rozwiązań według protokołu z Kyoto
• Olbrzymie oszczędności zapewniające konkurencyjność dla przemysłu oraz oferujące dodatkowe ilości ciepła dla małych gospodarstw domowych
• Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii m.in. tworzenie biogazowni. Więcej informacji o zastosowaniu OZE w kogeneracji można znaleźć tutaj
• Wzrost zatrudnienia – rozwój kogeneracji tworzy miejsca pracy

 

Rodzaje kogeneracji:

• Kogeneracja przemysłowa –  zapewnia duże ilości ciepła i prądu dla danej fabryki, co więcej nadwyżki mogą być przekazywane na potrzeby lokalnych sieci energetycznych. Kogeneracja najczęściej jest stosowana w przemyśle papierniczym, chemicznym oraz rafineryjnym. W procesie jednoczesnego wytwarzania energii najczęściej wykorzystuje się turbiny parowe, turbiny gazowe, silniki suwowe lub ich połączenia.
• Mikrokogeneracja – związana jest z równoczesną produkcją ciepła i prądu w pojedynczych budynkach publicznych, mieszkaniach oraz małych gospodarstwach domowych. Zaletami tego rozwiązania są m.in. niższe rachunki za energię – nadwyżki produkowanego prądu mogą być zwracane do sieci  energetycznej oraz zmniejszenie emisji dwutlenku węgla. Mikrokogeneracja jest ważnym narzędziem w tworzeniu bezpieczeństwa energetycznego oraz zrównoważanego rozwoju, które są priorytetem Unii Europejskiej.
• Ciepłownictwo –  w systemie ogrzewania można również wykorzystać nadmiar energii. Przykładowo przy produkcji prądu ogromne ilości energii pozostają wolne jako nadwyżka ciepła. Głównym zamierzeniem jest recykling nadmiaru wytworzonego ciepła nie tylko w wytwarzaniu prądu, ale również biomasy, energii geotermalnej lub słonecznej.  Jak podaje Cogen Europe The European Association for the Promotion of Cogeneration  istnieje możliwość zaoszczędzenia ponad 400 mln ton dwutlenku węgla rocznie ( 9,3 % redukcji w emisji dwutlenku węgla, co stanowi więcej niż zamierzenia protokołu z Kyoto) przy zastosowaniu rozwiązań kogeneracyjnych w ciepłownictwie.
• Kogeneracja komercyjna. Wysokie zapotrzebowanie na ciepło w budynkach komercyjnych oraz duża ilość godzin pracy jednostek grzewczych w ciągu roku powoduje, że kogeneracja sprawdza się również m.in. w biurowcach, galeriach handlowych, hotelach, szkołach. W ostatnich latach widoczny jest stabilny wzrost zastosowania rozwiązań kogeneracyjnych wynikający z nowoczesnych technologii. Najczęściej wykorzystywane są silniki suwowe, oraz mikroturbiny.

 Nowe źródło kogeneracji:

Ogniwo paliwowe – pozwala na zamianę energii chemicznej z wodoru i tlenu w prąd elektryczny bez wykorzystania spalania i mechanicznej pracy turbin i silników.

Ogniwo paliwowe składa się z dwóch elektrod oddzielonych membraną. Wodór przenika przez jedną elektrodę, a tlen przez drugą. Powierzchnia elektrody jest katalizatorem, która rozdziela wodór na protony i elektrony. Jedynie protony mają zdolność przenikania przez membranę i stworzenia reakcji z tlenem oraz elektronami znajdującymi się po drugiej stronie membrany. Elektrony, które nie mogą przejść przez membranę stanowią źródło prądu.

Ogniwa paliwowe generują mniej zanieczyszczeń oraz odznaczają się niemal dwukrotnie większą efektywnością od tradycyjnych turbin parowych wytwarzających prąd. Technologia ta  nie są jeszcze komercyjnie dostępna, jednak jej rozwój może wpłynąć na wzrost efektywności energetycznej urządzeń o najwyższym zapotrzebowaniu mocy.

 

 

 

Źródło: cogeneurope.eu