Enerģijas pasaulē ir dažādi veidi, kā ražot elektrību. To var izmantot fosilais kurināmais (nafta, ogles, dabasgāze...), lai ražotu elektroenerģiju daudzos veidos. To izmantošanas problēma ir to radītais piesārņojums un ierobežotie resursi. Mēs varam iegūt enerģiju arī caur atjaunojamie avoti piemēram, saules, vēja, ģeotermālā vai hidrauliskā, tādējādi rūpējoties par vidi, jo tie ir neizsmeļami.
Neatkarīgi no izmantotā enerģijas avota enerģijas ražošanas sistēmās būtiska ir efektivitāte. Jo lielāka būs energoefektivitāte, jo labāk izmantosim resursus un saražosim lielāku daudzumu kvalitatīvas enerģijas. Sistēma, kas izceļas ar savu augsto efektivitāti, ir koģenerācija.
Kas ir koģenerācija?
Koģenerācija ir ļoti efektīva enerģijas ražošanas sistēma, kas vienlaikus rada elektriskā enerģija un siltumenerģija, maksimāli izmantojot izmantoto primāro enerģiju, ko parasti iegūst no fosilā kurināmā, piemēram, dabasgāzes vai naftas, sadedzināšanas.
Šis process ir daudz efektīvāks par tradicionālajām ražošanas sistēmām, jo tas ne tikai ražo elektroenerģiju, bet arī izmanto procesa laikā radušos siltumu, kas pretējā gadījumā tiktu izniekoti. Tas nozīmē būtisku uzlabojumu dabas resursu izmantošanā.
Koģenerācijas priekšrocības
Galvenā koģenerācijas priekšrocība ir tā augsta energoefektivitāte. Izmantojot siltumu siltumenerģijas ražošanai, tiek novērsta nepieciešamība pēc papildu instalācijām, piemēram, parastajiem apkures katliem. Tas nozīmē, ka tā vietā, lai pārvaldītu divas neatkarīgas sistēmas (viena elektroenerģijas ražošanai un otra siltumenerģijai), koģenerācija risina abas vajadzības vienā procesā.
Vēl viens svarīgs ieguvums ir tas, ka var veikt koģenerāciju tuvu patēriņa vietai, samazinot enerģijas zudumus transportā. Šie zudumi, kas parastajos elektrotīklos var svārstīties no 25% līdz 30%, decentralizētās koģenerācijas sistēmās ievērojami samazinās.
Vides ziņā lielāka efektivitāte nozīmē arī samazinājumu CO2 izmeši un citas piesārņojošas gāzes. Ja siltuma pārpalikums tiek izmantots arī dzesēšanai (triģenerācijai), efektivitāte tiek vēl vairāk optimizēta.
Koģenerācijas elementi
Koģenerācijas sistēma sastāv no vairākiem elementiem, kas darbojas kopā, lai sasniegtu augstu veiktspēju:
- Primārais enerģijas avots: Tie parasti ir fosilie kurināmie, piemēram, dabasgāze, lai gan biogāzi vai biometānu var izmantot arī īpašos lietojumos.
- mehāniskais enerģijas transformators: Gāzes, tvaika turbīnas vai virzuļdzinēji pārvērš degvielas ķīmisko enerģiju mehāniskajā enerģijā.
- Siltuma izmantošana: Katli, siltummaiņi vai žāvētāji atgūst procesā radīto siltumu.
- Saldēšanas sistēma: Ja daļa siltumenerģijas netiek izmantota, tiek izmantota dzesēšanas sistēma (dzesēšanas torņi vai aerokondensatori).
Koģenerācijas staciju veidi
Ir vairāki koģenerācijas staciju veidi atkarībā no elementiem, ko tās izmanto primārās enerģijas pārveidošanai:
- Gāzes dzinēju rūpnīca: Izmantojiet dabasgāzi, dīzeļdegvielu vai mazutu. Tie piedāvā augstu efektivitāti elektroenerģijas ražošanā, bet mazāk efektīvi siltuma ražošanā.
- Gāzes turbīnu rūpnīca: Izplūdes gāzu siltumenerģija ir viegli atgūstama, ko var izmantot tvaika ražošanai.
- Tvaika turbīnu rūpnīca: izmanto augstspiediena tvaika izplešanos, lai darbinātu turbīnas un ražotu elektroenerģiju.
- Kombinētā cikla iekārta: izmanto gan gāzes, gan tvaika turbīnas, lai uzlabotu kopējo procesa efektivitāti.
Koģenerācijas ieguvumi
Koģenerācija rada virkni priekšrocību, kuras var iedalīt trīs plašās kategorijās:
- Ieguvumi valstij un sabiedrībai: primārās enerģijas ietaupījums, piesārņojošo emisiju samazināšana, darba vietu radīšana un reģionālā attīstība.
- Lietotāja priekšrocības: lielāka efektivitāte, enerģijas izmaksu samazināšanās, atbilstība vides noteikumiem un palielināta rūpniecības konkurētspēja.
- Ieguvumi elektrouzņēmumam: Izvairās no enerģijas pārvades un sadales izmaksām un uzlabo elektroenerģijas piegādes plānošanu.
Tā kā koģenerācija spēj vienlaikus ražot elektroenerģiju un siltumu, tā joprojām ir galvenā iespēja ilgtspējīgu enerģijas tehnoloģiju attīstībā. Iespēja samazināt emisijas, samazināt enerģijas izmaksas un palielināt efektivitāti padara šo sistēmu par visaptverošu risinājumu nozarēm, mājām un pat pilsētu centriem ar augstu enerģijas pieprasījumu.