✅ Kogeneracja - podstawy, które warto znać. Co to jest kogeneracja?
Lawinowy skok cen energii w ciągu ostatniej dekady, połączone z presją ekologiczną związaną z ochroną klimatu - niezależnie od tego czy to problem wydumany jak twierdzą niektórzy, czy też realny zagrażający ziemi katastrofą - wywołuje ciągły rozwój technologii OZE (odnawialnych źródeł energii). Celem tego rozwoju jest zarówno uzyskanie dostępu do tańszej energii - jak też ochrona środowiska.
Trendy te definitywnie zmuszą firmy do wdrożenia bardziej wydajnych systemów zarządzania energią - inaczej z czasem mogą utracić konkurencyjność wobec firm z krajów posiadających dostęp do tańszej energii. Tu pojawia się kogeneracja - która wychodzi na przeciw tym trendom, mimo iż o kogeneracji w pewnym uogólnieniu - mało kto słyszał. Co to jest kogeneracja - do czego służy i gdzie się ją stosuje - tym będziemy zajmować się w poniższym artykule, przy czym bardziej skupiamy się na zastosowaniu kogeneracji w firmie lub przedsiębiorstwie - gdzie stosuje się ją dużo częściej niż w prywatnych domach.
✅ Jak działa i na czym polega proces kogeneracji?
Proces kogeneracji ma na celu wytworzenie taniej energii - elektrycznej lub cieplnej. Często bywa nazywana także skrótem CHP (z ang. combined heat and power), czyli połączone ciepło i energia - co w dużej mierze podpowiada co ma na celu stosowanie kogeneracji. W większości wypadków ma to dostarczyć oba rodzaje energii naraz.
Proces kogeneracji przeprowadzany jest dzięki specjalnym urządzeniom, wyposażonym w specjalne podzespoły odpowiedzialne za wytwarzanie energii nazywają się one jednostkami kogeneracyjnymi lub zespołami kogeneracyjnymi. Dzięki połączeniu obu procesów w jednym urządzeniu - energia cieplna, która wytwarza się niejako jako produkt uboczny przy produkcji energii elektrycznej - może być przechwycona za pomocą specjalnych, dość dużych wymienników ciepła. Wymienniki do kogeneracji- to nie są zwykłe małych rozmiarów wymienniki płytowe znane z naszych kotłów gazowych. Są to większe urządzenia, które są w stanie przekazać dużą ilość np. na wodę (czyli maksymalnie upraszczając - podgrzać wodę). Może być to także inne medium - jeśli celem kogeneracji w danym zakładzie pracy jest np. podgrzanie innego medium (może być to choćby pasteryzacja mleka czy innego produktu w przemyśle spożywczym). Ciepła woda z kolei może być wykorzystana czy to do ogrzewania hal magazynowych czy biur. Jest to wówczas niemal darmowa energia, która po prostu jest odzyskiwana.
Niestety urządzenia do kogeneracji na dzień dzisiejszy są na tyle drogie i zajmują na tyle dużo miejsca - że nie jest to technologia często stosowana w domach jednorodzinnych. Niemniej technologia kogeneracji rozwija się, kto wie, być może pewnego dnia będziemy posiadać małe jednostki kogeneracji w nowoczesnych domach - choć i teraz już spotyka się tego typu rozwiązania.
Na ten moment kogenerację stosuje się w zakładach przemysłowych - w fabrykach, przy produkcji żywności (który jest dość energochłonny), przy produkcji materiałów budowlanych itp. Także w dużych firmach posiadających duże powierzchnie magazynowe, typu centra logistyczne - które dzięki temu są bardziej wydajne. Częstym przykładem i świetnym miejscem dla zastosowania kogeneracji są także publiczne pływalnie. Oprócz tego systemy kogeneracji stosuje się w większych hotelach, szpitalach i obiektach użyteczności publicznej.
✅ Kogeneracja w dalszej perspektywie to obniżenie kosztów i przewaga nad konkurencją
Kogeneracja to efektywny system, toteż zalet trochę ma. Przede wszystkim w dalszej perspektywie przedsiębiorstwa, które ją wdrożą są bardziej efektywne energetycznie. W przyszłości energia zużywana przez przedsiębiorstwa i cena jej pozyskania będzie głównym czynnikiem kształtującym ceny. Toteż firmy, które ją wdrożą - uzyskają z czasem, po zwróceniu się inwestycji dodatkową przewagę konkurencyjną,
Wiele firm po przestawieniu się na kogenerację zdołała obniżyć zakupy energii elektrycznej od publicznych dostawców nawet o 50%. W połączeniu z panelami PV - można mniemać, że jest to potencjalnie system zasadniczo zmieniający kalkulację kosztów w firmie, zwłaszcza jeśli to firma zużywająca spore ilości energii.
✅ Po jakim czasie może zwrócić się inwestycja w kogenerację?
To zależy od tego ile energii faktycznie zużywa dana działalność gospodarcza. Wobec cen oraz gabarytów jednostek kogeneracji nie opłaca się ich stosować w domach - toteż nie będzie się opłacało ich stosować w firmach, w których pracuje jedynie komputer, drukarka czy czasem klimatyzacja.
W firmach zużywających jednak większe ilości energii, np. w przedsiębiorstwach produkcyjnych - zwraca się często nawet szybciej niż dużo lepiej znane panele fotowoltaiczne. Często jest to kilka lat - można spotkać się z szacunkami od 3 do 6 lat, przy czym 3 lata to zapewne optymistyczny wariant. Należy jednak brać pod uwagę dalszy wzrost kosztów elektryczności i ogrzewania każdego roku - i to należy brać pod uwagę.
Aktualnie mało firm ma przed sobą widmo potencjalnych braków dostaw energii od publicznych dostawców, nie mniej kilka lat temu w dobie pandemii oraz pierwszego roku wojny na Ukrainie takie widmo wiele osób rozważało. Warto więc zwrócić uwagę, że kogeneracja to rodzaj prywatnej elektrowni - może działać poza systemem energetycznym państwa. Żadne przerwy w dostawie prądu nie są w stanie zakłócić firmy, chyba, że trwałyby naprawdę długo. Kogeneracja zwiększa więc odporność firmy na przerwy w dostawach energii, np. z powodu wichur czy burz. Daje to danej firmie niezależność.
Połączenie produkcji elektryczności i ciepła w ramach jednego urządzenia zużywa mniej paliwa w stosunku do ilości osiągniętej energii - niż w przypadku gdybyśmy robili to w ramach 2 osobnych systemów. Mniejsze zużycie paliwa - to nie tylko cięcie kosztów, ale też proces zgodny z trendami ekologicznymi.
Nie każda jest taka sama. Jest to zespół urządzeń wymagający różnej ilości miejsca / przestrzeni i nie da się odpowiedzieć na to jednym zdaniem. Jednostka kogeneracji musi być dobrana ze specjalistyczną firmą, która w zależności od specyfiki naszej firmy zaproponuje odpowiedni system.
☑️ W tym momencie odpowiadamy - nie jesteśmy związani z żadnym producentem układów kogeneracji i nasz artykuł jest niezależny, nie jest artykułem sponsorowanym. Nie polecamy konkretnej firmy.
Najczęściej zespoły kogeneracyjne opierają się głównie na turbinach - parowych lub gazowych, czasem także w formie pośredniej (hybrydowej).
System kogeneracji czerpie energię z różnych źródeł paliwowych, które są wykorzystywane do jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła - w zależności od naszych potrzeb. Najczęściej stosowanymi paliwami są gaz ziemny (tzw. kogeneracja gazowa)- ale może to być też węgiel, biomasa, pellet oraz różne oleje opałowe. Niektóre firmy mają dostęp do tańszego paliwa danego sortu - toteż ukłąd kogeneracji dobierany jest indywidualnie do potrzeb i możliwości danej firmy.
Kogenerację gazową weźmiemy w tym wypadku za przykład. W przypadku układów czerpiących z gazu ziemnego, paliwo to jest spalane w silnikach gazowych lub turbinach gazowych, które napędzają generatory elektryczne. W procesie tym powstaje także ciepło (to już wiemy), które jest odzyskiwane i wykorzystywane ponownie do ogrzewania budynków, produkcji pary technologicznej - albo czy w systemach ciepłowniczych. Nierzadko i do tego i do tego.
Wykorzystanie węgla lub biomasy czy pelletu w systemach kogeneracyjnych zazwyczaj odbywa się w kotłach parowych, gdzie para napędza turbiny - tak produkując energię elektryczną, a ciepło odpadowe jest wykorzystywane w podobny sposób. Dzięki temu systemy kogeneracyjne są bardziej efektywne energetycznie, gdyż maksymalnie wykorzystują dostępne paliwa, redukując jednocześnie emisję szkodliwych substancji do atmosfery.
✅ Ile kosztuje jednostka kogeneracji lub zespół kogeneracyjny do przedsiębiorstwa?
Niestety rozczarowująca być może będzie nasza odpowiedź, mianowicie nie da się sensownie odpowiedzieć na to pytanie - albowiem zespoły są bardzo różne, a ich wielkość i wydajność musi być dostosowana specyficznie do firmy. Jedyną możliwością jest zgłoszenie się do firmy oferującej rozwiązania kogeneracji i przedstawienie jej potrzeb firmy. Ważne aby były oparte na sensownych danych odnośnie zużycia energii, a nie na danych z palca. Warto mieć tu także dane na temat strat energetycznych budynku - oraz mieć przynajmniej w minimalnym stopniu przemyślaną - nazwijmy to - strategię energetyczną firmy, która zacznie się od tego abyśmy wiedzieli na co chcemy stawiać przede wszystkim - czy na poprawienie wydajności i efektywności systemu grzewczego firmy - czy też ważniejsza dla nasz będzie efektywność w pozyskiwaniu energii elektrycznej. Dopiero wówczas - jeśli trafimy na odpowiedniego doradcę - zostanie nam przedstawiony sensowny kosztorys. Wszystkie inne informacje odnośnie spodziewanych kosztów, przed zaznajomieniem się z potrzebami i specyfiką firmy - należy uznać w zasadzie za wróżenie.
Niedowymiarowanie wymiennika ciepła - co to oznacza w praktyce?
Przewymiarowanie wymiennika ciepła - czemu to służy?
Izolacja termiczna wymiennika ciepła płytowego - czy jest potrzebna? Czy coś realnie zmienia?
Jaki wymiennik ciepła do basenu?
Jak dobrać wymiennik ciepła do kotła gazowego?
Zostaw komentarz