Co to jest kogeneracja? Nowy sposób na ogrzewanie domu i darmową energię elektryczną
Wytwarzanie ciepła i prądu przy pomocy jednego urządzenie to wg ekspertów najlepsze co możemy zrobić dla siebie i środowiska. A zawdzięczamy to agregatom kogeneracyjnym. Dzięki nim bowiem nie tylko obniżamy koszty związane z produkcją energii elektrycznej, ale też możemy ją wytwarzać w sposób przyjazny dla środowiska. Sprawdź, czym jest kogeneracja?
Ważną zaletą fotoogniw i turbin wiatrowych jest to, że ich działanie nic nie kosztuje, właściwie nie ma żadnego negatywnego wpływu na środowisko i nie wymaga zastosowania paliwa będącego nieodnawialnym źródłem energii. Ale mają też poważną wadę – nie zawsze są w stanie pracować.
Ogniwa fotowoltaiczne nie działają po zmroku, a wiatr napędzający turbiny występuje tylko czasami (zdolność wytwórcza turbin wiatrowych jest szacowana na 25%, to znaczy, że gdy wiatr wieje zgodnie z danymi statystycznymi, na 100 dni elektrownia wiatrowa wytwarza prąd przez 25). Dlatego przewiduje się, że zawsze będą one jedynie wspomagać pracę urządzeń bardziej niezawodnych.
Agregaty kogeneracyjne: prąd i ogrzewanie domu z jednego źródła
Za takie uznaje się agregaty kogeneracyjne (układy CHP) – eksperci przekonują, że w przyszłości to właśnie one powinny się znaleźć w naszych domach, bo na dzień dzisiejszy takie rozwiązanie wydaje się być najlepsze (Unia Europejska wydała dyrektywę 2004/08/EC, która zobowiązuje kraje członkowskie do wspierania rozwoju kogeneracji).
Kogeneracja, inaczej produkcja skojarzona, to proces jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i sposób na ogrzewanie domu (wytwarzanie ciepła). Z punktu widzenia termodynamiki, ekonomii i ekologii jest to najkorzystniejszy sposób wykorzystywania energii chemicznej paliw.
Całkowita sprawność obecnie produkowanych agregatów kogeneracyjnych wynosi 85-90% (mniej niż kotłów grzewczych gazowych, ale trzeba pamiętać, że agregaty produkują przede wszystkim energię elektryczną, a ciepło powstaje w nich przy okazji). Natomiast sprawność obecnie działających dużych elektrociepłowni, nazywanych zawodowymi, to 68-75% (a nawet zaledwie około 50%, gdy paliwem jest węgiel brunatny), jednak do tego dochodzą jeszcze kilkunastoprocentowe straty wynikające z konieczności przesyłania energii (elektrycznej i ciepła) na duże odległości.
Rozpowszechnienie układów mikrokogeneracyjnych umożliwiłoby zatem znaczne obniżenie kosztów związanych z produkcją prądu elektrycznego. Jeszcze ważniejsze jest jednak to, że dzięki nim energia może być wytwarzana w sposób znacznie bardziej przyjazny dla środowiska – bez spalania węgla.
Agregaty spalinowe, wykorzystujące energię słoneczną lub ogniwa paliwowe
Agregaty kogeneracyjne wykorzystujące silniki spalinowe o mocy kilkudziesięciu kilowatów stają się coraz bardziej popularne na całym świecie. Ze względu na niewielkie zanieczyszczenie środowiska i możliwość zastosowania paliwa ze źródeł odnawialnych w przyszłości zapewne powszechnie stosowane będą agregaty z turbinami gazowymi.
Być może popularność zdobędą też urządzenia z silnikami Rankinea lub Stirlinga, nad którymi trwają intensywne prace. Są to bardzo interesujące mechanizmy niepotrzebujące paliwa – do ich działania wystarczy ciepło, którego źródłem może być na przykład energia słoneczna albo geotermalna. Co ważne, wytwarzanie przez nie energii elektrycznej przy wykorzystaniu energii słonecznej jest tańsze niż z zastosowaniem ogniw fotowoltaicznych.
Trwają też prace nad rozwojem ogniw paliwowych i wykorzystaniem ich w agregatach kogeneracyjnych. Problemem jest wytwarzanie i przechowywanie stosowanego w nich paliwa – wodoru. Jednak na razie, ze względu na wysokie koszty, ogniwa paliwowe, podobnie jak silniki Stirlinga, Rankinea, a nawet turbiny gazowe, nie są konkurencyjne dla klasycznych silników spalinowych.
Polecany artykuł:
