Когенерация

Когенерация деген эмне

La когенерация Бул бир эле учурда электрдик жана жылуулук энергиясын алуунун жол -жобосу. Бул аны аскер сыяктуу операцияларда энергия менен камсыздоонун эффективдүү альтернативасы кылат.

Жөнөкөй генераторго салыштырмалуу механикалык энергия жана жылуулук же электр энергиясы, Когенерация генераторунда экөө тең жетишилет жана өндүрүлгөн жылуулук айлана -чөйрөгө өткөрүлөр алдында колдонулат. Бул Формула 1дин MGU-H окшош, же турбо ж.

Ошентип, мотордо өндүрүлгөн электр энергиясы артыкчылыгын колдоно алат кээ бир колдонмолор үчүн, жана генерация процессинде өндүрүлгөн жылуулук башка коммуналдык кызматтарга да колдонулат. Ичтен күйүүчү кыймылдаткычта же генератордо жылуулук жөн эле колдонулбай таркатылат.

Артыкчылыктары жана кемчиликтери

арасында биригүүнүн артыкчылыктары Алар төмөнкүлөр:

• Энергияны үнөмдөө, кээ бир эксперттердин сунуштарына карабай. Бул кубаттуулуктун жогорулашынан улам, жылуулукту энергияга айландыруу үчүн пайдаланылат.
• Экономикалык үнөмдөө. Эффективдүү болуу күйүүчү майды үнөмдөөнү да билдирет, бул узак мөөнөттүү келечекте бул когенерация системаларынын баасын жабат.
• Биринчи пункттун туундусу да жыйынтык берет айлана -чөйрөгө көбүрөөк урматтоо. Эгерде сизде эффективдүү система болсо, анда сиз энергияны азыраак сарптайсыз жана ал таза болот, жана аз өндүрүп, күйүүчү майларды жана эмиссияны үнөмдөйсүз. Мындан тышкары, эффективдүү жана газды аз булгаган отундарды колдонсо болот.
• Электр энергиясы менен камсыздоо системасынын чоң көз карандысыздыгы жана коопсуздугу. Алар өздөрүнүн электр энергиясын өндүргөндүктөн, алар тармактарга жана электр чубалгыларына көбүрөөк көз каранды болуп калышы мүмкүн жана электр жарыгы өчкөндө, микро өчүрүлгөндө, ашыкча жүктөлгөндө жана башка техникалык көйгөйлөрдө, алар ишин уланта беришет.
• Мурунку чекиттен тартып эле ушундай болот сиз электр линияларына анчалык көз каранды болбойсузБул казылып алынуучу отун болушу мүмкүн болгон же СО2дин чоң эмиссиясы бар өсүмдүктөрдүн энергия керектөөсүн азайтат. Жана, албетте, бул линиялардын колдонулушун азайтуу менен, линияда азыраак тамчылар же термелүүлөр пайда болот.
• Энергия керектеле турган жерде өндүрүлгөндө, жүк жана узак мөөнөттөр кыскарат. Джоуль эффектинен улам жоготуулар аз. Бул эффективдүүлүктү ого бетер жогорулатат.

Бирок, бул абдан эски технология, жана ал XNUMX-кылымдын биринчи жарымынан бери көптөгөн компаниялар тарабынан чакан буу же гидравликалык турбиналар менен өз алдынча электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонулган жана ошону менен көз каранды болгонуна караганда ишенимдүү түрдө өзүн өзү камсыздайт. электр тармактары жана линиялары. учурда анча туруктуу эмес. Ушул себептен жана башка себептерден улам, башка системалар сыяктуу эле, ал дагы ээ кемчиликтери антпесе идеалдуу болмок жана андай эмес:

• Бул технологиянын эң чоң көйгөйлөрүнүн бири - бул кымбат жана татаал. Ошентип, бул көбүрөөк инвестицияларды билдирет, бирок энергияны үнөмдөө узак мөөнөттүү келечекте ошол баштапкы чыгымдардын ордун толуктайт.
• Мурунку пунктка байланыштуу тейлөө жана оңдоо чыгымдары дагы жогору болушу мүмкүн.
• Мындан тышкары, ири заводдорго салыштырмалуу азыраак масштабда энергия өндүрүү, башка нерселердин барабар болушуна алып келет.

Көрүнүп тургандай, ар бир системанын өзүнүн өзгөчөлүктөрү бар артыкчылыктары жана кемчиликтери бааланууга тийиш чечим кабыл алардан мурун.

классификация

Cogeneration өсүмдүктөр болушу мүмкүн ар кандай критерийлер боюнча сорттоо...

Колдонулган жылуулук кыймылдаткычына ылайык

Жалпысынан алганда, кандайдыр бир категорияга когенерация заводун киргизүүгө аракет болгондо, ар дайым шилтеме жасалат жылуулук кыймылдаткычтын түрү ал энергия булагы катары колдонулат.

Буу турбинасы

Жылуулук электр станциялары үчүн эң көп колдонулган жылуулук кыймылдаткычы, адатта, буу турбиналары, башкача айтканда, роторун кыймылга келтирүүчү шарттуу электр генератору. буу басымы жылуулук булагынан алынган (көмүр казаны, газ же отун күйгүзүү, биомасса, ядролук реактор, ...).

Бирок, турбинанын бул түрү бул анча көп эмес биригүү үчүн. Турбинанын бул түрүн башка өндүрүш булагынан же кыймылдаткычтан калган жылуулук болгондо да колдонсо болот.

Мындай түрдөгү генераторлор менен орнотулган ыйгарым укуктар Алар бийик, бир нече МВт (Мегаватт) жана аларды орнотуунун баасы башка альтернативдүү же курама циклдүү кыймылдаткычтарга салыштырмалуу төмөн болсо да, орнотулган кубаттуулуктан көз каранды. Кемчиликтери боюнча, алар бир аз татаал.

Буу турбинасы генераторлорунун ичинде бир нечесин бөлүп кароого болот мерчем жол -жобосу учурунда:

1. Арткы басымдагы буу турбинасынын орнотуулары. Казанда чыгарылган буу турбинада колдонуучунун жумушчу басымына чейин кеңейтилет жана турбинадан чыккан буу когенерация системасынын пайдалуу жылуулугу болуп саналат.
2. Конденсациялуу буу турбинасынын орнотуулары. Буу турбинада конденсатордун жардамы менен атмосферадан төмөн болгон басымга чейин кеңейтилет. Бул турбинада энтальпиялык секирүүнү жана анын кубатын жогорулатат.

Газ турбинасы

Бул типтеги турбиналарда мурунку абалдагыдай буу колдонуунун ордуна, ал газ колдон. Адатта, бул жогорку температурадагы турбиналар же күйүүчү кыймылдаткычтардан чыккан газ. Окшоштуруу үчүн, бул автоунаалардагы турбо же Формула 1деги MGU-H сыяктуу, ал турбокомпрессорду атмосферага чыгарууга уруксат берүүдөн мурун, түтүндөрдөн чыккан жогорку энергиялуу газдардын пайдасынан пайдаланат. Бул күйүү пайда болгондо, газдар көп колдонулбастан бөлүнүп чыккан атмосфералык кыймылдаткычтарда болбойт.

Бириккен цикл

бир курама циклдуу электр станциясы эки термодинамикалык цикл бир энергия өндүрүш системасында бириктирилген. Бир жагынан, суу буусу колдонулат, экинчиден күйүүчү газ продуктусунун иши. Мисалы, көмүр казаны сууну ысытуу үчүн жана электр генераторунун турбинасын башкаруучу жогорку басымдагы буу чыгаруу үчүн колдонулушу мүмкүн, экинчи жагынан, күйүү морунан чыккан газды пайдаланып, көбүрөөк энергия өндүрүү үчүн.

Бул жогорулайт натыйжа жана негизги отунду колдонуу. Кадимки когенерация заводунда күйгөн отундун 25 же 35% ын (кирешесин) пайдаланууга болот (бензиндики дизелдикине караганда азыраак натыйжалуу). Калган бөлүктөрү сүрүлүүдөн жана башка жоготуулардан улам жылуулук түрүндө жоголот.

Биргелешип түзүү менен көрсөткүчтөр 50% дан жогорулап, ал тургай жетиши мүмкүн түшүмдүүлүк 85%. Бул көп нерсе, кемчиликсиз машинанын 100% өндүрүмдүүлүгү бар экенин эске алганда, бирок чындыгында жок теориялык нерсе, ар бир машинада кичине болсо да жоготуу болот.

Коюу Мисал практикалык, эгер сиз F1 Отто циклинин жана атмосферанын бензин кыймылдаткычтарын карасаңыз, анда ал эң жакшы учурларда 30% га пайдаланууга жетишкен. Бул бензиндеги энергиянын 70% ы сүрүлүүчү жылуулук катары жоголот жана 30% ы гана машинаны кыймылга келтирүүчү күч катары берилет дегенди билдирет. MGU-H жана MGU-K сыяктуу системалары бар гибриддик кыймылдаткычтын келиши менен, электр менен айкалышкан турбо кыймылдаткычтар аркылуу 50% натыйжалуулукка жетишилди ...

Эгерде когенерацияда колдонулган отундар кээ бир газдар сыяктуу экологиялык жактан таза болгон салттууга караганда эффективдүү болсо. биомасса (башкача колдонулбай турган калдыктар), энергияны айлана -чөйрөгө тийгизген таасири төмөн болгондо өндүрүүгө болот.

Жана жогорку өндүрүмдүүлүккө ээ болуу сизде эффективдүү системага ээ экениңизди билдирет, демек, энергияны көбүрөөк өндүрөт аз CO2 эмиссиясы, Климаттын өзгөчө кырдаалында өтө маанилүү нерсе.

Альтернативалуу ички күйүү кыймылдаткычы

Акыр -аягы, мотордун түрүнө жараша түрлөрдүн ичинде сизде да типтүү поршендүү ички күйүүчү кыймылдаткычтар, машиналар же мотоциклдердики сыяктуу. Алар ушундай аталышты, анткени алар цилиндрлерине куюлган поршеньдин өз ара кыймылын пайда кылуучу жарылууну же ички күйүүнү пайда кылуу үчүн цилиндрлерине куюлган суюк отунду колдонушат.

Бул моторлор болушу мүмкүн ар кандай түрлөрү, мисалы, Отто циклиндегилер (бензин) же Дизель циклиндегилер (дизель). Кандай гана күйүүчү май колдонбосун жана отургучтун кандай гана бурчу болбосун, кыймыл дайыма альтернатива болуп калат. Бул аларды реактивдүү реактивдүү учактардан же Ванкелдин кыймылдаткычтарынан айырмаланат.

Муун жана керектөө ырааттуулугуна ылайык

Катышуу генерация ырааттуулугу жана энергия керектөө, аларда бар:

• Баш же толуктоо системалары: ички күйүүчү кыймылдаткыч колдонуучу колдонгон жылуулукту жана электр энергиясын алуу үчүн когенерация системасын энергия менен камсыз кылган циклдер. Башкача айтканда, бул кадимки система.
• Куйрук же түбү системалары: калдык жылуулук же отун пайдалуу жылуулукту жана электр энергиясын алуу үчүн колдонулат, башкача айтканда, бул энергияны калыбына келтирүүчү системанын бир түрү. Ушундай жол менен, башка кыймылдаткычтарда текке кетүүчү калдыктар аркылуу энергия өндүрүүгө болот.

Альтернативдик байланышка ылайык

Альтернативдик байланышка ылайык ээ боло аласыз:

• Изоляцияланган же арал системалары: Когенерация системасы жалпы электр тармагына кошулбайт, бирок өндүрүлгөн электр энергиясы үчүн өндүрүлгөн кубаттуулуктун жана жыштыктын өзүнүн жөнгө салуучусу болушу керек. Бул обочолонгон генераторго окшош.
• Интегралдык же өз ара байланышкан системалар: Когенерация системасы жалпы электр тармагына параллель туташкан, ошондуктан колдонуучу электр энергиясын тармактан да, генератордон да ала алат. Бул эки системанын бири иштен чыккан учурда камсыздоого кепилдик берүү үчүн эки эсе коопсуздукту кошот.

Когенерация заводу

Когенерация заводу, эми сиз кыймылдаткычтардын жана операциялык системалардын түрлөрүн текшере алдыңыз, төмөнкүлөрдөн турат негизги элементтер анын функционалдуулугу үчүн:

• Негизги энергия булагы: бул негизги отун, мисалы, отун, дизель, жаратылыш газы, биомасса, көмүр ж.
• Мотор же казан: казылып алынган отун болсо, күйүүнү ишке ашыруу үчүн кыймылдаткыч керек. Алар альтернатива боло алышат. Ал эми газды, көмүрдү же биомассаны колдонсоңуз, колдонулган отун күйгөн казан.
• Турбина же генератор (механикалык энергияны колдонуу системасы): мурунку элементте алынган энергия валдан турбинага же трубалар аркылуу айланып, генератордун же турбинанын дөңгөлөк түрүндөгү пышактарын жылдыруучу газ аркылуу берилиши керек. Өндүрүлгөн кыймыл менен электр энергиясы турбинанын же генератордун генераторунда же оромунда алынат.
• Жылуулукту колдонуу системасы: күйүүчү газдарды түтүктөрдөн же казандан чыккандарды жылуулук алмаштыргычтар аркылуу өткөрүүгө болот, бул аларды сууну же башка газды жылытуучу катушкадан өткөрүп, ошол механикалык күчтү жаңы циклде пайда кыла алат. башка экинчи турбиналарда электр энергиясы.
• Муздаткыч системасы: жылуулук алмаштыргычтар же системалар да кыймылдаткыч үчүн муздаткыч катары кызмат кыла алат. Бирок, атмосферага чыгарардан мурун газды же бууну андан ары муздатуу үчүн муздатуу мунаралары сыяктуу башка системалар болушу мүмкүн.
• Системалар жардамчылар: Когенерациялык заводдо же заводдо башка көмөкчү системалар болушу мүмкүн, мисалы, суу тазалоо системалары, буу үчүн басымдын көзөмөлү ж. Көбүнчө тапшырманы автоматташтыруу үчүн атайын программалык камсыздоосу бар компьютердик системалар тарабынан башкарылат.
• Электр камсыздоо: акырында, өндүрүлгөн электр энергиясы түздөн -түз колдонуучуга же керектөөчүгө өтөт. Муну дарылоо үчүн электр энергиясын же чыңалууну ыңгайлаштыруу үчүн трансформатор аркылуу өтүүгө туура келиши мүмкүн. Эгерде керектөөчү жок болсо, анда чоң батарея сыяктуу сактоо системасы болушу мүмкүн.

Когенерация станциясы башынан электр энергиясы алынганга чейин мына ушул этаптардын баарын басып өтөт.

Испаниядагы когенерация

Когенерация кеңири колдонулат Европа Биримдиги, демек Испанияда да Жогорку өндүрүмдүү электр энергиясын өндүрүүчү ишканалардын бул түрү алдыга жылдырылды. Бул типтеги өсүмдүктөрдү акырындык менен көбөйтүү пландары ишке ашырылды, алар 20 -жылы улуттук электр энергиясын өндүрүүнүн дээрлик 2020% жетет.

Бул электр энергиясын өндүрүүнүн жакшы жолу натыйжалуу жана туруктуу дагы эле казылып алынуучу отундарга көз карандылыгы жогору жана анча көп атомдук же кайра жаралуучу станциялары жок өлкөлөрдүн ичинде. Мындай энергияны өндүрүү айлана -чөйрөгө гана пайда алып келбестен, өндүрүштүн чыгымдарын жана энергиянын акыркы баасын төмөндөтүүчү арзан энергия болот.

Мындан тышкары, эгерде бул заводдор энергия керектелген ири өнөр жай же шаардык борборлордун жанында жайгашса, чоң жоготууларга жол берилбейт узун электр чубалгыларынын Джоуль эффекти менен, бул ACда DCге караганда бир кыйла кичине эффект. Эгерде ал кыска аралыкта жеткирилсе, метеорологиялык факторлорго жана башка түрлөргө байланыштуу электр линиясындагы, же тармактагы көйгөйлөрдөн улам келип чыгышы мүмкүн болгон өчүрүүлөр же өчүрүүлөр дагы азаят.

Баары испандык өнөр жай кездемеге көбүрөөк артыкчылыктарды алып келет бул эл аралык деңгээлде атаандаштыкты күчөтөт. 353 -жылы өндүрүлгөн 1990 МВт когенерациядан биз он жылдын ичинде (2000) дээрлик 5000 МВтка чейин, 2008 -жылы 6000 МВттан аштык, бирок өмүрүнүн аягына жеткен же оңдоп -түзөөдө турган кээ бир заводдордун иштен чыгышы буга жетишти. көрсөткүч бүгүн болжол менен 4500MW чейин төмөндөдү.

Бирок, кадам ташталгандыктан, дагы көп иштер бар жетишсиз... Ал эми бул Европада 125.000 МВттын тегерегинде, Америка Кошмо Штаттарында 82.400МВт. Евробиримдиктин алдыңкы өлкөлөрү Германия, 37.000 МВт менен, андан кийин Италия, Нидерландия, Польша, Финляндия жана Испания.

Жогорку эффективдүү биригүү

Когенерация жаратаарын унутпаңыз MWh баасы (Мегаватт саатына) өндүрүштүн башка булактарын колдонууга караганда 5.5 евродон 8 еврого чейин аз. Ал эми бул олку -солку болуу когенерация заводунун эффективдүүлүгүнө байланыштуу. Эгерде сизде эффективдүүлүк жогору болсо, анда үнөмдөө көбүрөөк болот жана эмиссия төмөн болот.

C үчүнжогорку натыйжалуулукка жетишүү Когенерацияда, мурунку бөлүмдөрдө окуганыңыздай, айрым циклдердин ордуна курама циклдер колдонулат. Ошентип, колдонулган негизги отундан көбүрөөк натыйжалуулукту алууга болот.

Когенерация жана калдыктар

Ошондой эле жогорку эффективдүү когенерация көмүр кычкыл газын жана таштандыларды азайтуу казылып алынган отунду колдонгон ТЭЦке салыштырмалуу бирдей шартта өндүрүлгөн. Мындан тышкары, эгер биомасса кадимки отундун ордуна колдонулса, анда ал башка өндүрүштөрдүн калдыктарын (тамак -аш өнөр жайынын териси, кабыгы же сөөктөрү, суу тазалоочу курулмалардын кургак катуу калдыктары ж. Б.) Жок кылууга да жардам берет.

Когенерациялык заводдун калдыктарына келсек, ал, адатта, башка жылуулук борборуна окшош, бирок өндүрүлгөн ар бир МВт үчүн азыраак. Бул калдыктар күйүү жана газдардын күлү аркылуу өтөт. Ал тургай кээ бир күлдөр башка тармактар ​​үчүн кайра колдонулушу мүмкүн. Мисалы, кээ бирлери экологиялык цементтер алар сырьё катары башка тармактардын күлүн колдоно алышат.

Биомасса когенерациясы

La биомасса Бул жылуулук электр станциялары үчүн барган сайын колдонулуп келе жаткан отундун бир түрү. Адамдын активдүүлүгү же өндүрүш калдыктары менен топтолгон заттар, алар мурда таштанды полигондоруна ташталганда энергия үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул калдыктар жылуулук булагын алуу жана энергия өндүрүү үчүн түздөн -түз күйгүзүлүшү мүмкүн же күйгүзүү үчүн жана кийинки энергия өндүрүү үчүн белгилүү бир процедуралар аркылуу отунга айландырылышы мүмкүн.

Биомассага мисалдар Алар төмөнкүлөр:

• Дарак жана өсүмдүктөрдүн калдыктары, кургак жалбырактар, саман ж.
• Калдыктын биомассасы же өндүрүштүн кошумча продуктылары, мисалы, алынган өсүмдүк суусу

• заводдордо тазаланган майдын, тазаланган мөмө -жемиштердин жана жаңгактардын, жыгач усталыктын жана пилораманын калдыктары, кагаз заводдорунун калдыктары, эмерек ж.
• Агынды сууларды тазалоонун натыйжасында катуу калдыктар. Агынды суулардын же малдын заңынын ачытуусунан газдар да метан сыяктуу газдарды чыгара алат.
• Майларды кайра иштетүү.
• Биоотунду (дан эгиндери жана үрөн) алуу үчүн атайын жыйналган өсүмдүктөр, мисалы, биодизель, биоэтанол ж.

Акыркы учурду кошпогондо, мурункулардын бардыгында конкреттүү отунду өндүрүүнүн кажети жок, жөн эле жок болуп кетүүчү жана булганыч болуп калуучу кошумча продуктуларды колдонуу.

Табигый газ менен когенерация

Башка казылып алынган отундарды же биомассаны колдонуунун ордуна, когенерацияны дагы жасоого болот жаратылыш газы отун катары. Европа Биримдиги 80 -жылга салыштырмалуу 95 -жылы парник газдарын 2050% дан 1990% га чейин кыскартууну көздөйт жана бул үчүн көптөгөн альтернативаларды, анын ичинде жаратылыш газын изилдеп жатат.

Биринчи кадам - ​​27 -жылга чейин парник газын азайтууну 40% га кыскартуу үчүн ЕБнын өндүрүшүнүн кайра жаралуучу булактарын 2030% га чейин көтөрүү. Бул ошондой эле жаратылыш газынын башка отундарын алмаштырууну билдирет. анткени:

• Башка күйүүчү майларга караганда CO2 аз бөлүп чыгарат, ошондуктан парник эффектин төмөндөтүүгө жардам берет жана абанын сапатын жакшыртат.
• Ал күйгөндө бөлүкчөлөрдү чыгарбайт.
• Көмүр кычкыл газынын эмиссиясын 80%га азайтат.
• Экономикалык үнөмдөө дагы негизги фактор болмок, анткени ал бензинге салыштырмалуу 50% га жана дизель майына салыштырмалуу 30% га арзандатмак.
• Газдын күйүшү башка альтернативдүү ички күйүүчү кыймылдаткычтарга караганда аз ызы -чуу булганышын чыгарат.

Сизге түшүнүк берүү үчүн жаратылыш газын Nedgia Cegas түйүндөрү аркылуу гана чыгарууга уруксат берилген 1.800.000 тонна CO2 аз.

Комбинацияланган цикл

Сиз буга чейин эмне экенин изилдей алдыңыз бириккен циклБул когенерацияны ого бетер эффективдүү кылат жана негизги отундун эффективдүүлүгүн жогорулатат. Мен буга чейин айткандай, бул эмиссияны азайтууга жана арзан жол менен көбүрөөк энергия алууга мүмкүндүк берет. Жана жылуулукту жакшыраак колдонуу үчүн курама циклдерди колдонуунун аркасында.