✅ Kogenerace - základy, které stojí za to znát. Co je to kogenerace?
Lavínový nárůst cen energie v posledním desetiletí, spojený s ekologickým tlakem na ochranu klimatu - ať už je to problém vymyšlený, jak tvrdí někteří, nebo reálný, ohrožující Zemi katastrofou - vyvolává neustálý rozvoj technologií OZE (obnovitelných zdrojů energie). Cílem tohoto rozvoje je jak získání přístupu k levnější energii, tak i ochrana životního prostředí.
Tyto trendy nepochybně nutí firmy k zavedení efektivnějších systémů energetického managementu - jinak mohou časem ztratit konkurenceschopnost vůči firmám ze zemí s přístupem k levnější energii. Zde se objevuje kogenerace, která reaguje na tyto trendy, přestože o kogeneraci v určitém zjednodušení málokdo slyšel. Co je to kogenerace, k čemu slouží a kde se používá - tomu se budeme věnovat v následujícím článku - přičemž se více zaměřujeme na použití kogenerace ve firmách nebo podnicích, kde se používá mnohem častěji než v soukromých domech.
✅ Jak funguje a na čem spočívá proces kogenerace?
Proces kogenerace má za cíl výrobu levné energie - elektrické nebo tepelné. Často bývá označován také zkratkou CHP (z ang. combined heat and power), což znamená kombinované teplo a energie - což do značné míry napovídá, co má použití kogenerace za cíl. Ve většině případů má za úkol dodávat oba druhy energie najednou.
Proces kogenerace je prováděn pomocí speciálních zařízení vybavených speciálními komponenty, které jsou zodpovědné za výrobu energie. Tato zařízení se nazývají kogenerační jednotky nebo kogenerační soustavy. Díky spojení obou procesů v jednom zařízení může být tepelná energie, která se vytváří jako vedlejší produkt při výrobě elektrické energie, zachycena pomocí speciálních, poměrně velkých výměníků tepla. Výměníky pro kogeneraci nejsou běžné malé deskové tepelné výměníky známé z našich plynových kotlů. Jsou to větší zařízení, která jsou schopna předávat velké množství tepla např. do vody (tedy maximálně zjednodušeně řečeno - ohřívat vodu). Může to být také jiné médium - pokud je cílem kogenerace v daném podniku např. ohřev jiného média (může to být například pasterizace mléka nebo jiného produktu v potravinářském průmyslu). Teplá voda pak může být využita buď k vytápění skladových hal nebo kanceláří. Je to tehdy téměř zdarma energie, která je prostě obnovována.
Bohužel zařízení pro kogeneraci jsou dnes natolik drahá a zaberou tolik místa, že to není technologie často používaná v rodinných domech. Nicméně technologie kogenerace se vyvíjí a kdo ví, možná jednoho dne budeme mít malé kogenerační jednotky v moderních domech – i když už nyní se taková řešení objevují.
V současnosti se kogenerace používá v průmyslových podnicích – ve fabrikách, při výrobě potravin (která je poměrně energeticky náročná), při výrobě stavebních materiálů atd. Také ve velkých firmách s velkými skladovými prostory, jako jsou logistická centra – díky tomu jsou efektivnější. Častým příkladem a skvělým místem pro použití kogenerace jsou také veřejné plavecké bazény. Kromě toho se kogenerační systémy používají ve větších hotelech, nemocnicích a veřejných budovách.
✅ Kogenerace v dlouhodobé perspektivě znamená snížení nákladů a výhodu nad konkurencí
Kogenerace je efektivní systém, který má několik výhod. Především v dlouhodobé perspektivě jsou podniky, které ji zavedou, energeticky efektivnější. V budoucnosti bude spotřeba energie podniky a její cena hlavním faktorem ovlivňujícím ceny. Firmy, které ji zavedou, získají časem po návratnosti investice další konkurenční výhodu.
Mnoho firem po přechodu na kogeneraci dokázalo snížit nákupy elektrické energie od veřejných dodavatelů až o 50 %. V kombinaci s fotovoltaickými panely lze předpokládat, že se jedná o potenciálně systém zásadně měnící kalkulaci nákladů ve firmě, zejména pokud jde o firmu spotřebovávající velké množství energie.
✅ Po jaké době se může investice do kogenerace vrátit?
To závisí na tom, kolik energie daná činnost skutečně spotřebovává. Vzhledem k cenám a rozměrům kogeneračních jednotek se nevyplatí je používat v domácnostech, a tedy se nevyplatí je používat ani ve firmách, kde pracuje pouze počítač, tiskárna nebo občas klimatizace.
Ve firmách, které spotřebovávají větší množství energie, např. ve výrobních podnicích, se často návratnost dostaví i rychleji než u dobře známých fotovoltaických panelů. Často se jedná o několik let – lze se setkat s odhady od 3 do 6 let, přičemž 3 roky jsou pravděpodobně optimistický scénář. Je však třeba brát v úvahu další růst nákladů na elektrickou energii a vytápění každý rok – a to je třeba zohlednit.
V současné době má málo firem před sebou hrozbu potenciálních výpadků dodávek energie od veřejných dodavatelů, nicméně před několika lety, v době pandemie a prvního roku války na Ukrajině, mnoho lidí tuto hrozbu zvažovalo. Je tedy třeba zdůraznit, že kogenerace je druh soukromé elektrárny – může fungovat mimo státní energetický systém. Žádné výpadky proudu nemohou firmu narušit, pokud by netrvaly opravdu dlouho. Kogenerace tedy zvyšuje odolnost firmy vůči výpadkům dodávek energie, např. kvůli větrným bouřím nebo bouřkám. To dává firmě nezávislost.
Kombinace výroby elektřiny a tepla v rámci jednoho zařízení spotřebuje méně paliva ve vztahu k množství dosažené energie než v případě, že bychom to dělali v rámci dvou oddělených systémů. Nižší spotřeba paliva - to není jen snižování nákladů, ale také proces v souladu s ekologickými trendy.
Ne každá je stejná. Je to soubor zařízení, který vyžaduje různé množství místa / prostoru a nelze na to odpovědět jednou větou. Kogenerační jednotka musí být vybrána specializovanou firmou, která podle specifikace naší firmy navrhne vhodný systém.
☑️ V tomto okamžiku odpovídáme - nejsme spojeni s žádným výrobcem kogeneračních systémů a náš článek je nezávislý, není sponzorovaný. Nedoporučujeme konkrétní firmu.
Nejčastěji se kogenerační jednotky zakládají hlavně na turbínách - parních nebo plynových, někdy také v kombinované (hybridní) formě.
Systém kogenerace získává energii z různých palivových zdrojů, které jsou využívány k současné výrobě elektřiny a tepla - podle našich potřeb. Nejčastěji používanými palivy jsou zemní plyn (tzv. plynová kogenerace), ale může to být také uhlí, biomasa, pelety a různé topné oleje. Některé firmy mají přístup k levnějšímu palivu určitého druhu - proto je kogenerační systém vybrán individuálně podle potřeb a možností dané firmy.
Plynovou kogeneraci vezmeme v tomto případě jako příklad. V případě systémů využívajících zemní plyn je toto palivo spalováno v plynových motorech nebo plynových turbínách, které pohánějí generátory elektřiny. V tomto procesu také vzniká teplo (to už víme), které je zachyceno a znovu využito k vytápění budov, výrobě technologické páry nebo v teplárenských systémech. Často se využívá i pro obojí.
Kogenerační jednotky na dřevo nebo využití uhlí, biomasy nebo pelet v kogeneračních systémech obvykle probíhá v parních kotlích, kde pára pohání turbíny, čímž se vyrábí elektřina a odpadní teplo se využívá obdobným způsobem. Díky tomu jsou kogenerační systémy energeticky efektivnější, protože maximálně využívají dostupná paliva, zároveň snižují emise škodlivých látek do ovzduší.
✅ Kolik stojí kogenerační jednotka nebo kogenerační soubor pro podnik?
Bohužel může být naše odpověď zklamáním, protože nelze smysluplně odpovědět na tuto otázku - jelikož soubory jsou velmi různé a jejich velikost a výkon musí být přizpůsobeny specificky dané firmě. Jedinou možností je obrátit se na firmu, která nabízí kogenerační řešení a představit jí potřeby firmy. Důležité je, aby byly založeny na smysluplných datech ohledně spotřeby energie, a ne na odhadech. Je také důležité mít data o energetických ztrátách budovy a mít alespoň v minimálním rozsahu promyšlenou energetickou strategii firmy. To znamená, že musíme vědět, na co chceme klást především důraz - zda na zlepšení účinnosti a efektivity vytápěcího systému firmy, nebo zda je pro nás důležitější efektivita při získávání elektrické energie. Teprve pak - pokud narazíme na správného poradce - nám bude předložen smysluplný rozpočet. Všechny ostatní informace o očekávaných nákladech, před seznámením se s potřebami a specifikací firmy, je třeba považovat za spekulace.
Nedostatečné dimenzování výměníku tepla - co to v praxi znamená?
Předimenzování výměníku tepla - k čemu to slouží?
Jak vybrat výměník tepla pro plynový kotel?
Jak správně připojit tepelný výměník Nordic Tec? Je možné zaměnit směry průtoku?
Jak probíhá výrobní proces pájených deskových výměníků tepla?
Dějepis - Historie deskových výměníků tepla - odkud pocházejí?
Zanechat komentář