4. Схемы совместной и раздельной выработки энергии

Для промышленности характерно то, что электрическая и тепловая энергия потребляются одновременно. Для этого потребители тепловой и электрической энергии пользуются обычно следующими источниками:

• электроэнергия, производимая крупными электростанциями энергокомпаний:

• тепловая энергия, производимая собственными высокоэффективными котлами.

В этом случае управление потреблением двух видов энергии (тепловой и электрической) осуществляется независимо. Однако, существует альтернатива - комбинированная выработка тепловой и электрической энергии. Данный термин относится к комбинированной полезной выработке тепловой и электрической/механической энергии с помощью одного источника.

Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии относится к одной из наиболее эффективных технологий рационального потребления энергии, поскольку предполагает более полное ее использование. Благодаря этому, потребление энергии из источника комбинированной выработки можно расценить как более эффективное, с экологической точки зрения, потребление.

Можно сформулировать основные преимущества использования этой технологии таким образом:

• более рациональное использование первичной энергии;

• более низкий уровень выбросов при использовании более эффективного и прогрессивного

первичного двигателя;

• снижение затрат при энергоснабжении.

Установка комбинированной выработки представляет собой малую электростанцию, оборудованную всеми необходимыми компонентами. В тепловом двигателе (поршневом/паровом или газотурбинном) энергия топлива сначала преобразуется в механическую. Затем посредством генератора - в электрическую и через соответствующие устройства поступает в распределительную сеть. Отходящее тепло двигателя или турбины используется в технологическом процессе и заменяет тепло котельных. Размеры установки комбинированной выработки зависят, как правило, от требований по теплоснабжению для обеспечения полного использования произведенной тепловой энергии.

Обычный (традиционный) способ получения электричества и тепла заключается в их раздельной генерации (электростанция и котельная). При этом значительная часть энергии первичного топлива не используется. Можно значительно уменьшить общее потребление топлива путем применения когенерации (совместного производства электроэнергии и тепла).

Когенерация есть термодинамическое производство двух или более форм полезной энергии из единственного первичного источника энергии.

Две наиболее используемые формы энергии — механическая и тепловая. Механическая энергия

обычно используется для вращения электрогенератора. Вот почему именно следующее определение часто используется в литературе (несмотря на свою ограниченность). Когенерация есть комбинированное производство электрической (или механической) и тепловой энергии из одного и того же первичного источника энергии.

При эксплуатации традиционных (паровых) электростанций, в связи с технологическими

особенностями процесса генерации энергии, большое количество выработанного тепла сбрасывается в

атмосферу через конденсаторы пара, градирни и т.п. Большая часть этого тепла может быть

утилизирована и использована для удовлетворения тепловых потребностей, это повышает

эффективность с 30-50% для электростанции до 80-90% в системах когенерации