2. Основи когенерації.

Звичайний (традиційний) спосіб отримання електрики і тепла полягає в їх роздільній генерації (електростанція і котельня). При цьому значна частина енергії первинного палива не використовується. Можна значно зменшити загальне споживання палива шляхом застосування когенерації (спільного виробництва електроенергії та тепла).

Когенерація є термодинамічна виробництво двох або більше форм корисної енергії з єдиного первинного джерела енергії.

Дві найбільш використовувані форми енергії - механічна і теплова. Механічна енергія зазвичай використовується для обертання електрогенератора. Ось чому саме таке визначення часто використовується в літературі (незважаючи на свою обмеженість).

Когенерація є комбіноване виробництво електричної (або механічною) і теплової енергії з одного і того ж первинного джерела енергії.

Вироблена механічна енергія також може використовуватися для підтримки роботи допоміжного обладнання, такого як компресори і насоси. Теплова енергія може використовуватися як для опалення, так і для охолодження. Холод проводиться абсорбційним модулем, який може функціонувати завдяки гарячій воді, пару або гарячим газам.

При експлуатації традиційних (парових) електростанцій, у зв'язку з технологічними особливостями процесу генерації енергії, велика кількість виробленого тепла скидається в атмосферу через конденсатори пара, градирні і т.п. Більша частина цього тепла може бути утилізована і використана для задоволення потреб теплових, це підвищує ефективність з 30-50% для електростанції до 80-90% в системах когенерації. Порівняння між когенерації та роздільним виробництвом електрики і тепла наводиться в таблиці 1, заснованої на типових значеннях ККД.

Дослідження, розробки та проекти, реалізовані протягом останніх 25 років, призвели до суттєвого удосконалення технології, яка тепер дійсно є зрілою і надійною. Рівень поширення когенерації в світі дозволяє стверджувати, що це найбільш ефективна (з існуючих) технологія енергозабезпечення для величезної частини потенційних споживачів.

Таблиця 1

3. Переваги технології.

Технологія когенерації дійсно одна з провідних у світі. Що цікаво, вона чудово поєднує такі позитивні характеристики, які недавно вважалися практично несумісними. Найбільш важливими рисами слід визнати найвищу ефективність використання палива, більш ніж задовільні екологічні параметри, мала емісія викидів, а також автономність систем когенерації.

Технологія, якою присвячений даний ресурс, не просто "комбіноване виробництво електричної (або механічною) і теплової енергії", - це унікальна концепція, що поєднує переваги когенерації, розподіленої енергетики і оптимізації енергоспоживання.

Слід зауважити, що якісна реалізація проекту вимагає наявності специфічних знань та досвіду, інакше значна частина переваг напевно буде втрачена. На жаль, в Росії дуже мало компаній, які дійсно володіють необхідною інформацією і можуть грамотно реалізувати подібні проекти.

Вигоди від використання систем когенерації умовно діляться на чотири групи, тісно пов'язані один з одним.

Переваги надійності.

Когенерація - фактично ідеальна форма забезпечення енергією з точки зору безпеки енергопостачання.

Розвиток сучасних технологій посилює залежність людської діяльності від енергопостачання у всіх областях: і в будинку, і на роботі, і на відпочинку. Безпосередня залежність людського життя від безперебійного енергопостачання зростає на транспорті (починаючи з ліфтів і закінчуючи системами забезпечення безпеки на швидкісних залізничних магістралях) і в медицині, що належиться сьогодні на складні і дорогі прилади, а не тільки на стетоскоп і ланцет.

Повсюдне поширення комп'ютерів тільки підвищує вимоги до енергопостачання. Не тільки "кількість", але і "якість" електроенергії стають критичними для банків, телекомунікаційних або промислових компаній. Стрибок або збій напруги можуть спричинити сьогодні не просто зупинку або псування машини, а й втрату інформації, відновлення якої іноді незрівнянно складніше ремонту обладнання.

Вимоги до енергопостачання формулюються просто - надійність, сталість. І для багатьох стає ясно, що на сьогодні єдиний шлях мати продукт вищої якості - зробити його самому. Військові в усьому світі знають це давно, промисловці вже прийшли до таких рішень, а сім'ї і підприємства малого бізнесу почали усвідомлювати переваги володіння електрогенераторами і тепловими котлами тільки зараз. Криза склалася монополізованої енергетичної інфраструктури і почалася лібералізація енергетичних ринків одночасно і збільшують ступінь невизначеності майбутнього, і привертають можливостями, що відкриваються для бізнесу. І той і інший фактор збільшують попит споживачів енергії на власні генеруючі потужності.

У разі використання системи когенерації споживач застрахований від перебоїв у централізованому енергопостачанні, час від часу виникають або внаслідок крайнього зносу основних фондів в електроенергетиці, або природних катаклізмів чи інших непередбачених причин. У нього, швидше за все, не виникне організаційних, фінансових чи технічних труднощів при зростанні потужностей підприємства, оскільки не знадобиться прокладка нових ліній електропередач, будівництво нових трансформаторних підстанцій, перекладка теплотрас і т.д. Більше того, знову придбані когенераторі вбудовуються у вже існуючу систему .

Розташування енергоцентру в безпосередній близькості від споживача має на увазі те, що Енергоцентр знаходиться в зоні безпеки конкретного підприємства, і енергопостачання залежить тільки від споживача.

Розподілені (автономні) джерела енергії, подібні систем когенерації, знижують вразливість інфраструктури енергетики. Станції когенерації, розсіяні по Європі та Америці, менш вразливі до природного і умисного руйнування, ніж великі центральні електростанції. Когенерація в основному працює на природному газі та інших "побутових" видах палива, тобто не вимагає екстраординарних заходів щодо забезпечення паливом.

Когенерація підвищує надійність енергопостачання споруд - це суттєва перевага в умовах мінливого ринку енергії і високотехнологічного суспільства. Високонадійне електропостачання критично важливо для більшості компаній, що працюють в інформаційній, виробничої, дослідницькій галузях, сфері безпеки і т.д.

Споруди подібно інформаційним центрам вимагають "6 дев'яток" або 99,9999% ймовірності безперебійної подачі електроенергії. Розподільні електромережі забезпечують тільки 4 дев'ятки або 99,99% ймовірності - недостатня ймовірність для компанії, яка втрачає мільйон доларів за хвилину при збоях електроживлення. Автономна енергетика забезпечує основний електропостачання, а мережі використовуються як резерв.

Когенерація може гарантувати широко відомі "6 дев'яток" надійності електропостачання цифровим системам, також як забезпечити охолодження високотехнологічного обладнання. Комп'ютерні мікросхеми, що діють в промислових процесах, мережах зв'язку, Інтернет-комунікаціях і фінансових операціях, можуть, при втраті живлення, зберігати інформацію тільки протягом 8 мілісекунд.

Система когенерації не представляє бажаної цілі для потенційних терористів, на відміну від, наприклад, атомної електростанції.