2. Когенерація

Когенерація-процес одночасного виробництва теплової і електричної енергій за допомогою одного пристрою (когенератора), що дозволяє знизити затрати на виробництво теплової і електричної енергії в 2.8 рази. Когенераційні установки являють собою обладнання для комбінованого виробництва тепла і електроенергії. В установках малої потужності застосовуються переважно поршневі двигуни внутрішнього згоряння, пристосовані для спалювання газового палива.

Головним паливом є природний газ , але все частіше використовуються і альтернативні види палива, перш за все різноманітні види біогазу. При виробництві електроенергії з біогазу в електричну енергію перетворюється лише 40% його енергоресурсу, а 50% - це теплота, яка викидається, і котру можна використовувати за допомогою теплообмінників і котлів-утилізаторів

Отже, когенератор-це компактна високоефективна теплоелектростанція, головна перевага якої перед звичайними теплоелектростанціями полягає в тому, що перетворення енергії проходить зі значно більшою ефективністю. Застосування когенераторів суттєво знижує витрати на енергозабезпечення..

Особливо перспективним є використання біогазових когенераційних установок на середніх та великих тваринницьких і птахівничих фермах.

Біогазові установки, які використовують гній тварин, є практично невичерпним поновлювальним джерелом енергії для когенераторів. Останні, окрім виробництва електроенергії, яку можна використовувати на власні потреби, а також продавати її надлишок енергопостачальним компаніям, виробляють, як видно з діаграми, значну кількість теплової енергії.

В умовах сучасних сільськогосподарських підприємств з розвинутими виробничою та соціальними інфраструктурами тепло можна використовувати для наступних потреб:

• підігріву води для виробничих і побутових потреб;

• опалення виробничих і побутових приміщень;

• обігріву парників і теплиць;

• підігріву повітря для сушіння різноманітної сільськогосподарської продукції, зокрема зерна, сіна;

• створення належного мікроклімату в тваринницьких приміщеннях;

• забезпечення потрібної температури бродіння в самих біогазових установках з метою збільшення їх продуктивності.

Розрахунки показують, що середньої потужності тваринницькі ферми, оснащені біогазовими установками з утилізацією біогазу когенераторами, не тільки можуть забезпечити себе електричною та тепловою енергією, але і реалізовувати їх надлишок, забезпечивши свою повну енергетичну автономність.

На рис. 4.5 показана діаграма виходу біогазу по місяцях року і відповідне

розподілення потреб в електроенергії і тепловій енергії для ферми на 5 тис. ум. гол. великої рогатої худоби. Як видно з діаграми, можливий виробіток електроенергії завжди вищий, ніж власна потреба в ній. При цьому вихід теплоти протягом десяти місяців року також більший за власні потреби ферми.

В Україні побудована перша велика біогазова установка, яка може вести виробництво біогазу на промисловому рівні, в ній використано цілий ряд інноваційних технічних і технологічних рішень (на свинофермі в с. Єлєновка Дніпропетровської області). Установка обладнана когенератором.

В таблиці 4.5 показані значення корисної теплоти, яку можна додатково отримати при експлуатації електрогенераторів відповідної потужності.

Таблиця 4.5 Кількість біогазу, яка необхідна для виробництва електроенергії

	Потужність генератора , кВА
Річне завантаження в годинах (рівномірно розподілена на весь рік)	3000	6000	3000	6000	3000	6000
Необхідна кількість газу , тис.м3/добу	160	320	540	1080	1080	2160
Корисна енергія для опалення , МДж/добу	1900	3800	6600	13200	13200	26400

.