Kogeneracja

Ze wzgledu na charakter pracy kotłowni w zakładzie oraz charakterystykę odbioru ciepła i energii elektrycznej rozważono możliwość zastosowania układu kogeneracyjnego jako rozwiązania uzupełniającego. Składa się on z dwóch podstawowych elementów: urządzenia napędowego oraz generatora elektrycznego. Urządzeniem napędowym może być silnik o wewnętrznej komorze spalania (np. popularny silnik diesla, przystosowany do spalania gazu) lub turbina gazowa (podobna do tych, jakie stosuje się w lotnictwie). W obydwu wariantach napęd służy do poruszania generatora elektrycznego. Jego moc elektryczna najczęściej stanowi 40 – 45% mocy znamionowej silnika lub turbiny. Wraz z energią elektryczną produkowane jest również ciepło poprzez układy odzysku z płaszcza silnika i spalin. Sprawność produkcji ciepła przez cały układ kogeneracyjny wynosi około 45%. W celu uzyskania tak wysokiego wyniku stosuje się układy odzysku ciepła z płaszcza silnika (temperatura około 90-100˚C), a także odzysku energii ze spalin wylotowych (temperatura 300 – 600˚C).

Typowy układ kogeneracyjny o mocy kilku megawatów nie zajmuje dużo miejsca. Całość (tj. jednostka napędowa i wytwórcza) zamknięta może być w wygłuszonym kontenerze o wymiarach około 3 x 12 m. Instalacjami towarzyszącymi, o podobnych gabarytach, są najczęściej centrale dystrybucyjne energii elektrycznej i ciepła, a także chłodnice, używane do utrzymania odpowiedniej temperatury silnika, gdy nie ma odbioru ciepła w instalacji sieciowej. Całość instalacji jest dość mobilna. W przypadku potrzeby przeniesienia odbioru mocy elektrycznej nie ma przeciwskazań, aby wraz z odbiorami przenieść również źródło zasilania.

Na podstawie przeprowadzonych badań Audytor oszacował zapotrzebowanie na moc cieplną w okresie obniżonego zapotrzebowania na gorącą wodę, celem określenia mocy układy kogeneracyjnego. Zasugerowano dobór 2 jednostek o mocy 1,2 MWc każda. Układ dwóch jednostek pozwoli zapewnić energię cieplną już przy mocach od 700 kWc oraz jej elastyczny wzrost do optymalnego poziomu 1,9 MWc lub nawet 2,4 MWc w szczycie.

Dobierając układ kogeneracyjny należy kierować się przede wszystkim zapewnieniem jego optymalnego wykorzystania, nie mniej z uwagi na charakter pracy układu konieczne jest zapewnienie produkcji ciepła od bardzo niskich wartości.

Po przeprowadzeniu bilansowej analizy opłacalności zastosowania układu okazało się, że inwestycja             w kogenerację przyniesie oszczędności rzędu 2,89 mln zł rocznie, przy nakładach na poziomie 8,16 mln zł.