Kogenerační jednotky

Kogenerační jednotka je zařízení pro společnou výrobu elektřiny a tepla.
V procesu kogenerace je smysluplně využito odpadní teplo, které vzniká při výrobě elektřiny.

Princip kogenerační jednotky

Kogenerační jednotky neslouží jako kompletní náhrada stávajícího zdroje tepla. Spíše jako doplnění či vylepšením systému o technologii s velmi dobrou návratností. Ta se v závislosti na stávající ceně tepla a elektřiny pohybuje od 4 do 8 let. Pokud je navíc teplo odebíráno z centrálního zdroje v ceně vyšší než 500 Kč/GJ, investice se vám může vrátit i mnohem dříve (2-3 let).

Při instalaci kogenerační jednotky se rádi postaráme o kompletní renovaci a modernizaci kotelny. Nahradíme pokulhávající staré kotle za nové s nižším výkonem, které vám ušetří nejen peníze, ale budou také s technologií kogenerační jednotky mnohem lépe spolupracovat.

U projektů s dobrou návratností je možné jednat i o částečném či úplném profinancování investice bez vazby na jakoukoli finanční instituci.

Využití kogenerační jednotky

Proč?

Při kogeneraci, společné výrobě elektřiny a tepla, dochází k vysokému využití energie v palivu, které může činit až 95 %. Celý proces smysluplně využívá teplo vznikající při výrobě a díky tomu šetří palivo i finanční prostředky potřebné na jeho nákup.

Kde?

Kogenerace je vhodná všude tam, kde jsou nároky na odběr tepla nebo chladu. Nezbytným předpokladem pro nasazení kogenerační jednotky je totiž využití veškerého vyrobeného tepla. Toho je možné dosáhnout i spojením kogenerační jednotky s vhodnou akumulační nádrží. V tomto případě kogenerační jednotka pracuje pouze v době vyššího čerpání dotací na elektřinu z kogenerace. Vyrobené teplo se akumuluje a následně využívá i v době, kdy jednotka není v provozu.

Elektřina z kogenerační jednotky se používá pro vlastní spotřebu objektu, v němž je jednotka umístěna, nebo je možno ji dodávat do sítě. Teplo z kogenerační jednotky se využívá k vytápění budov, přípravě teplé užitkové vody nebo technologického tepla. Kogenerační jednotky slouží také jako nouzové zdroje elektrické energie v místech její nepřetržité potřeby.

Jak?

Jedná se spojení spalovacího motoru, elektrického generátoru, soustavy tepelných výměníků a systému, který umožňuje jednotky řídit jak místně, tak i dálkově pomocí PC, přes internet nebo třeba přes mobilní telefon.

Malé kogenerační jednotky na bázi plynových motorů patří mezi decentrální zdroje energie. To znamená, že výroba elektřiny a tepla probíhá v blízkosti jejich spotřeby. Tím odpadají ztráty způsobené přenosem a distribucí elektřiny. K dispozici už jsou i velmi malé jednotky o výkonu od jednotek kilowatt.

Dominantním palivem pro pohon kogeneračních jednotek je zemní plyn. V posledních letech však prudce roste počet zařízení využívajících pro svůj provoz bioplyn, skládkový plyn, kalový plyn nebo jiná alternativní paliva – jako je např. důlní plyn. Po světě najdeme ale i mnohem kurióznější varianty: rybí tuk, kokosový olej, ale i zplodinové výpary z lepidel v plastikářském nebo dřevozpracujícím průmyslu.



Další informace

Zjistěte více o možnostech využití kongregačních jednotek a jejich dlouhodobé návratnosti.

Výhody kombinované výroby tepla a elektřiny

Úspora paliva – využití kombinované výroby tepla a elektrické energie přestavuje cca 40% úsporu paliva. V řeči peněz to znamená, že za stejné množství energie zaplatí investor jen 60 % finančních prostředků.

Úspora nákladů na nákup energie – ze stejného množství paliva získá investor přibližně dvojnásobné množství energie. Náklady si snižuje také tím, že za každou vyrobenou kWh elektrické energie dostane zaplaceno na měsíční nebo čtvrtletní bázi.

Minimalizace nákladů na rozvod energie – teplo a elektrická energie se vyrábí v místě vlastní spotřeby, čímž odpadají náklady na rozvod energie i ztráty způsobené rozvodem na velké vzdálenosti. Teplo vyráběné v kogenerační jednotce je využívané na vytápění budov, přípravu teplé užitkové vody nebo na přípravu technologického tepla.

Ekologický způsob výroby – protože se použitím kombinované výroby elektrické energie a tepla ušetří cca 40 % paliva, zatěžuje kogenerace životní prostředí mnohem méně než běžné zdroje.

Energie pro případ nouze – kogenerační jednotky slouží také jako záložní zdroje v areálech, kde je nutné zajistit nepřetržitou dodávku elektřiny a tepla.

Výroba chladu – pomocí absorpčního výměníku se může vyrobené teplo využít také na výrobu chladu pro technologické účely nebo klimatizaci. V takovém případě se jedná o trigeneraci – kombinovanou výrobu elektřiny, tepla a chladu.

Oblasti využití

Centrální zdroje tepla (teplárny, centrální kotelny areálů nebo sídlišť)
Čističky odpadních vod
Průmysl s konstantním odběrem tepla nebo chladu (sklárny, železárny, sušárny atd.)
Potravinářský průmysl (zpracování masa, mléka atd.)
Wellness centra, koupaliště, geotermální lázně
Školy, administrativní budovy, nemocnice a pod.

Dobra návratnosti investice

Je samozřejmě závislá na tom, jaké technologie jsou v současnosti nainstalovány a jak je využíváno teplo a elektrická energie. Pro každý systém zpracujeme energetický audit a cenovou nabídku na míru, která bude obsahovat ideální a unikátní řešení pro konkrétní případ a investici.

Podle našich zkušeností se návratnost pohybuje mezi 4 a 6 lety. Výjimkou nejsou ani realizace s návratností pod 3 roky provozu.

Využití odpadového tepla z tepelného zdroje pomocí tepelného čerpadla

NWT a.s. dlouhodobě spolupracuje s firmou HELORO, s.r.o., která je vlastníkem inovativního systému zpracování odpadního tepla, patentově chráněného průmyslným užitným vzorem, zapsaným na Úřadě průmyslového vlastnictví Slovenské republiky pod číslem SK 6120 Y1.

Vstupní médium pro pohon systému

Zemní plyn
LPG
Bioplyn (min. obsah metánu 50%)

Technologie nutné pro chod systému

Kogenerační nebo třígenerační jednotka
Tepelné čerpadlo
Výměníky tepla
Úprava existujícího systému a vzájemné propojení technologií

Výhody a zvýšení účinnosti

Snížení spotřeby vstupního média = úspora nákladů
Zisky z výroby a spotřeby vlastní elektrické energie
Celkové snížení požadovaného maximálního výkonu soustavy
Trvalé využití kondenzačního tepla ze spalin z plynových kotlů
Oddělení Nox ze spalin = snížení generovaného objemu emisních kvót
Zvýšení účinnosti instalovaných kotlů a kogeneračních jednotek přes 115%



FAQ

Přehled nejčastějších dotazů ohledně provozu a funkcí kongregačních jednotek

Co je to kogenerace

Pojem kogenerace znamená kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla. Oproti klasickým, ve kterých je teplo vznikající při výrobě elektrické energie vypouštěno bez užitku do okolí, využívá kogenerační jednotka teplo na vytápění objektu nebo ohřev teplé užitkové vody a šetří tak palivo a finance potřebné na další nákupy energie.

Jaká je výhoda kogenerační jednotky a jakou má účinnost?

Elektrická energie vzniká v každé elektrárně roztočením elektrického generátoru pomocí turbíny. Teplo nutné na výrobu páry, která turbínu pohání, se většinou získává spalováním uhlí nebo štěpením jádra uranu. Velká část tepla je nevyužitá. Účinnost výroby v tepelných elektrárnách se pohybuje kolem 30%. Nejmodernější paroplynové elektrárny mají účinnost kolem 50%. K dalším ztrátám až do výšky 10% však dochází při transformaci napětí a dálkovým přenosem elektrické energie.

V kogenerační jednotce vzniká elektrická energie stejným způsobem jako v některých jiných elektrárenských zařízení – roztočením elektrického generátoru pomocí pístového spalovacího motoru. Motory v kogenerační jednotce jsou standardně konstruované na zemní plyn, mohou však spalovat i jiné kapalné nebo plynné paliva.

Teplo, které se ve spalovacím motoru uvolňuje, je prostřednictvím chlazení motoru, oleje a spalin efektivně využívané a díky tomu se účinnost kogenerační jednotky pohybuje v rozmezí 80 – 90%.

Jak probíhá schválení provozu kogenerační jednotky?

Podobně jako v případě fotovoltaiky, ostatně jedná se také o zdroj (výrobnu) elektrické energie, která pracuje paralelně se sítí. Pro samotný provoz tedy potřebujete také licenci od Energetického regulačního úřadu (na Slovensku Úrad pre reguláciu síťových odvetví).

Pro výstavbu kogenerační jednotky je třeba stavebního povolení. Jestliže má být elektřina dodávána do distribuční sítě, je navíc nutný souhlas k vyvedení elektrického výkonu od místně příslušného provozovatele distribuční soustavy. Kogenerační jednotky o tepelném výkonu 200 kW – 5 MW se dále považují za střední zdroje znečištění ovzduší a je proto nutné získat souhlas se stavbou a s uvedením do provozu od odboru životního prostředí místně příslušného krajského úřadu. U kogeneračních jednotek větších výkonů umístěných v zástavbě je také nutno počítat s tím, že hygienické stanice mohou požadovat měření hluku (tzv. hlukové studie).