Dupa o perioada de consum exacerbat al resurselor naturale determinat de progresul industrial, omenirea a ajuns la sfarsitul anilor ’70 sa descopere ca aceste resurse naturale sunt limitate si ca este esential sa le folosim in mod eficient pentru a asigura o dezvoltare sustenabila.
Folosirea cea mai eficienta a resurselor energetice se face prin tehonologia numita cogenerare.
In cadrul Uniunii Europene, energia produsa prin cogenerare era de 11% din totalul energiei produse, la nivelul anului 2011. Diferentele erau majore intre tari, astfel incat in Danemarca, Olanda si Finlanda procentul era de peste 80%. De exemplu, in Finlanda, din totalul de 28.46 TWh energie electrica produse in termocentrale, 81,8% era produsa prin cogenerare la nivelul anului 2012.
*
CE ESTE COGENERAREA ?
Cogenerarea este o tehnologie aparuta acum peste 100 de ani (Thomas Edison – Pearl Street Station, 1882) in scopul maximizarii profitului, dar care in prezent contine si alte valente globale legate de reducerea consumului de combustibil, folosirea deseurilor si reducerea impactului producerii energiei asupra mediului.
Din punct de vedere tehnic, cogenerarea este o tehnologie de producere si utilizare simultana a doua tipuri de energie, prin utilizarea unui singur tip de combustibil. Pentru ca un proces de producere a energiei sa fie considerat cogenerare este necesar sa fie indeplinite concomitent urmatoarele conditii:
- producerea de energie trebuie sa fie combinata si simultana, avand cel putin doua tipuri de energie ca produse finale/utile;
- producerea de energie are loc in aceeasi instalatie;
- pentru producerea formelor de energie finala se utilizeaza aceeasi forma de energie primara.
Din punct de vedere economic, cogenerarea reprezinta modalitatea optima de producere doua tipuri de energie la pret de unul singur.
Din punct de vedere managerial, cogenerarea este o abordare strategica voluntara pentru gestionarea optima a resurselor pentru operarea eficienta si ecologica a unei cladiri si/sau afaceri.
Analizand si combinand aceste puncte de vedere, este evident ca viitorul energiei este reprezentat de cogenerare, datorita:
- folosirii cu randament maxim a combustibilului pentru producerea energiei;
- adoptarii modelului distribuit de productie a energiei, ceea ce elimina cheltuielile de transport a acesteia;
- reducerea impactului productiei de energie asupra mediului.
TIPURILE DE COGENERARE
Dupa tipul de combustibil folosit, cogenerarea poate fi de trei tipuri:
- Cogenerare tip CHP (Combined Heat to Power – Producerea Combinata de Energie Electrica si Termica), care foloseste combustibil chimic, de obicei gazul natural care este in prezent cel mai ieftin combustibil;
- Cogenerare folosind biogazul provenit din deseurile biologice din agricultura, silvicultura etc;
- Cogenerarea tip WHP (Waste Heat to Power), care isi propune sa foloseasca caldura reziduala din procesele industriale pentru productia de energie.
COGENERAREA CHP
Acest tip de cogenerare este folosit in cca. 97% din aplicatiile existente in acest moment in lume. Cel mai dinamic segment in aceasta categorie este micro-cogenerarea, ce ofera capacitati mai mici de 50 kW pentru aplicatii mici si medii de producere distribuita a energiei in locatii tip cladiri industriale, spitale si sanatorii, hoteluri cu piscine incalzite, complexe rezidentiale, brutarii, sere etc. Dincolo de consideratiile tehnice, este edificator sa privim la costurile diferite ale energiei electrice provenite din retea si ale celei produse prin micro-cogenerare pentru a vedea economia uriasa ce se face prin microcogenerare: Grafice semnificative:
- Pretul electricitatii cumparate de la retea: 0,4532 lei/kWh
- Pretul electricitatii folosind cogenerarea: 0,1-0,2 lei/kWh ( in jur de caracteristicile site-ului de cogenerare)
In conditii speciale, unitatile CHP pot fi utilizate si in trigenerare, care reprezinta producerea simultana de energie electrica, termica si frig. Din punct de vedere tehnologic, trigenerarea se realizeaza prin conectarea unitatii de cogenerare cu o instalatie de producere a frigului cu absorbtie. Frigul produs se poate utiliza oriunde este necesar aerul conditionat – in banci, hoteluri, centre de afaceri, spitale, sali de sport etc. *
Pentru a se obtine eficienta maxima si recuperarea rapida a investitiei, echipamentele de cogenerare trebuie utilizate minim 5000 de ore/an.
In cazul trigenerarii, durata de utilizare a instalatiilor se prelungeste pe parcursul intregului an, cu efecte pozitive asupra indicatorilor economici, dubland economiile de energie si, implicit, scazand substantial ponderea costurilor pentru producerea energiei. Investitiile in sisteme de trigenerare sunt amortizate in mai putin de 3 ani, in conditiile utilizarii echipamentelor minim 8000 de ore pe an. *
Avand in vedere faptul ca utilizarea energiei termice produse in diferite scopuri necesita diferite niveluri de temperatura ale energiei termice si ca aceste diferente, intre altele, influenteaza randamentul cogenerarii, cogenerarea poate fi impartita in categorii cum ar fi: „cogenerare industriala”, „cogenerare pentru sisteme de incalzire”, „cogenerare agricola” etc