Vda a technika - archiv

AKTUALIZACE TOHOTO WEBU JE UKONEN.
Tuto strnku jsme pesunuli do Archivu web Ro.
Uveden informace proto nemusej bt aktuln a nkter soubory mohou bt nedostupn.

Energetika České republiky III

Vít Doleček  6.12.2005
Jaderná elektrárna - Autor:temelin.aktualne.cz
Jaderná elektrárna
Autor:   temelin.aktualne.cz   

V předchozím díle našeho seriálu jsme se stručně zmínili o tom, že kombinovaná "výroba" elektrické energie a tepla je výhodná. Dnes se tomuto tématu budeme věnovat podrobněji a ukážeme si, kdy je společná produkce možná a jaké způsoby kogenerace existují. V praxi se velmi často setkáváme s případem, kdy je potřeba dodávat nějakému subjektu současně elektřinu i teplo. Příkladů je celá řada, od bytové zástavby, přes výrobní podnik, až třeba po nemocnici. Pokud je tedy potřeba obou forem energie tak rozšířená, proč nevyužíváme kombinovanou výrobu ve větší míře? 

Jako vždy existuje několik problémů, které je nutné při projektování těchto zařízení vyřešit. Je zřejmé, že potřeba tepla a elektřiny během dne jak v bytové jednotce, tak ve výrobním podniku více či méně kolísá a špičky spotřeby obou energií se často nekryjí. Dalším problémem, se kterým se často potýkáme, je kolísání spotřeby energií během roku, kdy potřeba tepla může být v létě minimální, ale v důsledku stále častějších klimatizací se velmi zvyšuje spotřeba elektřiny. Důvod, proč je nakonec přece jen výhodnější výrobu oddělit, může být i v tom, že jedna forma energie je potřebná v podstatně ve větším množství než ta druhá. Zde pak bývá obvyklé, že si spotřebitel produkuje sám jen např. teplo a potřebnou elektřinu kupuje z veřejné sítě (tam, kde to je možné). Při kogeneraci se setkáváme s problémem, že nelze v libovolném rozsahu regulovat množství produkované elektřiny, aniž bychom ovlivnili množství "vyrobeného" tepla a obráceně. Aby výčet nevýhod nebyl příliš krátký, je třeba ještě zmínit, že investiční náklady na kogeneraci bývají většinou vyšší, než u samostatných zdrojů elektřiny a tepla.

Dosud jsme tento způsob "výroby" elektřiny a tepla spíše pomlouvali, pojďme se tedy nyní podívat, jaké má kogenerace výhody. Poměrně jednoduchými výpočty lze snadno dokázat, že pokud vyrábíme elektřinu a teplo společně, spotřebujeme méně paliva než při oddělené produkci. Celková účinnost kogenerace je tedy vyšší (oproti výrobě oddělené), což ve svém důsledku znamená kromě šetření primárních zdrojů energie také nižší provozní náklady a snížení nepříznivého vlivu na ŽP.

Systémů, jak lze spojit "výrobu" elektřiny a tepla, existuje celá řada. V druhém díle našeho seriálu bylo uvedeno, že vyexpandovaná pára z parní turbíny předává veškeré skupenské teplo v kondenzátoru do chladícího oběhu. Tak tomu je u turbín, které pracují v tzv. kondenzačním režimu. Existuje však ještě tzv. protitlaký režim turbíny, jenž umožňuje ještě dále využít teplo vyexpandované páry, které by jinak bylo téměř všechno zmařeno vypuštěním do okolí. Toto je však možné tehdy, pokud je pára z turbíny na potřebném tepelném a tlakovém potenciálu. Docílit toho lze tak, že páru nenecháme v turbíně vyexpandovat až "do konce", ale odebereme ji z turbíny na potřebné tepelné a tlakové úrovni. Protože v přírodě není nic zadarmo, způsobíme tímto zásahem jistý pokles vyrobeného množství elektřiny, ale získáme určité množství tepla navíc, které lze efektivně využít.

Kromě výše uvedeného provedení oběhu s parní turbínou, existuje ještě oběh plynový, který lze s ohledem na vysoké výstupní teploty pracovní látky poměrně úspěšně v teplárenství použít. Výhodou takového provedení je fakt, že potenciál výstupní látky z plynové turbíny je tak vysoký, že bez problémů postačuje pro potřeby "výroby" tepla, a produkce elektřiny tak není vůbec ovlivněna. Spojením výše uvedených oběhů (parního a plynového) potom obdržíme oběh paro-plynový, který může být velmi výhodný nejen s ohledem na možnost teplárenského provozu.

Dosud jsme se zmínili o možnostech, jež jsou vhodné především pro vyšší instalované výkony. Existuje však také možnost, jak si vyrábět elektřinu a teplo pouze pro činžovní dům nebo menší objekt. Jedná se o tzv. kogenerační jednotku (KJ) . Velmi častým provedením KJ je se spalovacím motorem. Princip spočívá v práci spalovacího motoru, který pohání generátor produkující elektrickou energii. Teplo je následně získáváno z chladícího okruhu motoru, které by jinak nemělo žádné využití. Palivem spalovacích motorů KJ bývá velmi často zemní plyn, bioplyn nebo např. skládkový plyn. Nevýhodou KJ je poměrně vysoká pořizovací cena a hlučnost, kterou lze ovšem částečně eliminovat protihlukovými opatřeními. Kromě společné "výroby" elektřiny a tepla, existuje také systém společné produkce tepla, elektřiny a chladu. Jedná se o spojení KJ s absorpční chladicí jednotkou. Tyto systémy se označují jako trigenerace a uplatnění mohou nalézt např. v potravinářském průmyslu nebo obchodních a administrativních střediscích, kde lze chlad využít ke klimatizaci.

Problematika kogenerace je poměrně velmi rozsáhlá a složitá oblast energetiky. Uspokojování potřeb elektřiny a tepla vždy závisí na konkrétním případě, u kterého je nutné zvážit, zda se vyplatí "výroba" společná či oddělená. Konečné rozhodnutí však musí být učiněno na základě podrobné technicko-ekonomické rozvahy s respektováním společenských a environmentálních dopadů.


 

Nachzte se

v tematickm okruhu: Tmata
na webu: Vda a technika - archiv

Související příspěvky:

DÁLE V RUBRICE


Archiv

RSS  |  MAPA SERVERU  |  KARIRA  |  KONTAKTY  |  ENGLISH  (c) 2000 - 2018 esk rozhlas