KOGENERACIJA ir jos savoka

Energetinė veikla, transformuojant pirminės energijos šaltinių (kuro) energiją į elektros ir šilumos energijas, kurios gaunamos kartu ir dažniausiai panaudojamos vietoje, saviems poreikiams tenkinti.

Čia parodyta vidaus degimo variklį naudojančios kogeneracinės jėgainės palyginimas gaminant vien elektrą ar šilumą panaudojant žemutinę kuro energetinę vertę. Kadangi daugumoje kogeneracinių jėgainių naudojamas švarus kuras (dujos), yra galimybė panaudoti ir aukštutinę energetinę kuro vertę.

Kogeneracijos nauda

Kogeneracinis įrenginys gali būti naudojamas kaip pagrindinis išgaunamos šilumos ir elektros energijos tiekėjas, dirbti lygiagrečiai su esamais elektros ir šilumos tinklais arba būti rezerviniu. Todėl jo galingumo, tipo, kuro kainos ir nvk parinkimo variantas kiekvienu atveju bus vis kitoks. Ypatingai kogeneracijos nauda padidėja jei kuras išgaunamas vietoje kaip biodujos, biomasė, kietos buitinės atliekos.

Bet visais atvejais bus:
- patikimesnis elektros energijos tiekimas;
- geresnė elektros energijos kokybė;
- be elektros energijos gaunama šiluma;
- sudaro sąlygas decentralizuotam energijos tiekimui, apie kurį kalbėsime vėliau;
- sudaro sąlygas plėtoti energetinę žemdirbystę.

Naudojami įrengimai ir kuras

Dažniausiai naudojamos jėgos mašinos elektros energijai gauti yra vidaus degimo varikliai, otto ir dyzeliniai, dujų ir garo turbinos. Gana sėkmingai Skandinavijos šalyse bandomi ir pradedami naudoti Stirlingo varikliai, tobulinamos garo mašinos. Netolimoje ateityje pasirodys įrenginiai, neturintys judamų dalių kaip termoporiniai, termojoniai, magnetohidrodinaminiai, kuro elementai.

Kogeneracijai gali būti naudojamas viskas, kas dega: skystas ir kietas kuras, dujos – gamtinės, biodujos iš sąvartynų ir išgaunamos iš biomasės, miestų degraduojančių buitinių atliekų biodujos, dujos, gaunamos iš kieto kuro bei biomasės, pirolizės ir dujoficijos būdu, biomasė.

Kogeneracija ir žemės ūkis

Be tradicinės žemdirbystės ir gyvulininkystės sėkmingai vystosi ir jos atmainos: ekologinė, vaistažolių ir maisto papildų auginimo žemdirbystės, kubilinė žuvininkystė, aukštos kokybės maisto produktų bei pašarų gamyba bakterijų, mielių, dumblių pagalba. Daugelis šių veiklų yra energetiškai imlios tiek elektrai, tiek šilumai. Nesitikint, kad energija kada nors pigs, dabartiniam technikos išsivystymo etape yra galimybė gana sėkmingai gamintis kogeracijos būdu elektrą ir šilumą vietoje ir šią veiklą pavadinti energetine žemdirbystė.

Energetinės žemdirbystės galimybės

Daugelis žemės ūkyje auginamų kultūrų duoda sausos organinės medžiagos (SOM) 15 t/ha ir daugiau (topinambai iki 25 t/ha, prosai, kukurūzai, bizonžolė, burnotis iki 30 t/ha). Be to daugelis kultūrų gali būti panaudojamos kompleksiškai: medus, eteriniai aliejai, dažinės medžiagos, spiritas ir t.t.

Auginant energetines kultūras efektyviai išnaudojamos žemės ūkio mašinos ir pastatai, nes biomasės nuėmimo terminas prasitęsia iki sekančio pavasario. Daugelis kultūrų yra daugiametės, todėl sumažėja žemės įdirbimo išlaidos. Jų augimui beveik nenaudojamos cheminės augalų apsaugos priemonės ir herbicidai, o iš trąšų, pagrindinai azoto, (yra Achema), o kitos pelenų ar humuso pavidalu grįžta atgal į dirvą.

Lietuvoje šiuo metu yra deklaruojama, kad yra 800.000 ha nenaudojamos dirbamos žemės. Jei gautumėm po 12,5 t/ha SOM, kurios energetinį potencialą 27 % išnaudotumėm elektrai ir 57 % šilumai gaminti, gautumėm 12,96 mlrd. kwh elektros ir 23,04 mlrd/kwh šilumos.

Kogeneracija – tai decentralizuotas energijos tiekimas

Mažos kogeracinės jėgainės, dirbančios lygiagrečiai skirstomajam tinklui, imančios ar atiduodančios mažesnę ar didesnę dalį pagamintos energijos į tinklą, esant didesniam jų kiekiui įvykdo decentralizuotą energijos tiekimą (DET). DET yra labai naudingas valstybei, energijų gamintojams ir vartotojams. Mūsų valstybei, uždarant IAE, reikia apsispręsti, ar pakloti apvalią, dešimčių milijardų Lt sumą, stambių jėgainių ir perdavimo tinklų statybai ir neturėti pilnos galimybės panaudoti atsinaujinančius energijos šaltinius, ar taikyti DET, kuris duotų:

- labai sumažėja investicijos energijos transportavimo ir paskirstymo sistemoms įrengti;
- pagerėja tiekiamos energijos kokybė;
- lengviau balansuoja reaktyvinė galia;
- išauga energijos tiekimo patikimumas;
- dėl sumažejusių nuostolių perdavimo ir skirstomuose tinkluose sumažėja ir pirminio kuro poreikis, kas sumažina teršalų išmetimus;
- inesticijos į energetiką daromos ten, kur reikia ir, kaip taisyklė, į naujausias technologijas;
- sudaro sąlygas realiai konkurencijai ir energijų kainai tarp DETdalyvių;
- leidžia panaudoti informacines technologijas (IT).