Kogeneracja – co to jest i jakie są jej zalety?

Stale zaostrzające się wymogi dyrektyw UE związane z redukcją CO2 oraz koniecznością poprawy efektywności energetycznej, zmuszają polski przemysł i ciepłownictwo do podjęcia pilnych działań modernizacyjnych.


Jednym ze sposobów poprawy efektywności energetycznej oraz zmniejszenia emisji CO2 jest inwestycja w kogenerację gazową. Kogeneracja pozwala lepiej wykorzystać energię chemiczną paliwa dzięki skojarzeniu produkcji dwóch form energii użytkowej jednocześnie. W ten sposób współczynnik wykorzystania paliwa, zwany potocznie sprawnością ogólną urządzenia sięga powyżej 90%.

Modernizacja źródeł ciepła poprzez inwestycję w urządzenia do jednoczesnego wytwarzania ciepła i elektryczności poprawia sprawność energetyczną systemu, zwiększając tym samym dochody przedsiębiorstwa m.in. dzięki unikniętym kosztom zakupu energii elektrycznej na potrzeby własne bądź sprzedaży nadwyżek energii elektrycznej do sieci elektroenergetycznej.

Na czym polega kogeneracja?

Kogeneracja (CHP – combined heat & power) polega na wytwarzaniu obu form energii jednocześnie, w skojarzeniu. Każdy silnik cieplny ma swoją sprawność przetwarzania ciepła na energię mechaniczną. W przypadku współczesnego silnika tłokowego jest to około 40–48%. Zatem ze 100% strumienia energii pierwotnej około 40%, lub nieco więcej, możemy przetworzyć w prądnicy niemal bez straty na moc elektryczną. Natomiast pozostałe pięćdziesiąt kilka procent to ciepło, którego dużą część można wykorzystać. W porównaniu z wytwarzaniem tych mediów w sposób rozdzielony (elektrownia + ciepłownia), unika się strat sięgających nawet 70%.

Co w praktyce przekłada się na mniejsze zużycie paliwa, poprawę jakości powietrza, a dodatkowo przy zamianie węgla na gaz ziemny – także likwidację szkodliwego smogu. Warunkiem jest racjonalny dobór wielkości i parametrów urządzeń do profilu obciążeń w ciągu doby oraz w ciągu roku dla danego obiektu.

Kogeneracja znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie w procesie produkcyjnym oprócz energii elektrycznej konsumowane są inne formy energii, tj. gorąca woda technologiczna, para technologiczna, chłód pod postacią wody lodowej lub dwutlenek węgla. Zatem zainteresowanych instalacją kogeneracyjną jest szerokie spektrum branż: od zakładów produkcyjnych, szklarni, szpitali, poprzez ciepłownie po biurowce, centra handlowe czy serwerownie.

Choć kogeneracja gazowa może kojarzyć się głównie ze spalaniem gazu ziemnego, to stosowana jest również tam, gdzie dostępne są odnawialne źródła metanu, czyli biogaz lub biometan. Stąd agregaty kogeneracyjne mogą służyć uzyskaniu samowystarczalności energetycznej i uzyskiwaniu korzyści ze sprzedaży energii elektrycznej także takich przedsiębiorstw jak oczyszczalnie ścieków, składowiska odpadów czy biogazownie rolnicze.

Zalety kogeneracji

Najbardziej widoczne i natychmiastowe skutki wynikające z pracy instalacji kogeneracyjnej są korzyści finansowe. Owe korzyści mogą mieć postać oszczędności z tytułu niższego kosztu pozyskania energii elektrycznej, przychodu z tytułu odsprzedaży wyprodukowanej przez własną instalację nadwyżki energii elektrycznej lub obu – w zależności od założonego modelu.

Nie należy pomijać także innych wartości, które niesie za sobą własna instalacja kogeneracyjna, tj. bezpieczeństwo energetyczne wynikające z niezależności od zewnętrznych dostawców energii, awarii, planowych przerw w dostawach oraz niekorzystnego wpływu warunków atmosferycznych czy też instytucjonalnych ograniczeń w poborze energii (czyt. stopnie zasilania) itp.