Efektywność energetyczna silników i turbin gazowych w kogeneracji

Kogeneracja to proces, w którym w jednym cyklu wytwarzana jest zarówno energia elektryczna, jak i ciepło. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest znaczne zwiększenie efektywności wykorzystania paliwa. Zarówno silniki gazowe, jak i turbiny gazowe są powszechnie stosowane w kogeneracji (CHP), jednak każda z tych technologii charakteryzuje się nieco innymi parametrami efektywności.

Sprawność silników i turbin gazowych w kogeneracji

Sprawność całkowita systemu kogeneracyjnego, czyli stosunek uzyskanej energii użytecznej (elektrycznej i cieplnej) do energii dostarczonej z paliwem, jest kluczowym parametrem oceniającym jego efektywność. Jak wskazują eksperci, sprawność całkowita standardowych instalacji kogeneracyjnych osiąga około 85%. Warto podkreślić, że jest to wartość zmierzona w rzeczywistych warunkach eksploatacji, a nie teoretyczna wartość podana w katalogu. W niektórych, niestandardowych rozwiązaniach, gdzie optymalizuje się odzysk ciepła, możliwe jest osiągnięcie nawet ponad 90% sprawności całkowitej.

Porównanie silników gazowych i turbin gazowych

Silniki gazowe: Charakteryzują się wysoką sprawnością elektryczną w przypadku mniejszych mocy. Dla instalacji o mocy poniżej 4 MW, silnik gazowy może okazać się bardziej opłacalny, szczególnie jeśli nie ma dużego zapotrzebowania na ciepło o wysokiej temperaturze.

Turbiny gazowe: Mają podobną sprawność całkowitą jak silniki gazowe, ale odzysk ciepła jest łatwiejszy. Dzięki temu, że ciepło pobierane jest głównie ze spalin, straty są mniejsze. Turbiny gazowe są szczególnie korzystne w przypadku dużych instalacji i tam, gdzie wymagane jest ciepło o wysokiej temperaturze.

Wpływ parametrów ciepła na sprawność

Ciepło o niskim parametrze: Jeśli produktem końcowym jest ciepło o niskiej temperaturze (np. do ogrzewania pomieszczeń), różnice w sprawności całkowitej między silnikami i turbinami gazowymi są minimalne.

Ciepło o wysokim parametrze: W przypadku potrzeby produkcji pary lub gorącej wody o wysokiej temperaturze, turbiny gazowe są bardziej korzystne, ponieważ umożliwiają łatwiejszy odzysk ciepła ze spalin.

Podsumowanie

Zarówno silniki gazowe, jak i turbiny gazowe są wysoce efektywnymi urządzeniami do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy od wielu czynników, takich jak:

Moc wymagana: Dla mniejszych mocy silniki gazowe mogą być bardziej opłacalne.

Jakość wymaganego ciepła: Jeśli potrzebne jest ciepło o wysokiej temperaturze, turbiny gazowe są lepszym wyborem.

Dostępność paliwa: Rodzaj paliwa może również wpłynąć na wybór urządzenia.

Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne: Należy porównać koszty zakupu, instalacji i eksploatacji obu rozwiązań.

Podsumowując, kogeneracja to efektywny sposób produkcji energii elektrycznej i ciepła. Zarówno silniki gazowe, jak i turbiny gazowe osiągają wysoką sprawność całkowitą. Wybór odpowiedniego urządzenia zależy od indywidualnych potrzeb i warunków technicznych. Tym samym konsultacja z ekspertem w dziedzinie kogeneracji jest kluczowa przy podejmowaniu decyzji inwestycyjnej.

Więcej  na temat efektywności technologii CHP dowiesz się od naszych ekspertów Adama i Jakuba w poniższym filmie tematycznym:

Autor: Zespół ekspertów Eneria

Jakub Bigoszewski oraz Adam Kiciński

email: marketing@eneria.pl