The
cogenerare de energie electrică și termică este denumită cogenerare (CHP). Cogenerarea este extrem de eficientă din punct de vedere al consumului de combustibil, deoarece peste 90 % din energia conținută în combustibil poate fi transformată în energie utilă.
Un consumator de energie electrică și termică are, în mod normal, două opțiuni principale pentru nevoile sale de energie. Prima opțiune este să cumpere energia electrică de la rețeaua națională de energie electrică și gazul de la rețeaua de distribuție a gazului, transformându-le în energie termică prin intermediul unui cazan. În funcție de diferența dintre prețul energiei electrice și prețul gazului – „spark spread” – alternativa este să genereze singur energia.
Gazul natural ca combustibil
Gazul este un combustibil cu emisii reduse de carbon.
Gaz natural nu este regenerabilă, însă se caracterizează printr-o ardere mai curată și are cele mai scăzute emisii de carbon dintre toate combustibilii fosili. La nivel global, rezervele disponibile de gaz și descoperirile de gaz neconvențional contribuie la reducerea prețurilor futures, iar tendințele pe termen lung ale prețurilor sunt descendente.
Dezvoltări CHP
Autoproduceri și cogenerare
Utilizarea gazului ca sursă de combustibil pentru autogenerare este, prin urmare, atractivă, atât din perspectiva mediului, cât și din perspectiva costurilor. Atunci când este utilizat într-un motor pe gaz CHP, cum ar fi produsul Jenbacher al GE, energia sub formă de electricitate și căldură poate fi generată local cu emisii minime și compensând necesitatea achiziționării a două tipuri separate de energie.
Un proiect tipic de cogenerare este condus, de obicei, fie de cererea de căldură, fie de electricitate a locației. Dacă este condus de electricitate, factorul principal important este generarea de energie electrică. Dacă schema este condusă de căldură, nevoia locală de energie termică este factorul principal, iar orice energie electrică suplimentară poate fi exportată în rețeaua electrică.
Putere distribuită
Producția localizată de energie electrică sau energia electrică distribuită, sau
energie districtuală, este benefică din mai multe puncte de vedere. În primul rând, pierderile de transmisie asociate cu transportul energiei electrice de la marile centrale electrice centralizate pot fi reduse la minimum. În al doilea rând, se pot obține beneficii din eficiența energetică mai mare prin cogenerare, furnizând căldură utilizatorilor locali. Pe măsură ce pierderile de transmisie sunt reduse și centrala atinge o eficiență energetică ridicată, emisiile de carbon sunt reduse. În cele din urmă, securitatea producției poate fi asigurată dacă unitatea este configurată să funcționeze în
mod insular. În cazul unei întreruperi a rețelei electrice, motorul pe gaz poate funcționa în mod insular, contribuind la alimentarea directă a consumatorilor locali de energie electrică, independent de rețeaua electrică. Boston Scientific produce stimulatoare cardiace pentru piața globală în Clonmel, în sudul comitatului Tipperary. Unitatea lor este un exemplu de utilizare a unei centrale de cogenerare care furnizează peste 2 MW de energie – 1 MW de energie electrică și 1 MW de energie termică – către amplasament.
Trigenerare și cvadrigenerare
Ducând tehnologia motoarelor pe benzină la un nivel superior, cogenerarea a dat naștere unor tehnologii suplimentare, printre care
trigenerare și
generație quad. Prin trigenerare, un sistem CHP încorporează un răcitor cu absorbție. Acest răcitor preia o parte din căldura produsă de unitatea CHP și furnizează o sursă de răcire care poate fi utilizată pentru refrigerare sau pentru climatizare.
Facilitatea Contour Global din Knockmore, județul Fermanagh este una dintre instalațiile pionier în domeniul cvadrigenerării. Aici, fabrica de îmbuteliere poate recupera CO2 din gazele de eșapament ale instalației de trigenerare, îl curăță la cele mai înalte standarde și îl utilizează pentru a adăuga aciditate băuturilor răcoritoare.
Cogenerare cu biogaz
Există, de asemenea, surse de gaz regenerabil care pot fi utilizate pentru cogenerare și/sau pentru energie distribuită.
Biogaz este format prin descompunerea anaerobă a materialelor organice, inclusiv a deșeurilor alimentare sau a apelor uzate, și poate fi format și atunci când deșeurile sunt depozitate în gropi de gunoi. Bord na Móna dezvoltă un important
proiect de transformare a gazului de depozit în energie la instalația Drehid din apropierea localității Allenwood, în comitatul Kildare. Această instalație va începe să producă energie regenerabilă în 2014.
Un al doilea tip de gaz regenerabil, mai puțin cunoscut, este gazul din lemn.
Gaz din lemn seamănă cu gazul de oraș din începutul secolului XX și este obținut din gazificarea celulozei și ligninei din lemn. Este compus dintr-o serie de gaze, printre care metan, monoxid de carbon și hidrogen. Tehnologia în această formă nu este încă comercializată pe scară largă. În Newry, Kedco a dezvoltat un proces de gazificare care utilizează gazul din lemn ca combustibil pentru motoarele pe gaz.
Gazele regenerabile au și alte avantaje față de alte tehnologii regenerabile. Turbinele eoliene și panourile solare fotovoltaice sunt limitate la producerea de energie electrică atunci când bate vântul sau strălucește soarele. Biogazul contrastează cu acestea și poate genera energie electrică 24 de ore pe zi, șapte zile pe săptămână, cu perioade de inactivitate doar pentru întreținere. Un motor tipic Jenbacher pe biogaz poate genera energie electrică în mod continuu pentru peste 95% din an.
Rezumat
Pe scurt, utilizarea gazului pentru cogenerare este o formă extrem de eficientă de producere a energiei. Aceasta poate contribui la reducerea facturilor la energie și a emisiilor de carbon. Irlanda a stabilit un ritm susținut la nivel global în ceea ce privește această tehnologie și se află în avangarda dezvoltării de sisteme inovatoare eficiente din punct de vedere energetic.
