ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ : ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ & ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ
Τα συστήματα Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας παράγουν ταυτόχρονα αξιοποιήσιμη ηλεκτρική και θερμική ενέργεια μέσω ενός ενιαίου συστήματος. Συμπαραγωγή είναι η συνδυασμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας από την ίδια αρχική πηγή ενέργειας. Με λίγα λόγια η ταυτόχρονη παραγωγή ζεστού νερού για θέρμανση και μπάνιο και ηλεκτρικού ρεύματος.
Με το συμβατικό τρόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μεγάλες ποσότητες θερμότητας απορρίπτονται στο περιβάλλον, είτε μέσω των ψυκτικών κυκλωμάτων (συμπυκνωτές, πύργοι ψύξης κλπ), είτε μέσω των καυσαερίων (αεροστρόβιλοι κλπ). Με τη μέθοδο της συμπαραγωγής, σημαντικό μέρος της θερμότητας αυτής ανακτάται και χρησιμοποιείται ωφέλιμα.
Η τεχνολογία της συμπαραγωγής, προκειμένου να είναι οικονομικά βιώσιμη, εφαρμόζεται σε περιπτώσεις όπου υπάρχει ταυτόχρονη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας (ή ψύξης). Η παραγόμενη θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για θερμική χρήση όσο και για ψύξη ή κλιματισμό.
Οι κυριότερες τεχνολογίες συμπαραγωγής είναι:
· συστήματα αεροστροβίλου (ανοιχτού ή κλειστού κύκλου)
· συστήματα ατμοστροβίλου (ανοιχτού ή κλειστού κύκλου)
· συστήματα συνδυασμένου κύκλου
· συστήματα εμβολοφόρου κινητήρα εσωτερικής καύσης (Otto – Diesel)
· μηχανές Stirling
· κυψέλες καυσίμου
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
Οι εφαρμογές των συστημάτων ΣΗΘ μπορούν να διακριθούν στις εξής κύριες κατηγορίες:
- Βιομηχανικός τομέας : Ο τομέας αυτός καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος των εφαρμογών της ΣΗΘ στη χώρα μας. Εφαρμοζόμενες τεχνολογίες είναι κυρίως με αεριοστρόβιλο και ατμοστρόβιλο και συνήθως το θερμικό προϊόν είναι ατμός υψηλής πίεσης.
- Εμπορικός, κτιριακός τομέας (νοσοκομεία, ξενοδοχεία) : Η τεχνολογία που εφαρμόζεται είναι κυρίως μηχανές εσωτερικής καύσης, ενώ το θερμικό προϊόν είναι ζεστό νερό ή ατμός χαμηλής πίεσης. Επίσης, γίνεται χρήση συστημάτων απορρόφησης για τη μετατροπή των θερμικών φορτίων σε ψυκτικά (κλιματισμός).
- Θερμοκήπια: Η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια στα Θερμοκήπια διατίθεται στο Εθνικό Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας, ενώ με τα θερμικά φορτία γίνεται θέρμανση του χώρου του θερμοκηπίου και εμπλουτισμός του με διοξείδιο του άνθρακα για την ταχύτερη ανάπτυξη των καλλιεργούμενων φυτών.
Το Φυσικό Αέριο ή το Προπάνιο (υγραέριο) σήμερα χρησιμοποιείται για συμπαραγωγή σε βιομηχανίες των κλάδων τροφίμων, μεταλλουργίας και υφαντουργίας, σε μεγάλα Θερμοκήπια καθώς και στον μεγάλο εμπορικό τομέα (νοσοκομεία, ξενοδοχεία). Στις τεχνολογίες συμπαραγωγής, το φυσικό αέριο και το προπάνιο (υγραέριο) έχει σημαντικό πεδίο ως καύσιμο και ιδιαίτερα στους αεροστρόβιλους και στις μηχανές εσωτερικής καύσης. Παρουσιάζει υψηλό ενεργειακό βαθμό απόδοσης, καθώς και χαμηλές εκπομπές αέριων ρύπων.
Τα συστήματα συμπαραγωγής μπορούν να θεωρηθούν ολοκληρωμένα ενεργειακά συστήματα, με την έννοια ότι μπορούν να καλύψουν όλες τις τελικές ενεργειακές χρήσεις (ηλεκτρισμό, θερμό νερό, ατμό, θερμό αέρα, ψύξη). Ο βαθμός απόδοσης των συστημάτων συμπαραγωγής μπορεί να φθάνει το 85%.
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ
Βασικό πλεονέκτημα και κίνητρο εφαρμογής της αποτελεί η αυξημένη απόδοση του συστήματος, έναντι της χωριστής λειτουργίας συμβατικών συστημάτων ηλεκτροπαραγωγής και θερμικής ενέργειας. Έχει αποδειχθεί ότι με την αξιοποίηση των συστημάτων ΣΗΘ, επιτυγχάνεται συνολική απόδοση καυσίμου έως και 90% (έναντι 30-45% που είναι ο βαθμός απόδοσης των ηλεκτρικών συμβατικών συστημάτων), εξοικονομώντας ενέργεια κατά 15-40%, σε σχέση με την παραγόμενη ηλεκτρική και θερμική ενέργεια από ανεξάρτητα συστήματα. Η εξοικονόμηση αυτή προκύπτει από την ανάκτηση και αξιοποίηση της θερμότητας, που διαφορετικά θα απορριπτόταν στο περιβάλλον. Ακόμα, η γρήγορη του απόσβεση καθιστά το ecopower μια έξυπνη επένδυση μεσοπρόθεσμα.
Έπειτα από μελέτη των ιδιαίτερων δεδομένων του κάθε ενδιαφερόμενου, η απόσβεση της επένδυσης γίνεται συνήθως σε δύο (2) χρόνια επειδή δεν είναι σταθερή η τιμή των ενεργειακών προϊόντων. Σε πολλές εταιρίες υπάρχει ακόμα η δυνατότητα επιδότησης του έργου, κάτι που κάνει τις προοπτικές χρήσης μιας υψηλής τεχνολογίας μονάδας σαν και το ecopower, εξαιρετικά συμφέρουσες.
Τα πλεονεκτήματα ουσιαστικά, που προκύπτουν από την αξιοποίηση των τεχνολογιών ΣΗΘ είναι συνοπτικά τα εξής:
· Εξοικονόμηση καυσίμου.
· Ενεργειακή αυτονομία
· Υψηλότερος βαθμός απόδοσης σε σχέση με συμβατικές τεχνολογίες χωριστή ηλεκτροπαραγωγής και παραγωγής θερμότητας
· Ευελιξία, ελαχιστοποίηση απωλειών, προσαρμοστικότητα σε τοπικές ενεργειακές ανάγκες, συμβολή στο ενεργειακό δυναμικό και στην ασφάλεια εφοδιασμού
· Μείωση εκπεμπόμενων ρύπων προς το περιβάλλον
Η διαστασιολόγηση των μονάδων συμπαραγωγής εξαρτάται κυρίως από τις ανάγκες σε θερμικά φορτία. Σε περίπτωση που η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν επαρκεί για την κάλυψη των αναγκών, το έλλειμμα καλύπτεται από το δίκτυο της ΔΕΗ, ενώ σε αντίθετη περίπτωση η περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας διοχετεύεται στο δίκτυο της ΔΕΗ, βάσει του νόμου 2773/99.
Η συμπαραγωγή είναι μέθοδος ταυτόχρονης παραγωγής ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από μία πηγή καυσίμου. Αποτελεί μία από τις σημαντικότερες μεθόδους παραγωγή ενέργειας παγκοσμίως, αφού εξασφαλίζει εξοικονόμηση ενέργειας και αποτελεσματική προστασία του περιβάλλοντος.