Когенератори за жилищни, обществени и търговски сгради

Нарастващите цени на електроенергията и зачестяващите прекъсвания на електроснабдяването в някои региони обуславят повишеното търсене на енергийни решения, които са достъпни, ефективни и надеждни. Що се отнася до ефективността, няма съмнение, че когенерационните системи имат редица предимства пред доставяната през мрежата електрическа енергия. Приложението на високоефективните когенерационни системи вече не се ограничава само до индустрията и производството – чрез по-малки микрокогенерационни агрегати технологията навлиза и в жилищните, обществените и търговските сгради.

Същност

Концепцията зад една микрокогенерационна система е проста – традиционните пещи или котли и водонагреватели се заменят от един-единствен агрегат, който генерира едновременно гореща вода, топлинна и електрическа енергия. Тъй като системата работи най-често на пропан, тя може да бъде стартирана без електроенергия от мрежата, осигурявайки надеждност и енергийна независимост в случай на прекъсване на електроподаването и елиминирайки необходимостта от резервен генератор.

Доставчиците и потребителите на технологията казват, че с времето тя може да допринесе за съществени спестявания в зависимост от фактори като размер и разположение на сградата, цените на електроенергията на местно ниво. Предлагани в широк диапазон на капацитета, когенерационните системи са идеални за еднофамилни къщи, жилищни блокове, малки бизнеси и мащабни търговски и индустриални приложения. Например агрегатите с капацитет 1 – 3 kW са идеални за еднофамилни домакинства с площ между 170 и 230 кв. м, а тези с капацитет от 3 до 10 kW са подходящи за еднофамилни къщи с по-големи топлинни товари (например отопление на басейн) и многофамилни домакинства, както и за малкомащабни търговски и индустриални приложения. Агрегатите с капацитет между 10 и 50 kW могат да се използват за жилищни блокове и търговски сгради.

Ненадмината ефективност

Ефективността на един работещ на пропан когенерационен агрегат многократно надминава тази на традиционна отоплителна или подгряваща вода система, осигурявайки спестявания дори при сравнение с най-ефективните котли, предлагани на пазара. Според американската Агенция по околна среда (EPA) електрическата енергия, която достига до типично еднофамилно домакинство в Щатите е с ефективност от едва 33%. Това е така, защото топлинната енергия, използвана за производството на електроенергия в централи на въглища или природен газ, се губи, както и част от електричеството при преноса му по високоволтови електропроводни линии.

Сравнението с една микрокогенерационна система е красноречиво – използва се двигател, работещ на пропан или природен газ, за да се генерира електрическа енергия, като същевременно отделяната от двигателя топлина се използва за подгряване на вода. Тези системи типично са с ефективност 60 – 80%, но вече се предлагат и решения, чиято ефективност достига близо 90%.

Екологосъобразни

Работещите с пропан агрегати за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия генерират значително по-малко вредни емисии, което ги превръща в по-добрата опция за всички. А както знаят професионалистите в строителния сектор, екологичните съображения на пазара на имоти продължават да се увеличават.

Трябва да се отбележи, че един микрокогенерационен агрегат може да намали емисиите на въглероден диоксид на едно домакинство с близо 50% или 4,4 т въглероден диоксид годишно. В допълнение моделите, работещи с пропан, редуцират емисиите на азотни оксиди с 13% в сравнение с природния газ и с 50% в сравнение с електроенергията.

Бъдещето

Европейската Зелена сделка обещава реализирането на енергийна система с нулеви емисии до 2050 г. чрез подобряване на енергийната ефективност, системна интеграция и използване на възобновяема енергия. Според проучване на Artelys, публикувано през октомври 2020 г. когенерацията е основно средство за постигане на въглеродна неутралност в Европа до 2050 г. Реализацията на разходно ефективния потенциал на технологията във всички сектори ще увеличи максимално енергийната ефективност и интеграцията на европейската енергийна система при минимални разходи, като същевременно ще донесе ключови ползи за крайните потребители.

Внедряването на когенерация при по-високи дялове на източници на биоенергия е още по-необходимо за ефективното оползотворяване на тези горива. Оптимизирането на когенерацията като част от интегрираните енергийни системи ще доведе до намаляване на системните разходи с 4,1 до 8,2 милиарда евро и ще позволи редуциране на емисиите с 4 – 5 Mt въглероден диоксид годишно през 2050 г. Според проучването на Artelys технологията може да измести по-неефективното самостоятелно получаване отделно на електрическа и отделно на топлинна енергия, като ще допринесе за генериране на 13 – 16% от общото производство на електроенергия и 19 – 27% от общото производство на топлоенергия през 2050 г. Когенерационните системи ще работят гъвкаво и ефективно когато и където е необходимо, особено в ситуации с пикови потребности от страна на термопомпи и електрически превозни средства и при недостатъчно производство на енергия от вятъра и слънцето. Според Ханс Кортевег, управляващ директор на Европейската асоциация за насърчаване на когенерацията COGEN Europe, проучването на Artelys показва, че технологията се радва на широка подкрепа в ЕС и отвъд него. Той подчертава, че съществува потенциал за изграждане на 40 GW допълнителни когенерационни мощности в периода до 2050 г. Това по думите му ще осигури ефективна, гъвкава и достъпна електро- и топлоенергия за стотици градове и индустрии, както и за милиони граждани. Максималното възползване от предимствата на когенерацията обаче изисква и амбициозна и предвидима регулаторна рамка.