"Bezpieczny gaz ziemny"

.Kogeneracja gazowa- ekologiczna przyszłość"

Kinga KopećKlasa 1f

Opiekun: Monika Dudda

V Liceum OgólnoksztaŁcące im. Wspólnej Europyw Olsztynie

ul Krasickiego 2, 10-685 Olsztyn, tel. 89 542 99 53,e-mail: sekretariat@vlo.olsztyn.pl

II

•g -

2. o' Ć"

Rysunek 1- Kogenerator

-2 -

SPIS TREŚCI

SPIS TREŚCI - 3 -1 Zacznijmy od początku - 4 -

1.1 Czym jest Kogeneracja? - 4 -1.2 Na czym polega Kogeneracja? - 4 -

2 Co dalej ..? -5-2.1 Ogólne Zalety kogeneracji: - 5 -2.2 Zalety kogeneracji opartej o gazowe silniki tłokowe: - 6 -2.3 Agregaty kogeneracyjne - 7 -

3 Czy kogeneracja gazowa jest koniecznością? - 8 -3.1 Skutki niestosowania kogeneracji gazowej - 8 -3.2 Dlaczegowarto wspierać Kogenerację? - 9 -

4 Podsumujmy - 9 -

SPIS ILUSTRACJI

Rysunek 1- Kogenerator - 2 -Rysunek 2 Klasyczna elektrownia (po lewej),Elektrociepłownia (po prawej) - 5 -Rysunek 3 Funkcjonowanie agregatu kogeneracyjnego - 7 -Rysunek 4 Klasyczna elektrownia (u góry)Elektrociepłownia (u dołu) - 8 -

- 3 -

1 Zacznijmy od początku.

W dzisiejszych czasach energetyka jest jedną z głównych gałęziprzemysłu. Wykorzystujemy ją przy zasilaniu wszelkich procesówprzemysłowych oraz napędzaniu maszyn i urządzeń używanych w życiucodziennym praktycznie cały czas. Energetyka to dostarczanie energiiw postaci energii elektrycznej i cieplnej. Wytwarzanie owych energiipowinno być jak najbardziej skuteczne i sprawne, ale i jak najmniejszkodliwe dla środowiska. Takie wytwarzanie energii może umożliwić namwłaśnie kogeneracja gazowa.

1.1 Czym jest Kogeneracja?

Kogeneracja (inaczej układ CHP)- proces, w którym energia zawartaw paliwie zamieniana jest w energię elektryczną i cieplną (jednoczesneprodukowanie prądu i ciepła) w jednym procesie technologicznym.

1.2 Na czym polega Kogeneracja?

W procesie tym, przy użyciu stosunkowo czystych paliw (Np. gazuziemnego, biogazu) wytwarzana jest energia, co sprawia, że kogeneracjajest procesem wysokosprawnym. Jest to efektywny sposób dający namenergię przy maksymalnym ograniczeniu strat przesyłu i transformacji.Rodzaj użytego paliwa jest sprawą istotną przy kogeneracji.

Typowa elektrociepłownia, wyposażona w urządzenia kogeneracyjnełączy w sobie funkcje dwóch obiektów: elektrowni wytwarzającej prądi ciepłowni podgrzewającej wodę w miejskiej sieci ciepłowniczej.W klasycznej elektrowni wytwarzanie energii elektrycznej wiąże sięz koniecznością schłodzenia pary opuszczającej turbogeneratori odprowadzenia do otoczenia olbrzymiej ilości energii cieplnej równejok. 60% energii paliwa, jakie wprowadza się do procesu. Energia cieplnaodprowadzana jest do rzeki lub rozpraszana w powietrzu poprzez chłodniekominowe (co powoduje zanieczyszczanie środowiska). W elektrociepłownizaś to ciepło wykorzystywane jest do podgrzewania wody krążącejw miejskiej sieci ciepłowniczej, za pomocą, której przesyłane jest onodo odbiorców ciepła w postaci gorącej wody.

Mówiąc w skrócie w elektrociepłowniach ciepło nie jestodprowadzane, więc nie zanieczyszcza atmosfery, ale jestwykorzystywane do podgrzewania wody, a straty energii elektrycznej sąznacznie mniejsze niż w klasycznych elektrowniach.

-4-

Oszczędność energii w gospodarce skojarzonej

36 straty 16

Rysunek 2 Klasyczna elektrownia (po lewej),Elektrociepłownia (po prawej)

2 Co dalej ..?

2.1 Ogólne Zalety kogeneracii:

o Sprawność ogólna przemiany energii w procesie skojarzonymjest aż o 30% wyższa niż przy rozdzielonym wytwarzaniu energiielektrycznej i cieplnej. Oznacza to, że w ciągu roku oszczędzasię nawet milion ton węgla,

o Chłodzenie pomieszczeń latem (Sprawność systemukogeneracyjnego spada w okresie letnim, kiedy dostawy ciepłanie są aż tak potrzebne. Postanowiono to wykorzystać. Ciepło zostajeprzetworzone w wodę lodową chłodzącą pomieszczenia. Jest onaszczególnie potrzebna w pomieszczeniach technologicznych, w którychstosowano instalację wentylacyjno chłodniczą, wykorzystującąszkodliwe substancje),

o Kogenerację uznano za jeden z najlepszych sposobów oszczędzaniaenergii pierwotnej i zmniejszania emisji C02. Najważniejszą zaletąkogeneracji gazowej jest właśnie to, że dzięki wytwarzaniu ciepłai energii elektrycznej przyczynia się ona do ograniczenia dodatkowejemisji zanieczyszczeń i substancji szkodliwych, które powstałyby gdybybyły produkowane podczas odrębnych procesów produkcyjnych,

o Zmniejszenie zużycia paliw kopalnych,zanieczyszczanie atmosfery, ziemi i wody.

które powodują

- 5 -

2.2 Zalety kogeneracji opartej o gazowe silniki tłokowe:

o obniża zużycie paliwa na wytworzenie jednostki energii,

o zwiększa sprawność ogólną procesu wytwarzania energii,

o pozwala na utylizowanie gazów szkodliwych w tym biogazu,

o umożliwia pracę na niskim i średnim zakresie ciśnień gazu ziemnego,

o eliminuje powstawanie związków siarki (zmiana paliwa ze stałego

na gazowe),

o zmniejsza straty przesyłu energii na drodze wytwórca - odbiorca,

o umożliwia pełne i elastyczne sterowanie procesem wytwarzania

energii,

o zasilany jest paliwami uważanymi za ekologiczne (m.in. gazem

ziemnym),

o obniża powstawanie C02 , CO i innych gazów w trakcie spalania,

o zabezpiecza moc, utrzymuje stałą częstotliwość, stałe napięcie,

kompensuje moc,

o istnieje możliwość zasilania urządzeń paliwami gazowymi

jak i płynnymi,

o możliwa jest rozbudowa układów o dodatkowe moduły,

o kompaktowa, modułowa konstrukcja z obudową tłumiącą hałas

pozwala na maksymalne wykorzystanie miejsca w maszynowni

oraz obniża koszty robót towarzyszących,

o szeroki wachlarz urządzeń umożliwia idealne dopasowanie

do każdego typu potrzeb,

o dotrzymane są normy hałasu bezpieczeństwa obowiązujące

w Polsce i w Europie,

o ekologiczne i ekonomiczne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej.

- 6 -

2.3 Agregaty kogeneracyjne

są to małe układy kogeneracyjne oparte o silniki spalinowe bądźturbiny gazowe o mocach od kilkudziesięciu kilowatów do kilkumegawatów. Mogą one pracować bezpośrednio na potrzeby obiektu,w którym zostały zainstalowane, bądź jako elektrociepłownie zawodowe.

Co cechuje agregaty kogeneracyjne?

o wysoka sprawność całkowita, (80 - 90 %).

o kompaktowa budowa (skrócenie czasu budowy kompletnej instalacjii zmniejszenie jej kosztu, zmniejszenie ilości miejsca wymaganegodo zabudowy agregatu).

o paliwo ciekłe (olej opałowy, olej napędowy) bądź gazowe (gaz ziemny,biogaz i inne gazy niskokaloryczne)- paliwa znacznie mniejzanieczyszczające środowisko oraz gazy nietrujące atmosferymetanem.

o korzystne wskaźniki ekonomiczne realizacji inwestycji (zwrot nakładówpo latach).

Wykorzystanie energii w agregatach kogeneracyjnych.

STRATY

CAŁKOWITE

14.6%

ODZYSKCI PŁA

n:. SPAU

Uh'TECZNĄEN GlACIEPLNĄ

50,2%

ENEROIAELEKTRYCZtłA

35,2%

ENERGIA PIERWOTNĄ ZAWĄRTA W PIt.UWIE 100%

Rysunek 3 Funkcjonowanie agregatu kogeneracyjnego

-7-

3 Czy kogeneracja gazowa jest koniecznością?

3.1 Skutki niestosowania kogeneracji gazowej.

Najgroźniejsze dla środowiska są zanieczyszczenie atmosfery(powstałe m.in. w procesie wytwarzania energii), ponieważ wpływają onenie tylko na atmosferę, ale pośrednio również na wszystkie elementyekosystemu. Energetyka emituje do atmosfery takie zanieczyszczenia jak:popiół, dwutlenek siarki, tlenki azotu oraz dwutlenek węgla, a także żużeli odpady z procesów odsiarczania spalin.

Do skutków zanieczyszczeń należa:- choroby ludzi i zwierząt,

wyniszczanie flory,niszczenie konstrukcji budowlanych,korozję metali,straty światła słonecznego, czego wynikiem jest większe użycie energiielektrycznej na oświetlenie,straty transportu lotniczego i samochodowego w wyniku pogorszeniawidoczności,efekt cieplarniany.

Schemat obiegu ciepła i energii elektrycznej w klasycznej elektrowni i elektrociepłowni.

Rysunek 4 Klasyczna elektrownia (u góry)Elektrociepłownia (u dołu)

- 8 -

Efekt cieplarniany- zjawisko podwyższenia temperatury planetyspowodowane obecnością gazów cieplarnianych w atmosferze.Stosując kogenerację ograniczamy zanieczyszczenie atmosferydwutlenkiem węgla (jeden z głównych gazów cieplarnianych), którysprzyja powstawaniu efektu cieplarnianego, tym samym nieniszczymy siebie i otoczenia!

3.2 Dlaczego warto wspierać Kogenerację?

Teraz, gdy uzależnienie UniiEuropejskiej od importu paliw ciąglewzrasta, kogeneracja jest prawdopodobniejednym z najbardziej skutecznych narzędziw walce o bezpieczeństwo energetyczneEuropy, gdyż pozwoli zaoszczędzić znacznąilość paliw, które w przyszłości będą,w przytłaczającej większości, sprowadzanedo krajów Unii spoza obszaru kontynentueuropejskiego.

60

40

20

o I w2000 2D3O 2000 2030 ~"OO 2030 (tok]

Wielkość importu paliw do Uniiw 2000 i 2030r

4 Podsumujmy ...

Tyle się dzisiaj mówi o bezpieczeństwie energetycznym państw,o ciągle rosnących cenach paliw i ich malejących zasobach. Co więc możnazrobić, by zachować bezpieczeństwo energetyczne, oszczędzać napaliwach i zatrzymać spadek ich zasobów?To proste należy zacząć korzystać z gospodarki skojarzonej.Wytwarzanie energii w wysokosprawnej kogeneracji jest najbardziejefektywnym sposobem wytwarzania energii. Gwarantuje nam równieżekologiczną przyszłość, gdyż maksymalnie zmniejsza przenikaniezanieczyszczeń do atmosfery, tym samym przeciwdziała powstawaniuefektów cieplarnianych, zatruwania organizmów żywych itp.

Chcemy żyć w czystym i zdrowym dla nas środowisku. Stosujmykogenerację gazową.

- 9 -

- 10 -