Hon za vyšší účinností kogenerace

15.06.2017 - 16:00
Kdy má smysl honit se za vyšší účinností plynové kogenerace?

Obrázky konkrétního technického řešení s využitím nízko potenciálního tepla včetně přídavného kondenzačního spalinového výměníku. V provozu od června 2017 v Nizozemsku. Pro lepší názornost jsou fotografie a modely bez protihlukové kapoty, která ve finále byla součástí dodávky. 

Obr.1 - Počítačový 3D model 

Obr.2 - Záběr z výroby zařízení 

 

Účinnost výroby energií je jedním z nejvíce citovaných témat energetiky. Kogenerace s plynovými motory nejsou v tomto ohledu výjimkou a výrobci jsou pod stálým tlakem trhu zlepšovat parametry účinnosti. Regulační opatření vlád akcentují zejména snižování emisí, ale emisní limity kombinují s požadavky na co nejvyšší účinnost. Ostatně podobnou situaci známe v regulaci automobilového průmyslu.

Téměř pro každý technologický proces platí, že maximální účinnost spotřeby primární energie je v technickém protikladu s požadavkem na minimalizaci ekologické zátěže. Pokud lze tato dvě protichůdná stanoviska propojit v politicky všeobecně přijatelný kompromis, většinou to stojí nemalé investice a často prodražuje i provoz. Kruh se uzavírá a extrémně přísné požadavky vedou ve skutečnosti ke zhoršování ekonomiky nových investic a vyčkávání na zastaralých technologiích, často přes limity jejich morální životnosti.

Zbývá již jen maličký krok k tragické úvaze, že pokud ekonomika zařízení postiženého technickou regulací nedává smysl, je třeba do systému zavést dotační nebo sankční schémata. Tato pokřiví ekonomické vztahy a vyvstává potřeba doplňovat další a další administrativní korekce.

Jaké jsou skutečně reálné možnosti dnešních plynových kogenerací?

 1.    Liberální řešení na úrovni nejčastějšího investičního optima

Obecně platný emisní limit pro NOx / CO = 500 / 650 mg/m3 @ 5%O2 ve výfukových plynech

S využitím tepla zchlazením výfukových plynů na 120 oC

Elektrický výkon = 211 kWe / Tepelný výkon pouze do okruhu 90/70 oC = 254 kWt

Elektrická účinnost = 39,8% / Celková účinnost = 87,8%

 

2.    Řešení s přísnými emisními limity a vysokopotenciálním tepelným výstupem

Polovina obecně platného limitu pro NOx / CO = 250 / 300 mg/m3 @ 5%O2 ve výfukových plynech

S využitím tepla zchlazením výfukových plynů na 120 oC

Elektrický výkon = 211 kWe / Tepelný výkon pouze do okruhu 90/70 oC = 261 kWt

Elektrická účinnost = 38,1% / Celková účinnost = 85,4%

 

3.    Řešení s maximální dosažitelnou účinností a obecně platnými emisními limity

Obecně platný emisní limit pro NOx / CO = 500 / 650 mg/m3 @ 5%O2 ve výfukových plynech

Dodatečné využití nízko potenciálního tepla z druhého stupně mezichladiče a z kondenzačního výměníku zchlazením na 49 oC. Nutnost dvou nezávislých tepelných okruhů.

Elektrický výkon = 211 kWe

Tepelný výkon @90/70 oC = 254 kWt

Tepelný výkon @40/50 oC = 47 kWt

Elektrická účinnost = 39,8% / Celková účinnost = 96,7%

Závěr

Řešení s obecně platnými emisními limity vykazuje při své jednoduchosti velmi slušné parametry účinnosti. Při požadavku na snížení emisí na polovinu, ztratí zařízení cca 2,4% na celkové účinnosti při velmi bolestivém snížení dílčí elektrické účinnosti o 1,7%. Řešení s maximalizací účinnosti je technicky složitější a v pořizovacích nákladech dražší, přináší však navíc 8,9% tepelné účinnosti. To může být ovšem zajímavé pouze pro toho, kdo umí efektivně využít nízko potenciální teplo. 

 

 

Autor: Vladan Švaňa

Aktuality
ico-date 28.01.2019
London 01
Naše práce pro londýnskou City
V samém centru Londýna na dohled většiny známých turisticky atraktivních monumentů. Dvě kogenerační jednotky. ...>>>
ico-date 13.12.2018
MTU kapota
Chotěbořské strojírny nově po 17 let ...
V Chotěbořských strojírnách se po 17 letech provozu s motorem Waukesha rozhodli pro pokračování spolupráce s n...>>>
Reference
Augusta Landfill kogenerace
Detail...
kogenerační jednotky OUTdoor MGJ 999.3
9-Prachatice
Detail...
Aš Terea kogenerace
Detail...
Teplárna Nová Paka

Detail...
Vysoká BPS

Detail...
České Budějovice ČOV

Detail...
Augusta Landfill kogenerace
Detail...
Bionergy Bratislava APG 1000
APG1000 protihlukova kapota
Detail...
Teplárna Nová Paka

Detail...
SPP Bratislava

Detail...
Augusta Landfill kogenerace
Detail...
kogenerační jednotky OUTdoor MGJ 999.3
9-Prachatice
Detail...
Aš Terea kogenerace
Detail...
Teplárna Nová Paka

Detail...
Vysoká BPS

Detail...
České Budějovice ČOV

Detail...
Augusta Landfill kogenerace
Detail...
Bionergy Bratislava APG 1000
APG1000 protihlukova kapota
Detail...
Teplárna Nová Paka

Detail...
SPP Bratislava

Detail...