Почему использовать когенерацию

Правильно выбранная когенерационная технология сумеет сэкономить своему потребителю значительную часть расходов на закупку энергии, а в случае продажи электроэнергии в сеть также появляется возможность заработать дополнительные денежные средства.

Применяемое топливо

Главным топливом для работы когенерационных установок является природный газ. В последнее время однако стремительно растет количество оборудования, которое использует для своей работы биогаз, свалочный газ, газ с водоочистных станций или другое альтернативное топливо как, например, метан.

Когенерация на станциях, работающих на биогазе

Биогазовая станция строится, прежде всего, возле очистных сооружений сточных вод, на свалках коммунальных отходов или в сельскохозяйственных предприятиях, занимающихся животноводством. Поскольку биогаз обычно возникает как побочный продукт во время обработки органических отходов, эксплуатация когенерационных установок, работающих на этом виде топлива, является с экономической точки зрения очень выгодной. Новое энергетическое законодательство в таком случае гарантирует потребителям когенерационной технологии, которые используют возобновляемые источники энергии, долговременные стабильные закупочные цены электричества на экономически привлекательном уровне.

Если биогазовая станция располагает распределительной сетью природного газа, то можно использовать двухтопливную когенерационную установку для комбинированной эксплуатации на природном газе и биогазе (переключение топлива). Это прежде всего удобно в случае неравномерной продукции биогаза.

Очистное сооружение сточных вод

Области применения когенерационной технологии

 

Когенерационные установки можно использовать во всех объектах, где в течении года требуется постоянный отбор электрической энергии и тепла, или холода. Прежде всего это больницы, дома пенсионеров, плавательные бассейны, бани, зимние стадионы, котельные, гостиницы и пансионаты, универмаги и промышленные объекты. В случае использования биогаза, это могут быть очистные сооружения сточных вод, сельскохозяйственные предприятия и свалки коммунальных отходов.

БИОГАЗ И ВЗАИМОСВЯЗИ Биогаз сам по себе без рационального использования для жизненной среды не приносит никаких преимуществ, в некоторых случаях может быть даже нежелательным. Как пример может служить разведение жвачных животных и овец, которые производят большое количество метана в пищеварительной системе, далее складирование с/х удобрений, разведение риса, добыча ископаемых, и главное, складирование материалов, подлегающих органическому разложению. Директива Европейского сообщества 99/31/EC o складировании отходов дает странам-членам в обязательство, чтобы они до 2006 года снизили объем биологических отходов на свалках на 75% объема свалок в 1995 году. В следующих годах этот объем должен еще снизиться (в 2009 году на 50%, а в 2016 году на 35%). Складирование этих отходов ведет к образованию метана, который способствует к возникновению тепличного эффекта. Не смотря на то, что некоторые республики получили отсрочку на несколько лет, в будущем они не смогут избежать проблемы, связанной с утилизацией этих отходов. При этом речь идет не только о соблюдении нормативов ЕС, но и о состоянии жизненной среды, в общем. Попробуйте представить свалку отходов в нескольких шагах от Вашего дома – это искусственный холм, высотой в несколько десятков метров, выпускающий в атмосферу биогаз, который в некоторых странах ЕС более или менее успешно улавливается, но в большинстве случаев уходит в окружающую среду. Именно этот газ с высоким содержанием метана способствует образованию парникового эффекта в 20 раз быстрее, чем CO2. Последствия неконтролируемого выброса биогаза являются не единственной проблемой, с которой приходится сталкиваться в последнее время. Давайте разберемся в причинах и попытаемся найти некоторые зависимости. На свалках образуются ценные органические материалы, что ведет к развитию жизни на земле, т.к. сбалансированное развитие жизненной среды идет через рециркуляцию всех материалов, т.е. через восстановление всех используемых нами средств и источников. Нарушение этой уравновешенности ведет к истощению источников с одной стороны и накоплению огромного количества отходов с другой. Наши предки еще помнят времена, когда в деревнях и поселках не было никаких помоек и свалок и не потому, что они были непорядочными, а потому, что в них не было нужды. Почему? Потому что все материалы использовались практически без отходов. Отходов было мало, не было пластика, пища экономилась, а все биологические отходы превращались в навоз и возвращались на поле. Этим круговорот питательных элементов завершался и земля снова могла давать продукты и корма. Естественно, что сегодня никто не может нас заставить пользоваться туалетом на выгребной яме, молоко носить в бидоне, всюду ходить пешком. Но мы можем с использованием последних достижений науки и техники использовать источники в возобновляемых циклах и при этом экономить энергию и сырье. Если будем подвергать рециркуляции материалы посредством анаэробной ферментации с образованием биогаза, убьем несколько мух одним ударом, чем поспособствуем улучшению жизненной среды. КАК ОБРАЗУЕТСЯ БИОГАЗ Биогаз представляет собой смешанный газ, возникающий в результате разложения органических масс при воздействии различных микроорганизмов при жестких анаэробных условиях (при отсутствии воздуха). Этот процесс можно назвать по-разному, например, загнивания, ферментации, разложения, квашения и т.д. В действительности этот процесс является довольно сложным, о чем свидетельствует тот факт, что его разработкой и исследованием занимаются hemes/advanced/langs/ru.js?v=307" type="text/javascript"> // --> научно-исследовательские институты, хотя в действительности этот процесс известен испокон веков. Биогаз образуется в природе на каждом шагу в результате разложения растительных и животных организмов, при пищеварении травоядных животных, при выращивании риса. Мы поставили за цель взять образование биогаза под контроль, что можно осуществить в газовых реакторах, т.е. в изолированных танках, оснащенных смесителем с подогревом. Такой реактор можно для наглядности сравнить с большой коровой, которая принимает пищу, измельчает ее и постепенно переваривает. Эти процессы весьма подобны, как у животных, так и в реакторах.

 

Биогаз – метан, выделяющийся из стоков канализации, мусорных свалок, а так же в процессе анаэробного брожения навоза или птичьего помета.

 

Анаэробный процесс протекает при температуре +35 - +45 С без доступа кислорода. В этих условиях, под действием имеющихся в биомассе бактерий, навоз и птичий помет с выделением следующих веществ:

1. метан (СН4) – 60-70%

2. углекислый газ (СО2) – 30-40%

3. небольшое количество сероводорода (Н2S) – 0-3%

4. примеси водорода, аммиака и окислов азота

5. органическая масса

Энергетический потенциал биогаза

Теплота сгорания одного кубического метра биогаза (1 м3) достигает 22 МДж (6,1 кВт*ч в топливе), что эквивалентно сгоранию:

· 0,6 л бензина

· 0,85 л спирта

· 1,75 кг дров

Из 1 м3 биогаза может быть выработано до 2 кВт*ч электроэнергии. Емкость в которой происходит процесс брожения, называется метантэнком или реактором.

Выход биогаза из навоза (помета), полученного от одной головы скота (птицы):

· Корова – 1,5 м3 биогаза в сутки

· Бычки на откорме – 1,1 м3 биогаза в сутки

· Свинья – 0,2 м3 биогаза в сутки

· Птица – 0,012 м3 биогаза в сутки