Συνδιαφορτισμός | Συνδυασμένη Παραγωγή Θερμότητας και Ηλεκτρισμού
Η συνεπαγωγή είναι επίσης γνωστή ως συνδυασμένη θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια ή συνδυασμένη θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια. Όπως δείχνει ο τίτλος, η συνεπαγωγή βασίζεται στην έννοια της παραγωγής δύο διαφορετικών μορφών ενέργειας χρησιμοποιώντας μία μόνη πηγή καυσίμου. Από αυτές τις δύο μορφές, η μία πρέπει να είναι θερμότητα ή θερμική ενέργεια και η άλλη ήταν ηλεκτρική ή μηχανική ενέργεια.
Η συνεπαγωγή είναι ο πιο βέλτιστος, αξιόπιστος, καθαρός και αποδοτικός τρόπος χρήσης καυσίμου. Το καύσιμο που χρησιμοποιείται μπορεί να είναι φυσικό αέριο, πετρέλαιο, ντίζελ, προπάνιο, ξύλο, βασάζ, άνθρακας κλπ. Λειτουργεί με πολύ απλή αρχή, δηλαδή το καύσιμο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και αυτή η ηλεκτρική ενέργεια παράγει θερμότητα, η οποία χρησιμοποιείται για το βρασμό νερού προκειμένου να παραχθεί ατμός, για θέρμανση χώρων και ακόμη και για την ψύξη κτιρίων.
Σε ένα συμβατικό ηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο, το καύσιμο καίεται σε ζεστήρα, ο οποίος στη συνέχεια παράγει υψηλής πίεσης ατμό. Αυτός ο υψηλής πίεσης ατμός χρησιμοποιείται για τη λειτουργία ενός τρίβων, ο οποίος συνδέεται με έναν αλτερνατόρα και, συνεπώς, παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Ο ατμός απορροφώντας είναι στη συνέχεια στέλνεται στον ψυγείο, όπου ψύχεται και μετατρέπεται σε νερό και, συνεπώς, επιστρέφει στον ζεστήρα για την παραγωγή περισσότερης ηλεκτρικής ενέργειας. Η απόδοση αυτού του συμβατικού ηλεκτροπαραγωγικού εργοστασίου είναι μόνο 35%. Σε ένα συνεπαγωγικό εργοστάσιο, ο χαμηλής πίεσης ατμός που προέρχεται από τον τρίβων δεν συμπυκνώνεται για να γίνει νερό, αλλά χρησιμοποιείται για θέρμανση ή ψύξη σε κτίρια και εργοστάσια, καθώς αυτός ο χαμηλής πίεσης ατμός από τον τρίβων έχει υψηλή θερμική ενέργεια.
Το συνεπαγωγικό εργοστάσιο έχει υψηλή απόδοση περίπου 80-90%. Στην Ινδία, το δυναμικό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από συνεπαγωγικό εργοστάσιο είναι περισσότερο από 20.000 MW. Το πρώτο εμπορικό συνεπαγωγικό εργοστάσιο κατασκευάστηκε και σχεδιάστηκε από τον Θόμας Έντισον στη Νέα Υόρκη το 1882.
Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, σε ένα συμβατικό ηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο, όταν δίνουμε καύσιμο ως είσοδο, παίρνουμε ηλεκτρική ενέργεια και απώλειες ως εξόδο, αλλά στην περίπτωση της συνεπαγωγής, με καύσιμο ως είσοδο, η εξόδος είναι ηλεκτρική ενέργεια, θερμότητα ή θερμική ενέργεια και απώλειες.
Σε ένα συμβατικό ηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο, με 100% εισόδη ενέργεια, μόνο το 45% της ενέργειας χρησιμοποιείται και το υπόλοιπο 55% χάνεται, αλλά με συνεπαγωγή, η συνολική ενέργεια που χρησιμοποιείται είναι 80% και η ενέργεια που χάνεται είναι μόνο 20%. Αυτό σημαίνει ότι με τη συνεπαγωγή η χρήση καυσίμου είναι πιο αποδοτική και βελτιωμένη και, συνεπώς, πιο οικονομική.
Ανάγκη για Συνεπαγωγή
Η συνεπαγωγή βοηθά να βελτιωθεί η απόδοση του εργοστασίου.
Η συνεπαγωγή μειώνει τις ατμοσφαιρικές εκπομπές σωματιδίων, οξειδίων του αζώτου, διοξειδίου του θείου, υδραργύρου και διοξειδίου του άνθρακα, τα οποία θα οδηγούσαν σε τοπίο θερμοκηπίου.
Μειώνει το κόστος παραγωγής και βελτιώνει την παραγωγικότητα.
Το σύστημα συνεπαγωγής βοηθά στην εξοικονόμηση χρήσης νερού και των δαπανών για το νερό.
Το σύστημα συνεπαγωγής είναι πιο οικονομικό σε σύγκριση με το συμβατικό ηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο.
Τύποι Συνεπαγωγικών Εργοστασίων Παραγωγής Ενέργειας
Σε ένα συνηθισμένο σύστημα συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, υπάρχει ένας ατμοτρίβων ή αεριοτρίβων που χρησιμοποιεί ατμό και λειτουργεί έναν αλτερνατόρα. Στο συνεπαγωγικό εργοστάσιο εγκαταστάται επίσης ένας ανταλλακτήρας θερμότητας, ο οποίος ανακτά την υπερβατική θερμότητα ή τον εξατμισμό από τον ηλεκτρογεννήτρια για να παράγει ατμό ή ζεστό νερό.
Υπάρχουν βασικά δύο τύποι συνεπαγωγικών εργοστασίων παραγωγής ενέργειας, όπως-
Εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας με κύκλο κορυφής
Εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας με κύκλο βάσης
Εργοστάσιο Παραγωγής Ενέργειας με Κύκλο Κορυφής
Σε αυτόν τον τύπο συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, παράγεται πρώτα ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια ο ατμός απορροφώντας χρησιμοποιείται για το βρασμό νερού ή το θέρμανση κτιρίων. Υπάρχουν βασικά τέσσερις τύποι κύκλων κορυφής.
Συνδυασμένος κύκλος κορυφής CHP (Combined Heat and Power) - Σε αυτόν τον τύπο εργοστασίου, το καύσιμο καίεται πρώτα σε έναν ζεστήρα. Ο ατμός που παράγεται στον ζεστήρα χρησιμοποιείται για τη λειτουργία ενός τρίβων, ο οποίος συνδέεται με έναν συγχρονισμένο γεννήτρια, ο οποίος στη συνέχεια παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Ο ατμός απορροφώντας από αυτόν τον τρίβων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή χρήσιμης θερμότητας, ή μπορεί να σταλεί σε ένα σύστημα ανάκτησης θερμότητας για την παραγωγή ατμού, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία ενός δευτερεύοντος ατμοτρίβων.
Εργοστάσιο CHP με ατμοτρίβων κορυφής - Σε αυτό, το καύσιμο καίεται για την παραγωγή ατμού, ο οποίος παράγει ενέργεια. Ο ατμός απορροφώντας χρησιμοποιείται στη συνέχεια ως χαμηλής πίεσης προσωπικός ατμός για το βρασμό νερού για διάφορους σκοπούς.
Εργοστάσιο CHP με υδροτρίβων κορυφής - Σε αυτόν τον τύπο εργοστασίου CHP, ένα κάλυμμα ψύξης νερού διαρκεί μέσα από ένα σύστημα ανάκτησης θερμότητας για την παραγωγή ατμού ή ζεστού νερού για θέρμανση χώρων.
Εργοστάσιο CHP με αεριοτρίβων κορυφής - Σε αυτόν τον τύπο εργοστασίου, ένας αεριοτρίβων που λειτουργεί με φυσικό αέριο χρησιμοποιείται για τη λειτουργία ενός συγχρονισμένου γενν
