Co to jest trigeneracja

Trigeneracja to skojarzone wytwarzanie energii cieplnej, elektrycznej oraz chłodu użytkowego w jednym procesie technologicznym. Układy skojarzone charakteryzują się wysoką  oszczędnością energetyczną.

W skład systemu trigeneracyjnego wchodzi agregat absorpcyjny oraz moduł kogeneracyjny produkujący energię elektryczną w procesie spalania gazu ziemnego lub biomasy.

Energię elektryczną można wykorzystać na potrzeby własne a nadwyżkę sprzedać do zakładu energetycznego. Wytwarzane w procesie spalania ciepło, które zazwyczaj jest produktem odpadowym, w układzie trigeneracji jest w pełni wykorzystywane do zasilania agregatu absorpcyjnego. Wykorzystanie energii cieplnej można dostosować do indywidualnych potrzeb: częściowo skierować do zasilania agregatu absorpcyjnego, a częściowo do ogrzewania obiektu lub podgrzania wody użytkowej.

W ten sposób można otrzymać energię elektryczną, ciepło oraz chłód technologiczny w jednym, oszczędnym procesie.

Agregat absorpcyjny  przetwarza  energię cieplną na chłód przeznaczony do klimatyzacji lub procesów technologicznych. Sprawdź jak działa agregat absorpcyjny.

Systemy trigeneracji są coraz bardzie popularne, zwłaszcza w obiektach, których właściciele starają się o Certfikat LEED lub BREEAM oraz wszędzie tam, gdzie niezbędne jest awaryjne źródło zasilania. W miejscach cierpiących na deficyt energii elektrycznej, przy jednoczesnym zapotrzebowaniu na chłód i ciepło, system trigeneracji jest jedynym ekonomicznie uzasadnionym rozwiązaniem.

 

 

 

 

 

Schemat układu trigeneracji

Przykład wdrożenia instalacji trigeneracji w budynku biurowym.

 

Dostawcy mediów

Obiekt jest podłączony do sieci energetycznej, jest również zasilany w gaz z sieci gazowej. Zakład energetyczny jest jednocześnie dostawcą i odbiorcą energii (kupuje nadwyżkę energii wyprodukowanej w module kogeneracyjnym).

Instalacje wewnętrzne budynku połączone funkcjonalnie z systemem trigeneracji.

Budynek jest wyposażony w instalację elektryczną, instalację ciepłej wody użytkowej, instalację c.o., instalację wentylacji oraz klimatyzacji. Budynek posiada własną kotłownię gazową oraz maszynownię chłodniczą  z agregatem (chillerem) sprężarkowym. W budynku znajduje się instalacja trigeneracji z modułem kogeneracyjnym oraz agregatem absorpcyjnym.  Moduł kogeneracyjny  wytwarza energię elektryczną oraz ciepło w postaci gorącej wody. Energia elektryczna jest wykorzystywana na potrzeby własne budynku, a nadwyżka jest sprzedawana do zakładu energetycznego. Gorąca woda z modułu kogeneracyjnego jest kierowana do agregatu absorpcyjnego oraz do wymienników ciepła. W agregacie absorpcyjnym energia cieplna jest przetwarzana na chłód technologiczny kierowany do zbiornika buforowego. Agregat absorpcyjny jest chłodzony przez zlokalizowaną na dachu budynku wieżę chłodniczą.

Do wymienników ciepła jest doprowadzona równolegle gorąca woda z kotłowni gazowej.  Analogicznie, do zbiornika buforowego doprowadzona jest również zimna woda z agregatu sprężarkowego. Kotłownia gazowa oraz maszynownia sprężarkowa są traktowane jako rezerwowe źródła energii cieplnej i chłodu - są wykorzystywane w momentach zwiększonego zapotrzebowania jako wspomaganie instalacji  trigeneracji oraz w czasie jej ewentualnego przestoju.

 

Instalacje odbiorcze w budynku

Z wymienników ciepła gorąca woda jest kierowana do instalacji ciepłej wody użytkowej, instalacji c.o. (do grzejników), instalacji klimatyzacji (do klimakonwektorów) oraz poprzez centralę wentylacyjną do instalacji wentylacji. Zimna woda ze zbiornika buforowego jest kierowana do instalacji klimatyzacji (do klimakonwektorów) oraz poprzez centralę do wentylacji.

 

Sterowanie

Układ automatyki zapewnia synchronizację i płynne sterowanie całością układu. Nadzoruje również przełączanie pomiędzy systemem podstawowym (trigeneracją) i rezerwowym (kotłownią i  sprężarkową maszynownia chłodniczą).

 

Korzyści z trigeneracji, koszty, czas zwrotu inwestycji

W układach trigeneracji w jednym procesie technologicznym otrzymujemy energię elektryczną, energię cieplną oraz chłód technologiczny. Zastosowanie takiego układu daje niezależność energetyczną, niesie również korzyści  ekonomiczne i ekologiczne. Wytwarzając wszystkie media w jednym procesie możemy znacznie obniżyć zużycie energii pierwotnej.

Uogólnione dane mówią również o 30% oszczędnościach finansowych płynących z samego ograniczenia zużycia paliwa. Należy jednak pamiętać o dodatkowych korzyściach związanych z regulacjami  dotyczącymi produkcji energii elektrycznej w kogeneracji.

Ze względu na wysoką sprawność energetyczną systemów kogeneracyjnych oraz związane z nią ograniczenie emisji dwutlenku węgla układy takie są w Unii Europejskiej promowane i wspierane prawnie. Wytwórca energii pochodzącej z  wysokosprawnej kogeneracji może ubiegać się o świadectwa pochodzenia, które następnie może sprzedać na Towarowej Giełdzie Energii. Dostępne są również  bloki kogeneracyjne dostosowane do spalania biomasy. W przypadku wykorzystania takiego urządzenia można ubiegać się o świadectwa pochodzenia energii ze źródeł odnawialnych.

Ekonomiczne i ekologiczne korzyści płynące z zastosowania instalacji trigeneracji:

  • niezależność energetyczna
  • różnicowanie źródeł zasilania w energię elektryczną
  • możliwość uzyskania certyfikatów pochodzenia energii i sprzedaży na Towarowej Giełdzie Energii
  • potwierdzone oszczędności energetyczne
  • obniżenie poboru mocy elektrycznej o moc agregatów chłodniczych
  • możliwość korzystania z dofinansowania z NFOŚ