Kogeneracija se definira kao pretvorba kemijske energije goriva u korisnu toplinsku, mehaničku i električnu energiju u istovremenom procesu. Otpadna toplinska energija u procesu izgaranja goriva (u motoru ili turbini) potom se nužno mora koristiti u nekom tehnološkom procesu, za grijanje, pripremu potrošne tople vode ili u rashladnim sustavima (trigeneracija). Prednosti kogeneracijskih sustava pred klasičnima, s odvojenom proizvodnjom električne (npr. u elektranama) i toplinske energije (npr. u toplovodnim kotlovima) je u stupnju iskoristivosti primarnog energenta, koji je veći i od 30 % (il. 1 i 2).



Ilustracija 1 - Centralizirani sustav za opskrbu električnom...

Ilustracija 2 - ... i distribuirani sustav za opskrbu električnom i toplinskom energijom (mikrokogeneracijsko postrojenje)

Mali i mikrokogeneracijski sustavi (do električne snage 50 kW) primarno su namijenjeni za opskrbu potrošača toplinskom i električnom energijom koja se generira u kombiniranom radnom ciklusu generatora električne energije i motora s unutarnjim izgaranjem. Najveću primjenu za pretvorbu kemijske energije goriva u mehanički rad za pokretanje električnog generatora imaju motori s unutarnjim izgaranjem (Ottovi motori) zbog jednostavnosti konstrukcije, niske cijene, pouzdanosti i niskih troškova održavanja. Najzastupljenije gorivo koje se koristi u mikrokogeneracijskim postrojenjima je prirodni plin zbog dostupnosti i jednostavnosti transporta sustavom plinske mreže.

Zašto je pametno uložiti u kogeneraciju?

Kontrola nad energetskim resursima i trgovina energijom ranije je smatrana strateškom djelatnošću, da bi se danas prepustila zakonima slobodnog tržišta. Liberalizacija tržišta i deregulacija cijena električne energije posljednjih godina pružile su velike mogućnosti za širu primjenu kogeneracijskih, distribuiranih sustava za opskrbu toplinskom, rashladnom i električnom energijom. Distribuirana proizvodnja podrazumijeva više malih uređaja za proizvodnju električne energije koji se nalaze u neposrednoj blizini potrošača, za razliku od dislociranih elektrana. U takvom energetskom konceptu mikrokogeneracijski sustavi se nameću kao optimalno rješenje za opskrbu potrošača toplinskom i električnom energijom. Pri tome treba naglasiti da mikrokogeneracijski sustavi ne mogu odvojeno generirati samo jedan oblik energije jer je njihov rad tehnički i ekonomski nužno uvjetovan istovremenim procesima, tj. nije moguće generirati električnu bez korištenja toplinske energije iz samog procesa. Instaliranje mikrokogeneracijskih sustava mora počivati na ekonomičnosti. Da bi se zadržala ekonomičnost sustava, nužno je osigurati potrošnju toplinske energije iz procesa. Stoga je jako važno za analizu potencijala takvih postrojenja uzeti u obzir mogućnost primjene i načine za iskorištavanje toplinske energije.


Ilustracija 3 - Vaillantov mikrokogeneracijski uređaj ecoPOWER

Mikrokogenarcijski sustavi se izvrsno uklapaju u temeljne ciljeve energetske politike mnogih naprednih zemalja i cijele Europske unije, kao što su: sigurnost opskrbe, industrijska konkurentnost i zaštita okoliša. Uz to, to je jedna od rijetkih tehnologija koja udovoljava tim ciljevima. U zemljama kao što su Njemačka, Austrija, Finska, Danska i Nizozemska veliki udio električne energije proizvedene u malim kombiniranim sustavima rezultat je strateških odluka vlada tih zemalja u prošlosti da se potiče ta tehnologija.

Danas je situacija ipak malo drugačija i kombinirana postrojenja potiču se prvenstveno zbog ekoloških učinaka (obveze Kjotskog protokola za smanjenje emisije stakleničkih plinova). Procjene pokazuju da najveći potencijal za razvoj kombiniranih sustava za proizvodnju toplinske i električne energiju leži u mikrokogeneracijama koje bi se koristile za grijanje kućanstava i upravo je to područje za koje je Vaillant namijenio svoje kogeneracijske uređaje.

Vaillant ecoPOWER - vrhunski proizvod na rastućem tržištu

Vaillant ecoPOWER je kogeneracijski uređaj pogonjem motorom s unutarnjim izgaranjem (il. 3). Toplinska energija razvijena tijekom procesa izgaranja se predaje u sustav grijanja ili pripreme PTV-a, dok se mehanička energija u električnom generatoru pretvara u električnu koja se dalje distribuira u elektroenergetsku mrežu. S obzirom na veliku iskoristivost i mogućnost prodaje proizvedene električne energije, očito je da ecoPOWER i štedi i generira novac!


Ilustracija 4 - Uređaj ecoPOWER 4.7 u Vailantovom Centru za obnovljive izvore energije

Vaillant u svojoj ponudi ima četiri kogeneracijska uređaja: ecoPOWER 1.0, ecoPOWER 3.0, ecoPOWER 4,7 i ecoPOWER 20.0. Njhova glavna odlika, ujedno i velika prednost pred konkurencijom, je mogućnost modulirajućeg rada, čime se vrijeme rada uređaja produljuje na više od 6000 h godišnje, dok se s klasičnim kogeneracijskim uređajima bez modulirajućeg rada maksimalno ostvaruje 3000 h godišnje, što u konačnici znači više radnih sati, više proizvedene električne energije i više prihode od prodaje električne energije.

Sustav ecoPOWER moguće je koristiti kao zaseban izvor topline, ali se najčešće koristi s dodatnim izvorom topline koji osigurava pokrivanje vršnih potreba za toplinom. Velika prednost je što Vaillant u proizvodnom programu ima velik broj uređaja (ecoTEC, ecoCRAFT i sl) i spremnika (allSTOR) koji zajedno s uređajem ecoPOWER tvore sustav koji odgovara svim zahtjevima za proizvodnju toplinske energije. Sustav s uređajem ecoPOWER 4,7 je instaliran u Vaillantovom Centru za obnovljive izvore energije u Planinskoj ulici 11 u Zagrebu, gdje Vaillantovi stručnjaci svakodnevno mogu prezentirati njegov koncept i rad (il. 4).
Više o svemu tome može se pronaći na Vaillantovim internetskim stranicama: www.vaillant.hr.