Figur 1: En cogeneration syklus gjør bruk av spillvarme er generert av en termodynamisk prosess for å varme opp boliger, biler og andre apparater.
Cogeneration eller kombinert strøm og varme (CHP) er på stedet generering av elektrisitet fra spillvarme. Når du genererer elektrisitet fra kull, gass eller kjernekraft bare en brøkdel av den faktiske energi-innhold som frigjøres ved forbrenning omdannes til elektrisitet. Resten av energien går tapt som varme., I et CHP kraftverk, denne varme gjenvinnes til andre programmer, for eksempel oppvarming eller andre industrielle prosesser som krever varme. Derfor, CHP er en effektiv prosess for å gjenvinne energi som ellers ville ha gått tapt. På grunn av denne økningen i effektivitet, cogeneration har mange miljømessige fordeler, og som kan være en viktig faktor i å redusere klimaendringene.
Cogeneration planter tilbyr store besparelser, som gir ekstra konkurranseevnen for industriell og kommersiell bruk, ved å tilby rimelige varme til innenlandske brukere., De gir klare miljømessige fordeler på grunn av sin forbedret konvertering av energi og bruk av spillvarme. Men, det er mange faktorer i bygging av slike anlegg. En faktor er relativt høy kapital kostnader forbundet med slike planter, noe som gjør det lite tiltalende til potensielle utviklere. Cogeneration planter er en trussel mot slike selskaper, og det har vært kjent for å være mange juridiske wranglings i utviklingen av disse plantene., I tillegg distribuert produksjon kilder av elektrisitet kan skape sjokk farer for strøm selskapet ved å elektrifisere en del av det elektriske nettet som ellers ville være slått av når selskapet trenger for å fungere på den delen av nettet.
Siden fossile brensler er i hovedsak brukt som inngangskilde, CHP, ikke kan anses som en slutt bærekraftig løsning på lang sikt. Imidlertid, det kan bidra til å redusere frekvensen av klimagass-utslipp med betydelige energibesparelser gjennom høyere effektivitet i situasjoner der mer bærekraftige alternativer er ikke tilgjengelige eller rimelig.,
En diskusjon av noen av de fordeler og ulemper med CHP kan sees på bloggen TriplePundit her.
Effektivitet
kraftverk produserer omtrent dobbelt så mye energi som varme som elektrisitet. Boliger er vanligvis oppvarming med ovner og krever også drivstoff til å generere sine varme. Viderekobling av noen av overskuddsvarme fra elektrisitetsproduksjon, lagrer betydelige mengder penger og energi.
å Produsere tilsvarende mengde varme og elektrisitet ved hjelp av et CHP-systemet er mye mer effektiv som varme fra produksjon av elektrisitet kan være hensiktsmessig anvendt., Den totale effektiviteten av et CHP-systemet er gitt ved den totale energien som brukes, både elektrisk og varme energi, delt av energien går i. En mye mindre del av varmen er uopprettelig, og fortsatt er tapt som varme.
– >
Figur 2: Energi flytskjema å sammenligne effektiviteten av egen generasjon og cogeneration. Data effektivitet, varme-og energibehov er eksemplarisk. Grønne pilene er knyttet til nyttig energi, svarte de med tap.,
Effektivitet beregninger
En husholdning har en bestemt termisk energibehov , og effektbehov . CHP har en termisk effektivitet , og en elektrisk effektivitet . På grunn av kombinert generasjon, CHP effektivitet er summen av disse effektivitetsgevinstene , der den totale drivstoff som trengs for å møte huset behov er . På grunn av den mye høyere effektivitet i forhold til en husholdning ikke bruke CHP, hvor mye drivstoff som er nødvendig for å dekke sitt energibehov er mye mindre., For eksempel, hvis et hus ved hjelp av CHP har en virkningsgrad på 90%, en forholdsvis den bruker bare 1/3 av drivstoffet som et hus som kjører på 30% effektivitet ville!
Typer
Skjematisk visning på et rutenett som er koblet bolig cogeneration generasjon enhet
elektrisk effekt som trengs, vil bidra til systemet størrelse på cogeneration enhet. Vanligvis Mikro-CHP-utgang mindre enn 5 kilowatt (kW), mens Mini-CHP vil være større enn 5 kW, og mindre enn 500 kW., Micro-CHP-systemer er vanligvis installert i boliger og er varmebehov kontrollert. Dette betyr at de slår seg på når det er behov for varme til å produsere biprodukt varme, mens generere elektrisitet.
De forskjellige typer av Mikro-CHP-systemer inkluderer for eksempel:
- Micro gassturbiner
- forbrenningsmotorer
- brenselceller
- Stirling motorer
Integrere CHP i el-nettet
for Å integrere et CHP-system på nettet, det må først være koblet til en omformer å konvertere DC strøm AC strøm., Dette gjør at det genereres strøm til å bli brukt av andre på nettet.En høy penetrasjon pris av mikro-CHP-systemer i boliger som har potensial til å forårsake ustabilitet og strømnettet. Dette er på grunn av vanskeligheter med prognoser når disse systemene vil generere elektrisitet som de må produsere varme i hjemmet for å få strøm kreves for lasten. I rushtiden når forbruket er høyt, det er et større behov for ytterligere strøm på elektriske strømnettet enn i off-peak timer.,Områder av interesse å ta opp dette problemet inkluderer varme oppbevaring som kan effektivt gjøre CHP bli etterspørsel etter elektrisitet styres i stedet av varmebehov kontrollert. Systemet vil generere elektrisitet som kreves av rutenett og lagre overflødig varme for bruk på et annet tidspunkt.
For Videre Lesing
For mer informasjon, vennligst se den relaterte sider under:
- Varme motoren
- Avfall varme
- Andre lov termodynamikk
- Eller utforske en tilfeldig side