Utilizari ale biogazului, cogenerare





Dupa ce a suportat tratamentele necesare, biogazul poate fi utilizat in doua modalitati:

a) doar pentru productia de caldura;
b) pentru cogenerarea de energie electrica si caldura;



Arderea pentru simpla producere de caldura:
Se utilizeaza instalatii cu tehnologii simple; este suficient un generator simplu de caldura pe gaz constituit dintr-un arzator, in care sunt din belsug combustibil si comburant si iese energia termica sub forma de flacara si din schimbatorul de caldura, in care produsii arderii cedeaza caldura produsa printr-un fluid termovector. Biogazul este tratat ca gazul metan, in timp ce sunt realizate diferite modificari ale arzatorului pentru introducerea de gaz, amestecul combustibilului cu comburantul si utilizarea de materiale mai rezistente la coroziune pentru schimbatorul de caldura si arzatorul insusi.

Cogenerarea pentru producerea simultana de energie electrica si caldura:
Este producerea simultana de caldura si energie mecanica imediat transformata in energie electrica (aceasta metoda este un sistem unic integrat la energia totala), plecand de la aceeasi energie primara. Acest sistem de productie de energie permite o substantiala economisire energetica fata de cazul productiei separate ale acelorasi cantitati de caldura de energie electrica / mecanica; se poate ajunge de fapt la a depasi 90% din randament (30% din randamentul electric si 60% din randamentul termic). Se utilizeaza doua tipologii diferite de masini:

motoare endotermice alternative
microturbine



Pentru cogenerarea cu motoare endotermice alternative se folosesc motoare care functioneaza cu ciclu opt sau cu ciclu diesel modificat, constituite din urmatoarele componente:

motor endotermic alternativ, care in afara de a produce energia mecanica este si componentul unde vine produsa energia termica;
alternator, asincron pentru productia de curent electric alternat trifazic;
recuperator de caldura, compus dintr-un schimbator de caldura care recupereaza caldura produsa de intreg sistemul, atat din gazul din descarcare, cat si din circuitul de racire al motorului si din uleiul de lubrifiere;
panou electric, care permite utilizarea energiei electrice produse si interferenta cu linia electrica nationala.

Pentru cogenerarea cu microturbine se utilizeaza turbomasini pe gaz de derivare aeronautica de mici dimensiuni, cu urmatoarele componente principale:

turbina cu gaz si recuperator;
sistem electric generator de curent;
schimbator de caldura pe fumurile din descarcare;
sistem de gestionare si control;

Cogeneratoarele pot functiona in functie de urmatoarele modalitati:

in paralel cu reteaua publica: este cedata retelei firmei in legatura cu reteaua externa toata energia produsa de motorul care functioneaza in regim constant la puterea maxima. Energia magnetizanta este total absorbita de retea, nu exista probleme asupra eventualelor sarcini de varf si controalele asupra energiei electrice produse sunt referitoare doar la tensiune si la frecventa care trebuie sa fie mentinute constante. Un inconvenient al unui astfel de sistem se verifica in cazul lipsei de curent electric in reteaua publica, in masura in care se stinge chiar si cogeneratorul.

in insula independenta de linia electrica, tipica in locuri in care nu exista linia publica, sau in cazul in care sunt individualizate utilizari separate de reteaua firmei, de exemplu instalatii de depurare. Este necesar sa se aiba un generator autostimulant cu un motor de pornire pe baza de baterii. Aceasta solutie are avantajul de a garanta curentul electric in cazul lipsei de tensiune in reteaua publica, dar prezinta doua inconveniente sau necesitatea de a supradimensiona cogeneratorul in masura in care trebuie sa obtina puncte de pornire ale diferitelor utilitati si necesitatea de a predispune grupuri de continuitate in cazul prezentei de circuite electronice sau de aparaturi care nu pot fi stinse deoarece la pornire va fi lipsita de curent pentru cateva secunde.

in stand-by: in cazul functionarii normale cogeneratorul este conectat in paralel la reteaua publica, in cazul lipsei de tensiune cogeneratorul nu se stinge, ci continua sa functioneze, garantand curentul electric pe liniile privilegiate, decuplandu-se automat de la retea, dar furnizand energia in functie de cererea utilitatii; in momentul reactivarii de la reteaua publica sistemul se conecteaza din nou intorcandu-se la functionarea in paralel.



Sursa : Nikolici Vasile curs