Kogeneracinės jėgainės: vienu šūviu – ne mažiau kaip du zuikiai

Vita SURDOKAITĖ

Jau tapo įprasta rudenėjant išgirsti „gerų naujienų“ – šiluma ir šiais metais brangs kažkiek procentų. Blogiausia šioje situacijoje yra tai, kad gyvenant daugiabutyje neturi kur bėgti, yra vienas šilumos tiekėjas ir bet kokiems pokyčiams šilumos tiekimo srityje reikia viso namo gyventojų sutikimų, o kartais ir visos namų bendrijos vieningo sprendimo. Nacionalinio charakterio ypatumai rodo, kad susitarti ne taip ir lengva. Todėl žmonės skundžiasi vieni kitiems, kartais piketuoja, kartais rašo piktus komentarus internetinėje erdvėje, skandina nuoskaudas keikdami valdžią ir rusiškas dujas už kurias mokam daugiau nei kitos civilizuotos valstybės. Kita vertus, ten kur yra problema visada galima rasti sprendimų ir naujų galimybių. Šį kartą pakalbėkime apie kogeneracines jėgaines ir jų potencialą Lietuvos šilumos ūkyje.

Kogeneracija ir kiti techniniai dalykai

Gaminant elektros energiją išsiskiria dideli šilumos kiekiai, kurie paprastai išleidžiami į aplinką per vėsinimo bokštus ar garų pavidalu. Paprastai šiluminių elektrinių naudingumo koeficientas tesiekia tik 55 procentų. Tuo tarpu kogeneracinės jėgainės elektros gamybos metu išsiskiriančią šilumą panaudoja patalpų arba vandens šildymui, taigi energetinis jėgainės efektyvumas padidėja iki 89 proc. Didžiausias efektyvumas pasiekiamas ir mažiausi energijos nuostoliai patiriami, kai pagaminta šiluma naudojama pačioje gamykloje ar šalia esantiems pastatams šildyti, todėl dažniausiai kogeneracines jėgaines įsirengia didelės pramonės gamyklos tam, kad patenkintų savo elektros iš šilumos energijos poreikius ir sumažintų gamybos kaštus. Pastaruoju metu visoje Europoje, ir ypač šaltomis žiemomis pasižyminčiose Skandinavijos ir Rytų Europos valstybėse kogeneracinės jėgainės statomos vis dažniau, o jų generuojama šiluma, dažniausiai 80º-130ºC vandens pavidalu tiekiama į centrinio šildymo sistemas.

Yra keturi pagrindiniai kogeneracinių įrengimų tipai: garo turbinos, kombinuoto ciklo jėgainės, dujų turbinos ir vidaus degimo (stūmokliniais) varikliai. Visos šios jėgainės turi savų trūkumų ir privalumų, todėl prieš nusprendžiant, kurio tipo jėgainę įsirengti, reikia tinkamai įvertinti daugybę veiksnių.

Tradicinės Renkino ciklu pagrįstos jėgainės yra plačiausiai naudojama kogeneracijos technologija. Tai analogiška kondensacinei elektrinei jėgainė, tik joje vietoje turbinų su vakuuminiu kondensatoriumi naudojamos „termofikacinės“ turbinos su šilumokaičiais, kuriose vietoje vakuumo palaikomas nedidelis slėgis, pabloginto vakuumo turbinos arba kondensacinės su tarpiniu garo nuėmimu turbinos, priklausomai nuo to, kokių parametrų šilumos energija reikalinga. Šio tipo kogeneracinių jėgainių pagrindinė savybė yra ta, kad jos gali dirbti naudojant praktiškai bet kokį kurą. Tokios jėgainės naudojamos elektrai ir šilumai gaminti ne tik iš dujų ar mazuto, bet ir iš anglies, kietosios biomasės ar komunalinių atliekų. Dauguma kogeneracinių jėgainių, įrengtų Lietuvos centrinio šildymo tinklų bendrovėse, yra šio tipo ir skirtos deginti dujas bei mazutą. Pasikeitus sąlygoms jos nesunkiai gali būti pritaikytos darbui naudojant alternatyvias kuro rūšis. Renkino ciklo kogeneracinės jėgainės elektros gamybos efektyvumas tuo didesnis, kuo aukštesnis gaminamo garo slėgis ir temperatūra. Jose paprastai apie 15–35 % kuro energijos paverčiama į elektrą. Dėl sudėtingos ir brangios konstrukcijos šios jėgainės gaminamos didesnio dydžio energetikos objektams – dažniausiai virš 1 MW elektrinės galios.

Kogeneracinės jėgainės namuose?

Individualių namų savininkai turi galimybę įsirengti mikro kogeneracinę jėgainę, kuri būtų naudojama buitiniams elektros poreikiams patenkinti bei vandens ir patalpų šildymui. Šios mikro jėgainės gali naudoti kietą ir skystą iškastinį kurą ar biomasę. Taip visų pirma pasiekiama visiška energetinė autonomija ir sumažinamos išlaidos energijai. Tačiau didėja rizika išmesti nepageidaujamai didelius teršalų kiekius (naudojant iškastinį kurą), todėl vertėtų pasirūpinti tinkamais filtrais ir netaupyti aplinkos sąskaita. Mažosios (mini) kogeneracinės jėgainės gali būti naudojamos daugiabučio, nedidelių įmonių ar gamyklų šilumos ir elektros energijos poreikiams patenkinti, tačiau reikalauja nemažų pradinių investicijų.

Investicijos ir pokyčiai šilumos ūkyje

Šiuo metu vykdomas Alytaus biomasės kogeneracinės elektrinės statybų projektas yra viena didžiausių užsienio investicijų Lietuvoje. Šis projektas padeda įgyvendinti pagrindinius Nacionalinės energetikos strategijos tikslus – didinti Lietuvos energetinę nepriklausomybę nuo importuojamų gamtinių dujų, energijos gamybai pritaikyti vietinį kurą, mažinti šilumos ir elektros energijos kainas vartotojams bei kurti naujas darbo vietas šalies regionuose. Biomasės kogeneracinė elektrinė „Litesko” Alytaus gamybinėje bazėje pradėta statyti pernai, o veikti turėtų pradėti šių metų pabaigoje. Elektrinė įrengiama siekiant iš dalies pakeisti šilumos energijai gaminti naudojamą kurą – iš gamtinių dujų į medžio drožles ar granules, tokiu būdu atpiginant tiekiamą šilumą.

„Jau 2012 metais apie 40 proc. šilumos energijos Alytuje pagaminsime iš biokuro. Kogeneracinė elektrinė leis mums atsisakyti brangių gamtinių dujų, užtikrinti saugų šilumos tiekimą ir stabilią šilumos kainą gyventojams. Biokuro katilinės įrengimas leis didinti šalies nepriklausomybę nuo importuojamų gamtinių dujų“, – teigė „Litesko“ komercijos direktorius Svajūnas Juodka. Taip pat ši elektrinė sumažins oro taršą Alytuje. Anglies dioksido (CO2) išmetimas į aplinką turėtų sumažėti apie 44 procentus.

Šiuo metu „Litesko“ Lietuvoje eksploatuoja 10 biokuro katilinių, kurių bendras galingumas sudaro 50,69 MW. Naudojant biokurą šiluma gaminama Marijampolėje, Vilkaviškyje, Palangoje, Kelmėje, Kybartuose, Telšiuose, Biržuose, Leipalingyje bei Kazlų Rūdoje. Marijampolėje kogeneracijos būdu gaminama ir elektros energija.

Kur zuikiai?

Tai kiek gi zuikių galima nušauti vienu šūviu, įprastą šiluminę jėgainę pakeitus kogeneracine? Visų pirma, gaminant elektrą ir tikslingai panaudojant šalutinį šios gamybos produktą – šilumą, pasiekiamas didesnis energetinis efektyvumas, taigi sumažinama tiek elektros energijos tiek ir šilumos kaina. Naudojant biomasę vietoj dujų ar kito iškastinio kuro ženkliai sumažinamos CO2 emisijos. Biomasės naudojimas turi ir kitų ekonominių privalumų – tai vietinė sąlyginai pigi žaliava, į kurios gamybą ir paruošimą įtraukiami vis nauji rinkos žaidėjai ir kuriamos naujos darbo vietos. Tuo pačiu didėja energetinė nepriklausomybė bei skatinamas vietinių atsinaujinančių išteklių vartojimas. Ir visų svarbiausia, sumažinus sąskaitas už šildymą galima grąžinti žmonėms šypsenas žiemos metu.


Straipsnis iš http://www.ozonas.lt/uploads/block24/OzonasNr39.pdf