COGENERERING - TRIGENERERING

 
WAT IS COGENERERING?
Het principe
Warmtekrachtkoppeling (warmtekrachtkoppeling of WKK) is de gelijktijdige productie van elektriciteit en warmte, die beide worden gebruikt. Het centrale en meest fundamentele principe van warmtekrachtkoppeling is dat, om de vele voordelen die daaruit voortvloeien te maximaliseren, systemen gebaseerd moeten zijn op de warmtevraag van de toepassing. Dit kan een individueel gebouw zijn, een industriële fabriek of een stad, een stad bediend door stadsverwarming -koeling. Door gebruik te maken van de warmte kan het rendement van een warmtekrachtinstallatie oplopen tot 90% of meer.
Warmtekrachtkoppeling biedt daarom energiebesparingen tussen 15-40% in vergelijking met de levering van elektriciteit en warmte van conventionele centrales en ketels.
 
Warmtekrachtkoppeling optimaliseert de energievoorziening voor alle soorten consumenten, met de volgende voordelen voor zowel gebruikers als de samenleving in het geheel:
  • Verhoogde efficiëntie van energieconversie en energiegebruik. Warmtekrachtkoppeling is de meest effectieve en efficiënte vorm van energieopwekking.
  • Lagere uitstoot in het milieu, met name CO2, het belangrijkste broeikasgas. Warmtekrachtkoppeling is de grootste oplossing voor de Kyoto-doelstellingen.
  • Grote kostenbesparingen, extra concurrentievermogen voor industriële en commerciële gebruikers en betaalbare warmte voor binnenlandse gebruikers.
  • Een kans om te groeien naar meer gedecentraliseerde vormen van elektriciteitsopwekking, waarbij fabrieken zijn ontworpen om te voldoen aan de behoeften van lokale consumenten, een hoge efficiëntie bieden, transmissieverliezen vermijden en de flexibiliteit van het systeemgebruik vergroten. Dit zal met name het geval zijn als aardgas de energiedrager is.
  • Een verbeterde lokale en algemene leveringszekerheid door middel van warmtekrachtkoppeling kan het risico verkleinen dat consumenten zonder elektriciteit en/ of verwarming komen te zitten. Bovendien vermindert de behoefte aan brandstof als gevolg van warmtekrachtkoppeling de afhankelijkheid van invoer, waardoor dit een belangrijke uitdaging voor de energietoekomst van Europa helpt aan te pakken.
  • Een kans om de diversiteit aan productie-installaties te vergroten en concurrentie in productie te bieden. Warmtekrachtkoppeling is een van de belangrijkste middelen om de liberalisering van de energiemarkt te bevorderen.
  • Meer werkgelegenheid – een aantal onderzoeken heeft geconcludeerd dat de ontwikkeling van WKK-systemen een generator van banen is.

TRIGENRERING CYCLUS
Warmtekrachtkoppeling of gecombineerde hitte en kracht (WKK) is het gebruik van een warmtemotor [1] of elektriciteitscentrale om tegelijkertijd elektriciteit en nuttige warmte op te wekken. Trigenerering of gecombineerde koeling, warmte en kracht (GKWK) verwijst naar de gelijktijdige opwekking van elektriciteit en nuttige verwarming en koeling door de verbranding van een brandstof of een zonnewarmtecollector.
 
Warmtekrachtkoppeling is een thermodynamisch efficiënt gebruik van brandstof. Bij gescheiden productie van elektriciteit moet er wat energie worden afgevoerd als afvalwarmte, maar bij warmtekrachtkoppeling wordt een deel van deze thermische energie gebruikt. Alle thermische centrales geven warmte af tijdens de opwekking van elektriciteit, die via koeltorens, rookgas of op een andere manier in de natuurlijke omgeving kunnen vrijkomen. WKK vangt daarentegen een deel of al het bijproduct op voor verwarming, ofwel zeer dicht bij de centrale, of vooral in Scandinavië en Oost-Europa als warm water voor stadsverwarming met temperaturen die variëren van ongeveer 80 tot 130 ° Celsius. Dit wordt ook warmtekrachtverwarming (WKV) genoemd. Kleine WKK-installaties zijn een voorbeeld van decentrale energie. Bijproductwarmte bij gematigde temperaturen (100–180 ° Celsius, 212–356 ° Fahrenheit) kan ook worden gebruikt in absorptiekoelkasten voor koeling.

De toevoer van warmte op hoge temperatuur drijft eerst een generator op gas of een stoomturbine aan en de resulterende afvalwarmte op lage temperatuur wordt vervolgens gebruikt voor water- of ruimteverwarming zoals beschreven in warmtekrachtkoppeling. Op kleinere schaal (doorgaans minder dan 1 MW) kan een gasmotor of dieselmotor worden gebruikt. Trigenerering verschilt van warmtekrachtkoppeling doordat de afvalwarmte wordt gebruikt voor zowel verwarming als koeling, meestal in een absorptiekoelkast. GKWK- systemen kunnen een hogere algehele efficiëntie behalen dan warmtekrachtkoppeling of traditionele energiecentrales. In de Verenigde Staten wordt de toepassing van trigenerering in gebouwen, gebouwkoeling, verwarming en stroom (GKVS) genoemd. Verwarmings- en koelvermogen kunnen gelijktijdig of afwisselend werken, afhankelijk van de behoefte en de systeembouw.

Warmtekrachtkoppeling werd toegepast in enkele van de eerste installaties voor elektrische generering. Voordat centrale stations stroom verdeelden, gebruikten industrieën die hun eigen stroom genereerden uitlaat stoom voor procesverwarming. Grote kantoor- en appartementsgebouwen, hotels en winkels genereerden gewoonlijk hun eigen stroom en gebruikten afval stoom om warmte op te bouwen. Vanwege de hoge kosten van vroeg aangekochte stroom, bleven deze WKK-activiteiten vele jaren voortduren nadat er elektriciteit van nutsbedrijven beschikbaar kwam.