Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

Hogyan alkalmazható a CHP egy épület szén-dioxid-terhelésének és működési költségeinek csökkentésére?

A kombinált hő- és áramtermelés (CHP) optimalizálja egy épület szén-dioxid-terhelésének és működési költségeinek csökkentését.

A kombinált hő- és áramtermelő (CHP) egység üzemanyag (jellemzően vezetékes gáz) használatával termel áramot, de az áramtermelés során keletkezett hő lényeges részét hasznosítja, hogy összességében még hatékonyabbak legyen. Egy átlagos CHP-egység, amely 80%-os hatékonysággal üzemel, 35 egység áramot és 45 egység hőt termel a bevitt 100 egység energiából. Egy hagyományos gázbojler és villamosenergia-hálózat használata esetén 145 egység energiát kellene bevinni ugyanezen teljesítmény eléréséhez. Az elsődleges energiának a CHP használatával történő ilyetén megtakarítása általában a szén-dioxid-kibocsátások, a költségek, vagy mindkettő csökkenését is maga után vonja.

A jó teljesítmény kulcsa

A CHP a szén-dioxid-kibocsátást és a költségmegtakarítást azáltal éri el, hogy hatékonyabban használja fel a gázt az áramtermelés során, és nincsenek energiaátviteli veszteségek. A CHP elektromos hatékonyságának fenntartása ezért rendkívül fontos a teljesítményére nézve. Mivel egy CHP-egység hatékonysága akkor a legnagyobb, amikor folyamatosan maximális kapacitással működik, a rendszert át kell méretezni ahhoz, hogy az egység teljes kapacitással a lehető legtöbb óráig üzemeljen.

A CHP-s átméretezést ezért a hő- és villamosáram-szükségletek ésszerű felméréséből kiindulva kell elvégezni, az éves és a napi mintázatok együttes figyelembe vételével. A CHP környezetvédelmi és pénzügyi szempontból is akkor lesz a leghatékonyabb, ha a hő- és áramigények nagyrészt egybevágnak.

Szén-dioxid-kibocsátás csökkentésének felmérése

A CHP csökkentett szén-dioxid-kibocsátását csak úgy tudjuk demonstrálni, ha összevetjük az épület CHP-rendszerre modellezett káros kibocsátását a hagyományos fűtőrendszerre modellezett káros kibocsátásával. Az építési előírásokban és az építési normákban meghatározott szén-dioxid-kibocsátási céloknak való megfelelés érdekében ezek a számítások kormányzat által jóváhagyott szoftver használatát igénylik, amely a tervezetet egy fiktív tervezettel összevetve teszteli, építési műszaki előírások alapértelmezett készletének segítségével.

A jóváhagyott szoftverben használt algoritmusok – különösen a leegyszerűsített építési energiamodell (SBEM) – nem elég pontosak egy CHP-s üzem méretezéséhez. Ezt a szoftvert arra lehet használni, hogy a szén-dioxid-kibocsátások elméleti csökkenését kikövetkeztessük belőle. De még ha el is végezzük ezt, az egy jelentősen túlméretezett egységet fog eredményezni, amely nem működne hatékonyan. Ezért fontos, hogy a megfelelőségi teszteket egy pontosan méretezett üzem alapján végezzék el.

Egymással ellentétes előnyök kezelése

Az olyan projektek esetében, amelyeknél a pénzügyi megtakarítások jelentik a fő motivációt, hasznos lehet a CHP működtetése az áramtermelés maximalizálása és a szükségtelen hőtől való megszabadulás érdekében. A tervezőknek azonban rá kell jönniük, hogy ha lényeges mennyiségű hőtől szabadulnak meg, az éppen a szén-dioxid kibocsátás csökkenésével ellenkezik, amelynek elérése a CHP feladata.

Egy másik stratégia az olyan helyzetek kezelésére, amelyekben a villamosáram- és a hőszükségletek nem igazodnak egymáshoz, ha hőtárolókat használunk. A hőtárolóban lévő vizet (általában több tízezer litert) akkor melegítik fel, amikor a villamosáram-szükséglet magas, a hőszükséglet viszont alacsony. Ha a hőszükséglet magas, de a villamosáram-szükséglet alacsony, a vizet fűtő- és háztartási melegvizes-rendszerekbe vezetik. Ez lehetővé teszi, hogy a CHP teljes kapacitással és hatékonysággal működjön, a maximumot hozva ki a villamosáram- és hőhasználatból, csökkentve ezzel a káros kibocsátást.

Azonban minden projekt esetében fontos, hogy a kibocsátások és a működési költségek csökkentése érdekében a hő- és villamosenergia-igények pontos felméréséhez igazítsuk a CHP-egység méretezését.

Főbb pontok

  1. A CHP jelentősen hatékonyabb a hagyományos gázellátáshoz és a hálózati villamos áramhoz képest, ami nagyrészt annak köszönhető, hogy felhasználja az áramtermelési folyamat során keletkező hőt. A bemeneti energia CHP általi megtakarítása általában a szén-dioxid-kibocsátás és/vagy a költségek csökkenését is maga után vonja.
  2. Mivel a CHP egység hatékonysága a legmagasabb, ha folyamatosan teljes kapacitással működik, a rendszert úgy kell méretezni, hogy teljes kapacitással működjön, amennyit csak lehet. A CHP környezetvédelmi és pénzügyi szempontból is akkor lesz a leghatékonyabb, ha a hő- és áramigények nagyrészt egybevágnak.
  3. A kormány által jóváhagyott szoftver algoritmusai, amelyek a CHP által lehetővé tett csökkentett szén-dioxid-kibocsátás demonstrálásához szükségesek, nem elég precízek egy CHP-s üzem méretezéséhez. Ezért a megfelelőségi teszteket egy pontosan méretezett üzem alapján kell elvégezni.
  4. Olyan projekteknél, amelyek a pénzügyi megtakarításokat helyezik előtérbe, hasznos lehet a CHP üzemeltetése az áramtermelés maximalizálása és a szükségtelen hőtől való megszabadulás érdekében.  Fontos azonban, hogy ha lényeges mennyiségű hőtől szabadulunk meg, az éppen a szén-dioxid kibocsátás csökkenésével ellenkezik, amelynek elérése a CHP feladata.
  5. Azonban minden projekt esetében fontos, hogy a kibocsátások és a működési költségek csökkentése érdekében a hő- és villamosenergia-igények pontos felméréséhez igazítsuk a CHP-egység méretezését.