Energetyczne wykorzystanie biogazu

Zapotrzebowanie obiektu w postaci biogazowni na energię cieplną daje możliwość zastosowania jednostki kogeneracyjnej - pisze Wojciech Piesik, inżynier ds. Kogeneracji ENER-G POLSKA sp. z o.o.

Publikacja: 28.04.2010 13:27

Zapotrzebowanie obiektu w postaci biogazowni na energię cieplną daje możliwość zastosowania jednostki kogeneracyjnej. Taki układ energetyczny gwarantuje lepsze wykorzystanie energii zawartej w paliwie. Sprawność całkowita, czyli suma sprawności przemiany energii paliwa na energię elektryczną i cieplną, dla współczesnych jednostek kogeneracyjnych wynosi od 83 do 90 proc. Pozostała część energii nie jest odzyskiwana z uwagi na straty resztkowe gazów spalinowych i cieplne wypromieniowanie.

Biogazownia jako obiekt złożony nie tylko ze zbiorników, w których produkowany jest biogaz, ale również z szeregu urządzeń pomocniczych może być również rozpatrywana jako układ energetyczny. Wiedza na temat wartości opałowej wyprodukowanego paliwa gazowego oraz natężenia jego przepływu są podstawowymi danymi do obliczenia mocy źródła energetycznego. Sprawnością całkowitą biogazowni będzie więc efekt energetyczny liczony od początku procesu produkcji biogazu do uzyskania energii użytecznej w postaci energii elektrycznej i cieplnej.

Energia użyteczna najczęściej oznacza energię elektryczną wprowadzaną do elektroenergetycznej sieci krajowej, która stanowi pewną wymierną wartość finansową, a energia cieplna w przypadku obiektu, jakim jest biogazownia, stanowić może energię pomocniczą wspomagającą proces produkcji biogazu. Ilość użytecznej energii elektrycznej jest pomniejszona o zużycie energii do napędów takich jak pompy, mieszadła oraz o energię zużytą np. do oświetlenia terenu. Energia cieplna wprowadzana jest do zbiornika fermentacyjnego w celu stabilizacji temperatury, w której zachodzi proces rozkładu beztlenowego. Ciepło można również wykorzystać do ogrzewania budynków infrastruktury biogazowni lub do przygotowania ciepłej wody użytkowej.

W ogólnym bilansie energetycznym biogazowni ilość ciepła zapotrzebowanego przez taki obiekt jest o wiele mniejsza niż możliwości produkcyjne jednostki kogeneracyjnej. Jednakże energię cieplną w większej ilości dałoby się zastosować w procesie fermentacyjnym zachodzącym w wyższej temperaturze, odpowiedniej dla procesu termofilnego. Innym procesem, w którym energia cieplna byłaby użyteczna, jest odparowanie pod obniżonym ciśnieniem pozostałości pofermentacyjnych w celu zmniejszenia całkowitej objętości pozostałości traktowanych jako odpad, który należałoby poddać dalszej obróbce oczyszczającej. Takie wykorzystanie ciepła podwyższałoby sprawność ogólną energetycznego systemu kogeneracyjnego. Biorąc pod uwagę kryterium obliczania ilości jednostek energii elektrycznej wytworzonej w kogeneracji stanowiących podstawę do naliczania wartości świadectw pochodzenia energii („żółte certyfikaty”, o ile biogaz stanowić może paliwo gazowe w świetle prawa energetycznego), to wyższa sprawność jednostki kogeneracyjnej zwiększa ilość przyznanych certyfikatów. Niestety, prawo energetyczne nie przewiduje takiego wykorzystania energii cieplnej jak opisano powyżej z uwagi na ściśle określone i ograniczone warunki użycia ciepła jako zaliczanego do rozliczenia kogeneracyjnego.

Powodzenie ekonomiczne biogazowni uzależnione jest od wielu czynników. Proces produkcji biogazu powinien być możliwie najtańszy i sprawny. Zastosowanie nowoczesnej jednostki kogeneracyjnej zapewnia sprawność przemiany energii na najwyższym poziomie. Z uwagi na utrudnioną sprzedaż energii cieplnej wyprodukowanej z biogazu w jednostce kogeneracyjnej (brak odbiorców komercyjnych w sąsiedztwie biogazowni) należałoby stworzyć takie mechanizmy prawne, które zachęcałyby do produkcji ciepła i jego wykorzystania w każdym procesie technologicznym, w którym ciepło to byłoby po prostu użyteczne. Brak możliwości zaliczenia ciepła jako użytecznego w świetle prawa energetycznego zmniejsza przychody właściciela biogazowni wynikające z kogeneracyjnych świadectw pochodzenia energii. Znowelizowane prawo energetyczne dopuszcza obecnie jednoczesne ubieganie się o uzyskanie świadectw pochodzenia energii ze źródeł odnawialnych („zielone certyfikaty”) i świadectw pochodzenia energii wytworzonej w kogeneracji („żółte certyfikaty”), więc sprawa kogeneracji w każdej biogazowni jest bardzo ważnym zagadnieniem i wymaga dalszych regulacji prawnych.

ENER-G Polska dostarcza klientom z wielu branż różnorodne technologie z zakresu wytwarzania energii, systemów jej zarządzania oraz rozwiązań zapewniających ciągłość jej dostaw oraz efektywne wykorzystanie. Rozwiązania techniczne oferowane przez firmę ENER-G Polska obejmują kogenerację, wewnętrzne wytwarzanie elektryczności, ciepła i/lub chłodu na potrzeby sektora publicznego i prywatnego, produkcję i wykorzystywanie biogazu i biomasy do produkcji zielonej energii, zagadnienia efektywnego oświetlenia użytkowego, opomiarowania, zaawansowanego sterowania procesami energetycznymi oraz wytwarzania energii z odpadów.

Zapotrzebowanie obiektu w postaci biogazowni na energię cieplną daje możliwość zastosowania jednostki kogeneracyjnej. Taki układ energetyczny gwarantuje lepsze wykorzystanie energii zawartej w paliwie. Sprawność całkowita, czyli suma sprawności przemiany energii paliwa na energię elektryczną i cieplną, dla współczesnych jednostek kogeneracyjnych wynosi od 83 do 90 proc. Pozostała część energii nie jest odzyskiwana z uwagi na straty resztkowe gazów spalinowych i cieplne wypromieniowanie.

Biogazownia jako obiekt złożony nie tylko ze zbiorników, w których produkowany jest biogaz, ale również z szeregu urządzeń pomocniczych może być również rozpatrywana jako układ energetyczny. Wiedza na temat wartości opałowej wyprodukowanego paliwa gazowego oraz natężenia jego przepływu są podstawowymi danymi do obliczenia mocy źródła energetycznego. Sprawnością całkowitą biogazowni będzie więc efekt energetyczny liczony od początku procesu produkcji biogazu do uzyskania energii użytecznej w postaci energii elektrycznej i cieplnej.

Energetyka
Energetyka trafia w ręce PSL, zaś były prezes URE może doradzać premierowi
Energetyka
Przyszły rząd odkrywa karty w energetyce
Energetyka
Dziennikarz „Rzeczpospolitej” i „Parkietu” najlepszym dziennikarzem w branży energetycznej
Energetyka
Niemieckie domy czeka rewolucja. Rząd w Berlinie decyduje się na radykalny zakaz
Energetyka
Famur o próbie wrogiego przejęcia: Rosyjska firma skazana na straty, kazachska nie