Βιομηχανική Συμπαραγωγή

Με τον όρο Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας σύμφωνα με το Ν. 3734/2009, εννοούμε την ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής (ή/και μηχανικής) και χρήσιμης θερμικής/ψυκτικής ενέργειας από την ίδια αρχική ενέργεια, στο πλαίσιο μόνο μίας διεργασίας. Ο σκοπός αυτού είναι η κατανάλωση κάποιου καυσίμου όπως  πετρέλαιο, φυσικό αέριο ή οποιοδήποτε βιοκαύσιμο για την λειτουργία μιας ηλεκτρογεννήτριας της οποίας μέρος της θερμότητας που απάγεται θα συλλέγεται και θα χρησιμοποιείται είτε για θέρμανση είτε για ψύξη νερού ή αέρα, γεγονός που καθιστά μία βιομηχανία λιγότερο ενεργοβόρα επομένως και λιγότερο κοστοβόρα με μεγαλύτερη συνολική απόδοση. Ο βαθμός απόδοσης των μονάδων συμπαραγωγής είναι πάνω από 80% με αποτέλεσμα εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας σε ποσοστό περίπου 35%. Σύμφωνα με το Ν. 3734 (ΦΕΚ 8^Α/28-01-2009), που συνδέει την ελληνική νομοθεσία με την Οδηγία 2004/8/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του συμβουλίου της 11/02/2004, η συμπαραγωγή που μπορεί να εξασφαλίσει εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας μεγαλύτερης του 10%, σε σύγκριση με τη χωριστή παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας, χαρακτηρίζεται ως Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης (ΣΗΘΥΑ).

Η πίεση του ανταγωνισμού για μείωση του κόστους παραγωγής έχει στρέψει αρκετές βιομηχα­νικές μονάδες προς την κατεύθυνση αυτή, αφού η συμπαραγωγή όπου και όταν εφαρμοστεί σωστά, κατόπιν προσεκτικού σχεδιασμού και μελέτης όλων των τεχνικών και οικονομικών παραμέτρων, μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική μείωση των συνολικών εξόδων για την εξασφάλι­ση της απαιτούμενης ενέργειας. Επιπλέον με την συμπα­ραγωγή μπορεί να μειωθεί η εξάρτηση του εργοστασίου από το δίκτυο, ή με άλλα λόγια μπορεί να διασφαλιστεί σε ένα μεγάλο βαθμό η αδιάλειπτη και ποιοτική εξυπηρέτηση ενός στρατηγικής σημασίας τμήματος του φορτίου του.

Πίνακας 1: Διαφορετικά είδη θερμικών μηχανών για χρήση ΣΗΘΥΑ.

Η οικονομια που επιτυγχάνεται με ένα σύστημα συμπαραγωγής στο κόστος των συνολικών ενεργειακών αναγκών, είναι αξιοσημείωτη σε περιπτώσεις όπου απαιτούνται ταυτόχρονα και επί 24ώρου βάσεως μεγάλα θερμικά και ηλεκτρικά φορτία. Παρακάτω αναφέρονται περιπτώσεις όπου απαιτούνται τέτοια ποσά ενέργειας:

1. ενεργοβόρες βιομηχανίες

1. σε κτήρια του τριτογενή τομέα, όπως νοσοκομεία, ξενοδοχεία και αθλητικές εγκαταστάσεις
2. σε περιπτώσεις τηλεθέρμανσης ή τηλεψύξης για την κάλυψη των εκάστοτε αναγκών
3. σε μεγάλες θερμοκηπιακές εγκαταστάσειςσε ιδιόκτητες κατοικίες (microCHP)
4. σε μεγάλες θερμοκηπιακές εγκαταστάσεις
5. σε ιδιόκτητες κατοικίες (microCHP)

Ενδεικτικά αναφέρεται ότι η εγκατάσταση τέτοιων συστημάτων, π.χ. βιομηχανία, μπορεί να οδηγήσει σε μια μείωση του ενεργειακού κόστους της τάξης του 35%, με υπολογιζόμενη απόσβεση σε διάστημα όχι μεγαλύτερο από αυτό των 5 ετών κατά μέσο όρο. Αν μάλιστα χρησιμοποιηθεί ως ορυκτό καύσιμο το φυσικό αέριο καθίσταται ως ένας εκ των οικονομικότερων αλλά ταυτόχρονα και αποδοτικών τρόπων μείωσης του συνολικού ενεργειακού κόστους μιας διεργασίας.

Το φυσικό αέριο ως καύσιμο εξαιτίας της καθαρότητας και της ποιότητας του, που συνεισφέρουν στην αποδοτική και αξιόπιστη λειτουργία της μονάδας με μακροπρόσθεμα χαμηλό κόστος συντήρησης αυτής. Επιπροσθέτως, με τη χρήση του φυσικού αερίου απουσιάζουν δύο πολύ σημάντικα προβλήματα η διαθεσιμότητα των καυσίμων και ο επιπλέον χώρος αλλά και ο εξοπλισμός που θα απαιτούσε η αποθήκευση διαφορετικού τύπου καυσίμων (στερεών και υγρών). Κάτι που θα πρέπει εδώ να επισημανθεί είναι ότι το φυσικό αέριο σαν καύσιμο είναι σχεδόν ακίνδυνο (χρειάζεται συγκέντρωση στο χώρο >15% κατ’ όγκο για να καταστεί επικίνδυνο) καθώς αναμιγνύεται εύκολα με τον ατμοσφαιρικό αέρα, ενώ τα παραπροϊόντα που προκύπτουν από την καύση του είναι το μονοξείδιο και το διοξείδιο του άνθρακα και κάποια οξείδια του αζώτου.

Τα συστήματα συμπαραγωγής αποτελούνται από τρία βασικά μέρη, έναν κινητήρασυνήθως ατμοστρόβιλο, αεριοστρόβιλο ή σε μικρότερες εφαρμογές εμβολοφόρο μηχανή εσωτερικής καύσης), τηγεννήτρια, και έναν μηχανισμό ανάκτησης θερμότητας που συνήθως περιλαμβάνει κάποιον λέβητα.

Συνοψίζοντας, να απαριθμήσουμε τα βασικά πλεονεκτήματα και τα οφέλη ενός συστήματος ΣΗΘΥΑ.

1. Οικονομικό όφελος τόσο σε επίπεδο απόσβεσης της εγκατάστασης όσο και στο επίπεδο συντήρησης του συστήματος αλλά και σημαντική μείωση του κόστους παραγωγής της συνολικής ενέργειας που απαιτείται από το εκάστοτε σύστημα
2. Μείωση των αέριων ρύπων που επιβαρύνουν το περοβάλλον (κυρίως CO₂)
3. Αυξημένη ανταγωνιστικότητα από την πλευρά των βιομηχανιών αλλά και απασχόλησης καθώς με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών ΣΗΘ δημιουργούνται νέες θέσεις εργασίας
4. Και τέλος υπάρχουν δυνατότητες χρηματοδοτήσεων και εξασφά­λισης εσόδων από την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο κάτω από το ευνοϊκό νομικό καθεσ­τώς που διέπει την ηλεκτροπαραγωγή από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας – για όποιες απ’ τις βιομηχανίες μπορούν να παρά­γουν περίσσεια ρεύματος