S tenčícími se zásobami paliv se hledají další cesty získávaní energie, a pozornost se obrací k technologiím, umožňujícím zpracovávat i suroviny, které dříve výrobci opomíjeli.
Termochemické technologie na postupu
Mezi nimi poutají pozornost např. tzv. mikroturbíny.
Výrazný technologický pokrok byl dosažen např. u malých modulárních elektrických generátorů, využívajících biopaliva, ale náklady spojené s tímto řešením zatím nedosahují žádoucích parametrů. Byly úspěšně vyzkoušeny palivové články na výrobu elektřiny s využitím bioplynu z čistíren odpadových vod a skládek odpadků, kde se při výrobě elektřiny rovněž uplatňují i běžné plynové motory.
Energie z odpadů
Na trhu jsou dostupné malé termochemické agregáty na využívání zplynované práškové biomasy s výkonem 12 až 400 kW určené především pro rozvojové země. Několik výrobců dodává malé spalovací turbiny s výkony o rozsahu 30 až 75 kW. Tyto tzv. mikroturbíny jsou v podstatě miniaturní spalovací turbíny, jejichž rychloběžná rotační součást (vlastní turbina) se ve vysokých otáčkách pohybuje na vzduchových ložiskách.
Pro nadcházející dobu výstavby mnoha menších čistíren odpadních vod je velmi zajímavým novým zařízením spalovací mikroturbína. Dokáže totiž velmi dobře spalovat i chudý bioplyn uvolňující se při vyhnívacím procesu - stačí ji i pouhých 35 % metanu, dokonce i méně. Proti dosud užívaným plynovým motorům má toto zařízení minimální emise a potřebuje mnohem menší provozní a údržbovou péči. Tyto mikroturbíny pracují v čistírnách odpadních vod v USA, Japonsku, západní Evropě. Mj. v Lewistonu poblíž Niagarských vodopádů stejně jako ve Švýcarsku.
Turbína je zpravidla americká. Nejznámějším výrobcem je Capstone, který vyrábí turbíny na zemní plyn, a další paliva, včetně bioplynu. Tyto turbíny úspěšně pracují na čisticích stanicích, ale i skládkách odpadů, a na farmách. Jsou zajímavé tím, že pracují bez mechanické převodovky, se vzduchovými ložisky, tedy bez olejového hospodářství. Také Ingersoll-Rand má řadu úspěšně fungujících turbín na bioplyn. V ČR vyvíjí mikroturbíny PBS Velká Bíteš.
Americké firmy zpravidla vyrábí a dodávají vlastní jádro stroje, a poblíž místa prodeje se kompletuje do tzv. kogenerační jednotky. Ta navíc obsahuje výměník tepla, který převádí teplo spalin do horké vody pro vytápění. Dále obsahuje rozvaděč pro evropské poměry, případně i plynový kompresor. Turbína totiž potřebuje tlak plynu 4 a více barů. Pro bioplyn ještě více, neboť méně výhřevného bioplynu je nutno dodat více než zemního plynu. Celá tato sestava s malou turbínou na zemní plyn o výkonu 28 kW i s projektem, montáží a uvedením do provozu může stát 1,8 až 2 mil. Kč s montáží a projektem. Turbína na bioplyn vyžaduje navíc náklady na čištění bioplynu. Malá turbína potřebuje asi 20 Nm3/hod. bioplynu běžných vlastností. Mikroturbíny jsou v současné době již vyráběny do velikosti přes 200 kW. Tato vyšší kategorie je ve fázi prvých komerčně užívaných jednotek. Připojení k rozvodné síti je běžné a při dobré znalosti nepůsobí potíže.
S velikostí a teplem roste účinnost
Elektrická účinnost malých zařízení činí obvykle 23% (u větších zařízení může být i kolem 30%), ale s využitím tepla mohou dosahovat např. i 75%ní účinnost. Vývoj neustále pokračuje s trvalým růstem účinnosti. U velkých turbín se účinnost zlepšuje již 50 let. Při využití odpadního tepla (spalin) na sušení roste účinnost až k 90 % - např. k sušení kalů v čistící stanici odpadních vod, sušení dřeva, potravinářských surovin atd. Spaliny turbín Capstone neobsahují na rozdíl od motorů ani stopy po oleji a mohou být tak lépe využity pro náročnější sušení. Větší jednotky budou ekonomičtější, větší rozběh v užívání se očekává po postavení výrobních linek na produkci ve větších sériích a následném poklesu cen.
Instalace Praha projektují, dodávají, montují a servisují technická zařízení budov (zařízení pro tvorbu prostředí). Součástí nabídky je i nabídka kogeneračních jednotek se spalovacími mikroturbínami i plynovými motory. Na trhu jsou i starší repasované turbíny za nižší ceny a s určitou zárukou.
Kogenerační jednotky s mikroturbínami mohou být umístěny v různých druzích provozů, které potřebují současně elektřinu i teplo - v kancelářských či obchodních objektech, v hotelích, nemocnicích, ale i v průmyslových objektech. Mikroturbíny jsou i vhodným náhradním zdrojem elektřiny, zejména pro městská centra kde z hlediska vynikajících emisních parametrů nemají v dieselgenerátorech konkurenci. I odhlučnění turbíny je mnohem snažší.
Zajímavá je i verze s dodávkou chladu. Spaliny z turbíny (odpadní teplo) mohou být zdrojem energie pro absorbční chladiče. Ty jsou ekologičtější náhradou dosud běžných kompresorových chladičů. Nepracují s chladivy typu freonů, jsou mnohem tišší, méně náročnější na údržbu. Toto tzv. trigenerační zařízení tedy vyrábí tři druhy energie - elektřinu, teplo či chlad.
Mikroturbínám zatím v počátcích konkurují plynové motory. Příznivci turbín však předpokládají, že složité a méně ekologické motory s většími nároky na provoz v delším výhledu přestanou být hlavním soupeřem, a novou konkurencí se stanou palivové články.
AUTOR: Jiří Šurovský
Výrazný technologický pokrok byl dosažen např. u malých modulárních elektrických generátorů, využívajících biopaliva, ale náklady spojené s tímto řešením zatím nedosahují žádoucích parametrů. Byly úspěšně vyzkoušeny palivové články na výrobu elektřiny s využitím bioplynu z čistíren odpadových vod a skládek odpadků, kde se při výrobě elektřiny rovněž uplatňují i běžné plynové motory.
Energie z odpadů
Na trhu jsou dostupné malé termochemické agregáty na využívání zplynované práškové biomasy s výkonem 12 až 400 kW určené především pro rozvojové země. Několik výrobců dodává malé spalovací turbiny s výkony o rozsahu 30 až 75 kW. Tyto tzv. mikroturbíny jsou v podstatě miniaturní spalovací turbíny, jejichž rychloběžná rotační součást (vlastní turbina) se ve vysokých otáčkách pohybuje na vzduchových ložiskách.
Pro nadcházející dobu výstavby mnoha menších čistíren odpadních vod je velmi zajímavým novým zařízením spalovací mikroturbína. Dokáže totiž velmi dobře spalovat i chudý bioplyn uvolňující se při vyhnívacím procesu - stačí ji i pouhých 35 % metanu, dokonce i méně. Proti dosud užívaným plynovým motorům má toto zařízení minimální emise a potřebuje mnohem menší provozní a údržbovou péči. Tyto mikroturbíny pracují v čistírnách odpadních vod v USA, Japonsku, západní Evropě. Mj. v Lewistonu poblíž Niagarských vodopádů stejně jako ve Švýcarsku.
Turbína je zpravidla americká. Nejznámějším výrobcem je Capstone, který vyrábí turbíny na zemní plyn, a další paliva, včetně bioplynu. Tyto turbíny úspěšně pracují na čisticích stanicích, ale i skládkách odpadů, a na farmách. Jsou zajímavé tím, že pracují bez mechanické převodovky, se vzduchovými ložisky, tedy bez olejového hospodářství. Také Ingersoll-Rand má řadu úspěšně fungujících turbín na bioplyn. V ČR vyvíjí mikroturbíny PBS Velká Bíteš.
Americké firmy zpravidla vyrábí a dodávají vlastní jádro stroje, a poblíž místa prodeje se kompletuje do tzv. kogenerační jednotky. Ta navíc obsahuje výměník tepla, který převádí teplo spalin do horké vody pro vytápění. Dále obsahuje rozvaděč pro evropské poměry, případně i plynový kompresor. Turbína totiž potřebuje tlak plynu 4 a více barů. Pro bioplyn ještě více, neboť méně výhřevného bioplynu je nutno dodat více než zemního plynu. Celá tato sestava s malou turbínou na zemní plyn o výkonu 28 kW i s projektem, montáží a uvedením do provozu může stát 1,8 až 2 mil. Kč s montáží a projektem. Turbína na bioplyn vyžaduje navíc náklady na čištění bioplynu. Malá turbína potřebuje asi 20 Nm3/hod. bioplynu běžných vlastností. Mikroturbíny jsou v současné době již vyráběny do velikosti přes 200 kW. Tato vyšší kategorie je ve fázi prvých komerčně užívaných jednotek. Připojení k rozvodné síti je běžné a při dobré znalosti nepůsobí potíže.
S velikostí a teplem roste účinnost
Elektrická účinnost malých zařízení činí obvykle 23% (u větších zařízení může být i kolem 30%), ale s využitím tepla mohou dosahovat např. i 75%ní účinnost. Vývoj neustále pokračuje s trvalým růstem účinnosti. U velkých turbín se účinnost zlepšuje již 50 let. Při využití odpadního tepla (spalin) na sušení roste účinnost až k 90 % - např. k sušení kalů v čistící stanici odpadních vod, sušení dřeva, potravinářských surovin atd. Spaliny turbín Capstone neobsahují na rozdíl od motorů ani stopy po oleji a mohou být tak lépe využity pro náročnější sušení. Větší jednotky budou ekonomičtější, větší rozběh v užívání se očekává po postavení výrobních linek na produkci ve větších sériích a následném poklesu cen.
Instalace Praha projektují, dodávají, montují a servisují technická zařízení budov (zařízení pro tvorbu prostředí). Součástí nabídky je i nabídka kogeneračních jednotek se spalovacími mikroturbínami i plynovými motory. Na trhu jsou i starší repasované turbíny za nižší ceny a s určitou zárukou.
Kogenerační jednotky s mikroturbínami mohou být umístěny v různých druzích provozů, které potřebují současně elektřinu i teplo - v kancelářských či obchodních objektech, v hotelích, nemocnicích, ale i v průmyslových objektech. Mikroturbíny jsou i vhodným náhradním zdrojem elektřiny, zejména pro městská centra kde z hlediska vynikajících emisních parametrů nemají v dieselgenerátorech konkurenci. I odhlučnění turbíny je mnohem snažší.
Zajímavá je i verze s dodávkou chladu. Spaliny z turbíny (odpadní teplo) mohou být zdrojem energie pro absorbční chladiče. Ty jsou ekologičtější náhradou dosud běžných kompresorových chladičů. Nepracují s chladivy typu freonů, jsou mnohem tišší, méně náročnější na údržbu. Toto tzv. trigenerační zařízení tedy vyrábí tři druhy energie - elektřinu, teplo či chlad.
Mikroturbínám zatím v počátcích konkurují plynové motory. Příznivci turbín však předpokládají, že složité a méně ekologické motory s většími nároky na provoz v delším výhledu přestanou být hlavním soupeřem, a novou konkurencí se stanou palivové články.
AUTOR: Jiří Šurovský
Zdroj:Technik
Sdílet článek na sociálních sítích
