I energiverden er der forskellige måder, hvorpå man kan producere elektricitet. Det kan bruges fossile brændstoffer (olie, kul, naturgas...) til at producere elektrisk energi på mange måder. Problemet med at bruge dem er den forurening, de genererer, og at de er begrænsede ressourcer. Vi kan også få energi igennem vedvarende kilder sol, vind, geotermisk eller hydraulisk, og tager dermed hensyn til miljøet, da disse er uudtømmelige.
Uanset den anvendte energikilde er effektivitet afgørende i energiproduktionssystemer. Jo større energieffektivitet, jo bedre vil vi udnytte ressourcerne og generere en større mængde kvalitetsenergi. Et system, der skiller sig ud ved sin høje effektivitet, er det kraftvarmeproduktion.
Hvad er kraftvarmeproduktion?
Kraftvarme er et højeffektivt energiproduktionssystem, som samtidig genererer elektrisk energi og termisk energi, der udnytter den primære energi, der bruges, som normalt kommer fra forbrænding af fossile brændstoffer såsom naturgas eller olie.
Denne proces er meget mere effektiv end konventionelle produktionssystemer, da den ikke kun producerer elektricitet, men også bruger den varme, der genereres under processen, som ellers ville gå til spilde. Dette udmønter sig i en væsentlig forbedring af udnyttelsen af naturressourcer.
Fordele ved kraftvarmeproduktion
Den største fordel ved kraftvarmeproduktion er dens høj energieffektivitet. Ved at udnytte varmen til at generere termisk energi undgås behovet for yderligere installationer såsom konventionelle kedler. Det betyder, at i stedet for at styre to uafhængige systemer (et til at generere elektricitet og det andet til varme), løser kraftvarme begge behov i en enkelt proces.
En anden vigtig fordel er, at kraftvarme kan udføres tæt på forbrugsstedet, hvilket reducerer energitab i transport. Disse tab, som i konventionelle elektriske netværk kan variere mellem 25 % og 30 %, reduceres væsentligt i decentrale kraftvarmesystemer.
I miljømæssig henseende udmønter større effektivitet sig også i en reduktion af CO2-udledning og andre forurenende gasser. Hvis spildvarme også bruges til køling (trigenerering), optimeres effektiviteten yderligere.
Elementer af kraftvarmeproduktion
Kraftvarmesystemet består af flere elementer, der arbejder sammen for at opnå høj ydeevne:
- Primær energikilde: De er generelt fossile brændstoffer såsom naturgas, selvom biogas eller biomethan også kan bruges i specifikke applikationer.
- mekanisk energi transformer: Gas-, dampturbiner eller stempelmotorer omdanner brændstoffets kemiske energi til mekanisk energi.
- Varmeudnyttelse: Kedler, varmevekslere eller tørretumblere genvinder den varme, der genereres i processen.
- Kølesystem: Når en del af den termiske energi ikke bruges, anvendes et kølesystem (køletårne eller aerokondensatorer).
Typer af kraftvarmeanlæg
Der er flere typer kraftvarmeværker afhængigt af de elementer, de bruger til at omdanne primær energi:
- Gasmotoranlæg: Brug naturgas, diesel eller brændselsolie. De tilbyder høj effektivitet i elproduktion, men er mindre effektive i varmeproduktion.
- Gasturbineanlæg: Udstødningsgassernes termiske energi genvindes let, som kan bruges til at producere damp.
- Dampturbineanlæg: Bruger udvidelsen af højtryksdamp til at drive turbiner og generere elektricitet.
- Kombineret cyklusanlæg: Bruger både gas- og dampturbiner til at forbedre den samlede effektivitet af processen.
Fordele ved kraftvarmeproduktion
Kraftvarme genererer en række fordele, der kan grupperes i tre brede kategorier:
- Fordele for landet og samfundet: Primære energibesparelser, reduktion af forurenende emissioner, jobskabelse og regional udvikling.
- Brugerfordele: Større effektivitet, reduktion af energiomkostninger, overholdelse af miljøregler og øget industriel konkurrenceevne.
- Fordele for elfirmaet: Undgår energitransmissions- og distributionsomkostninger og forbedrer elforsyningsplanlægningen.
Med sin evne til at producere elektricitet og varme samtidigt, er kraftvarme fortsat en nøglemulighed i udviklingen af bæredygtige energiteknologier. Muligheden for at reducere emissioner, reducere energiomkostningerne og øge effektiviteten gør dette system til en omfattende løsning for industrier, boliger og endda bycentre med høj energiefterspørgsel.