Prąd to dopiero część energii

Podczas wytwarzania prądu z biogazu powstaje również ciepło. Część służy utrzymaniu temperatury fermentacji, a pozostała może ogrzewać budynki lub zasilać procesy produkcyjne. Warunkiem jest dopasowanie ilości i parametrów dostępnego ciepła do potrzeb odbiorców znajdujących się w pobliżu.

Skąd bierze się ciepło przy produkcji prądu?

Silnik napędzający generator nagrzewa się podczas pracy. Ciepło znajduje się zarówno w jego układzie chłodzenia, jak i w spalinach. Zamiast oddawać je w całości do otoczenia, można je odzyskać za pomocą wymienników i przekazać do instalacji grzewczej.

Tak działa kogeneracja, czyli jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej z jednego paliwa. Wyposażone w taki układ biogazownie mogą więc dostarczać energię do urządzeń elektrycznych i ciepło do ogrzewania. Są to jednak dwa osobne strumienie, które wymagają własnych odbiorców.

Sam fakt odzyskiwania ciepła nie oznacza jeszcze, że zostanie ono wykorzystane. Jeśli obok instalacji nie ma budynku ani procesu potrzebującego ogrzewania, część energii trzeba odprowadzić do otoczenia.

Dlaczego fermentor sam potrzebuje ogrzewania?

Mikroorganizmy wytwarzające biogaz potrzebują odpowiedniej, stabilnej temperatury. Zbiornik fermentacyjny trzeba zatem ogrzewać, zwłaszcza gdy trafia do niego chłodny wsad. Na zapotrzebowanie wpływają też temperatura zewnętrzna, izolacja zbiornika i sposób prowadzenia procesu.

W pierwszej kolejności należy więc uwzględnić potrzeby samej instalacji. Dopiero po ich pokryciu można określić, ile ciepła pozostaje dla innych odbiorców. Zimą bilans będzie inny niż latem: rosną straty ciepła, a dostarczany surowiec może mieć niższą temperaturę.

Dlatego moc cieplna kogeneratora nie jest równoznaczna z ilością energii dostępnej do ogrzewania pobliskiego gospodarstwa. W praktyce potrzebny jest bilans uwzględniający pracę całego układu.

Gdzie można wykorzystać pozostałe ciepło?

Najbardziej oczywistym odbiorcą są pobliskie budynki wymagające ogrzewania. Ciepło może również służyć przygotowaniu ciepłej wody lub suszeniu surowców rolnych. Każde z tych zastosowań wymaga jednak sprawdzenia potrzebnej temperatury oraz godzin pracy odbiornika.

Przykładowo suszarnia może pobierać dużo energii, ale tylko w określonej części roku. Budynek mieszkalny potrzebuje najwięcej ogrzewania zimą. Z kolei proces technologiczny prowadzony regularnie może zapewniać bardziej równomierny odbiór ciepła.

Ważna jest też odległość. Przesył wymaga rurociągów, izolacji i pomp, a po drodze występują straty. Odbiorca widoczny z terenu biogazowni nie zawsze jest łatwy do podłączenia: znaczenie mają przebieg trasy, przeszkody terenowe i istniejąca infrastruktura.

Co zrobić z ciepłem latem?

Gdy kończy się sezon grzewczy, produkcja biogazu może trwać dalej. Ogrzewanie domu lub biura przestaje wtedy zapewniać taki odbiór jak zimą. Pozostaje zapotrzebowanie fermentora i ewentualnych procesów działających także w cieplejszych miesiącach.

Zbiornik buforowy pozwala wyrównać krótkie różnice między produkcją a poborem. Nie rozwiązuje jednak sam z siebie problemu nadwyżek utrzymujących się przez całe lato. Potrzebny jest rzeczywisty odbiorca albo możliwość bezpiecznego odprowadzenia niewykorzystanego ciepła.

Dlatego plan wykorzystania energii warto oprzeć na kalendarzu pracy gospodarstwa. Dopiero zestawienie dostępnego ciepła z potrzebami w kolejnych miesiącach pokazuje, jaką część można zagospodarować i jakie dodatkowe wyposażenie będzie do tego potrzebne.