21. March 2009
Kirjoittaja: Pentti O. Rouhiainen
Companies: Ekono
People: Kaarlo Kivelä, Kai Kolho
10.1. Sähkön ja lämmön yhteistuotanto
Sähkön ja lämmön yhteistuotanto erilaisilla polttoaineilla, voimalaitosratkaisuilla ja käyttösovelluksissa
Yhdistetyssä tuotannossa, ns. vastapainelaitoksissa, lauhduttimen jäähdytyshäviöt vältetään, ja energian tuotannon kokonaishyötysuhteessa päästään yli 90 prosentin (polttoaineen alemman lämpöarvon mukaan laskettuna). Hyötysuhteen lisäksi yhdistetyssä tuotannossa on toinen oleellinen tunnusluku rakennussuhde, joka kertoo sähkön tuotannon suhteen lämpöenergian tuotantoon. Rakennussuhde riippuu siitä, millä paine- ja lämpötilatasolla höyry turbiinista otetaan teollisuusprosessin tai kaukolämmityksen tarpeisiin. Teollisuuden yhteistuotantolaitoksissa rakennussuhde on suuruusluokkaa 0,4, kun taas kaukolämpölaitoksissa, joissa höyry saa paisua pitemmälle, päästään suuruusluokkaan 0,5. Kuitenkin jos voimalaitos on ns. kaasukombi eli yhdistelmä kaasuturbiinista, höyrykattilasta ja höyryturbiinista, päästään yli kaksinkertaisiin rakennussuhteen arvoihin verrattuna tavalliseen höyrykattila-turbiinikombinaatioon. Höyrykattilassa, ns. pakokaasukattilassa, kaasuturbiinin pakokaasujen energia otetaan pääosin talteen höyryturbiiniin johdettavan höyryn tuottamiseen. Kokonaishyötysuhde on kuitenkin samaa luokkaa kuin pelkissä höyryprosesseissa. Kombiprosessin tuotantotehoa voidaan nostaa polttamalla kaasua myös pakokaasukattilassa. Silloin rakennussuhde kuitenkin alenee.
Suomi on yhteistuotantoinnovaation käytössä johtavin maa maailmassa. Sen ansiosta Suomen energiantuotannon keskimääräinen hyötysuhde on korkea. Vastapainelaitosteknologian kehittäjinä on syytä mainita Ekonon insinöörit Kaarlo Kirvelä ja Kai Kolho.