W książce omówiono wytwarzanie energii elektrycznej oraz ciepła w skojarzeniu, tzn. w układach kogeneracyjnych spalających paliwa gazowe. Szczególną uwagę poświęcono układom energetycznym małej mocy z gazowymi silnikami tłokowymi oraz turbinami i mikroturbinami gazowymi.

Przedstawiono technologie i urządzenia stosowane w układach kogeneracyjnych, zasady projektowania układów i doboru urządzeń, metody analizy energetycznej pracy małych układów skojarzonych, a także problematykę ich integracji z siecią elektroenergetyczną. Omówiono też zasady oceny opłacalności projektów inwestycyjnych oraz podano przykłady analizy techniczno-ekonomicznej wybranych układów kogeneracyjnych.

Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów mechaniczno-energetycznych oraz inżynierii środowiska wyższych uczelni technicznych, a także dla inżynierów zajmujących się projektowaniem i eksploatacją gazowych układów kogeneracyjnych.

Rozdziały:

Część I. Technologie

1. Wprowadzenie

2. Produkcja ciepła i energii elektrycznej w gazowych układach kogeneracyjnych
2.1. Charakterystyka gazowych układów kogeneracyjnych małej mocy
2.2. Energetyczne wskaźniki pracy układów kogeneracyjnych
2.3. Energetyczne wskaźniki pracy układów trójgeneracyjnych
2.4. Ekologiczne aspekty stosowania kogeneracji w układach gazowych

3. Paliwa gazowe dla układów kogeneracyjnych
3.1. Ogólna charakterystyka paliw gazowych
3.2. Gaz ziemny zaazotowany
3.3. Gazy płynne LPG i LNG
3.4. Biogazy
3.5. Gaz z odmetanowania kopalń
3.6. Gazy z procesów zgazowania paliw stałych, biomasy i odpadów
3.7. Gazy syntezowe
3.8. Gazy odpadowe z procesów przemysłowych

4. Układy kogeneracyjne z gazowymi silnikami tłokowymi
4.1. Charakterystyka typowych układów CHP
4.2. Układy CHP zasilane nietypowymi paliwami gazowymi
4.3. Złożone elektrociepłownie z tłokowymi silnikami spalinowymi
4.4. Układy z silnikami Stirlinga

5. Układy kogeneracyjne z turbinami gazowymi
5.1. Wprowadzenie
5.2. Proste układy CHP z turbinami gazowymi
5.3. Złożone układy elektrociepłowni z turbinami gazowymi
5.4. Akumulacja energii elektrycznej w układach z turbiną gazową
5.5. Zasilanie turbin gazowych nietypowymi paliwami

6. Układy z mikroturbinami gazowymi

7. Elektrociepłownie gazowo-parowe małej mocy

8. Elektrociepłownie gazowo-parowe zintegrowane ze zgazowaniem biomasy

9. Trójgeneracja i układy BCHP

10. Układy kogeneracyjne zintegrowane z ogniwami paliwowymi

11. Kotły paleniskowe i odzyskowe w gazowych układach kogeneracyjnych
11.1. Gazowe kotły rezerwowo-szczytowe
11.2. Kotły odzyskowe

Część II. Podstawy projektowania gazowych układów kogeneracyjnych

12. Określenie energetycznych wskaźników pracy układu kogeneracyjnego
12.1. Analiza energetyczna układów CHP
12.2. Ocena zapotrzebowania na nośniki energii
12.3. Charakterystyki podstawowych urządzeń układów CHP

13. Zasady doboru układu kogeneracyjnego
13.1. Główne etapy analizy techniczno-ekonomicznej
13.2. Tryby pracy układu CHP
13.3. Niezawodność i dyspozycyjność małych układów CHP

14. Integracja układów kogeneracyjnych z siecią elektroenergetyczną
14.1. Wprowadzenie
14.2. Wybór generatora prądu przemiennego

Część III. Podstawy oceny opłacalności budowy gazowych układów kogeneracyjnych

15. Podstawy oceny opłacalności gazowych układów kogeneracyjnych
15.1. Zasady określania efektywności ekonomicznej inwestycji
15.2. Określenie finansowych składników budowy i eksploatacji gazowych układów CHP
15.3. Podział kosztów produkcji nośników energii w elektrociepłowni

16 .Metodyka określenia wskaźników opłacalności

17. Zasady optymalizacji małych układów kogeneracyjnych
17.1. Wybór funkcji celu
17.2. Sposób rozwiązania zadania optymalizacyjnego

18. Przykłady analiz techniczno-ekonomicznych wybranych układów kogeneracyjnych
18.1. Układ CHP z silnikiem spalinowym w suszarni przemysłowej
18.2. Układ CHP zasilany biogazem z oczyszczalni ścieków
18.3. Elektrociepłownia lub siłownia z turbiną gazową i silnikiem tłokowym gazowym
18.4. Układ CHP z silnikiem spalinowym zasilanym gazem z odmetanowania kopalni
18.5. Nadbudowa węglowej ciepłowni miejskiej układem CHP z turbiną gazową lub silnikiem tłokowym gazowym
18.6. Nadbudowa elektrociepłowni parowej turbiną gazową i kotłem odzyskowym
18.7. Optymalizacja układu CHP dla energetyki rozproszonej
18.8. Optymalizacja doboru urządzeń dla elektrociepłowni pracującej na potrzeby pojedynczego odbiorcy

19. Uwarunkowania efektywności ekonomicznej gazowych układów kogeneracyjnych
19.1. Czynniki mikroekonomiczne kształtujące opłacalność układów gazowych
19.2. Czynniki makroekonomiczne kształtujące opłacalność układów gazowych
19.3. Kategorie opłacalności gazowych układów kogeneracyjnych