Moce interwencyjne dla Systemu Energetycznego możliwości rozwiązań. Wojciech Zygmański ENERGOPROJEKT KATOWICE SA

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Moce interwencyjne dla Systemu Energetycznego możliwości rozwiązań. Wojciech Zygmański ENERGOPROJEKT KATOWICE SA"

Filip Dąbrowski
9 lat temu
Przeglądów:

1 Moce interwencyjne dla Systemu Energetycznego możliwości rozwiązań SA III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

2 20 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina 2012

3 Moce interwencyjne dla Systemu Energetycznego - możliwości rozwiązań SA 1 Zapowiedź przetargu 2 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

4 Intencja referatu Intencją referatu jest próba wstępnego przeglądu niektórych uwarunkowań i możliwych rozwiązań w zakresie mocy interwencyjnych. Referat obejmuje w szczególności: 1. Uwagi ogólne w zakresie uwarunkowań dla mocy interwencyjnych 2. Rozwiązania techniczne dla nowych mocy 3. Możliwość wykorzystania istniejących bloków ciepłowniczo kondensacyjnych 3 Potrzeba mocy interwencyjnej 1. Moc interwencyjna ma dawać Operatorowi możliwość wprowadzenia do Systemu dodatkowej mocy w sytuacji nieoczekiwanego deficytu mocy w Systemie 2. Potrzeba mocy interwencyjnej rośnie przy zwiększających się udziale wykorzystania energii odnawialnej zależnej od sytuacji pogodowej, w szczególności elektrowni wiatrowych 3. Można uznać, że moc interwencyjna stanowi specyficzny segment zarówno Systemu jak i Rynku, charakteryzujący się: specyficznymi wymaganiami technicznymi, Specyficzną charakterystyką pracy, Specyficznymi uwarunkowaniami kontraktowo - ekonomicznymi 4 22 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina 2012

5 Moc interwencyjna uwarunkowania techniczne Podstawowe wymagania techniczne: 1. Jednostka ma być stale gotowa do uruchomienia zakontraktowanej mocy 2. Moc musi być uzyskiwana w krótkim czasie np. do15 min 3. Jednostka musi mieć możliwość częstych zmian obciążenia od 0% do 100% zakontraktowanej mocy 4. Jednostka musi mieć wysoki stopień niezawodności Charakter pracy 1. Krótki czas pracy w ciągu roku: rzędu h/a 2. Możliwość częstych zmian obciążenia 5 Moc interwencyjna uwarunkowania kontraktowe Uwarunkowania kontraktowe mogą być różne, przy czym najbardziej charakterystyczne cechy mogą dotyczyć 1. Umowa zawierana będzie na określony okres np. 10 lat, ale również może być zawarta na krótszy okres np. 1 rok 2. Umowa dotyczyć będzie określonej mocy jako mocy dysponowanej przez Operatora i za dysponowanie tą mocą Operator będzie płacić 3. Koszty (zmienne) produkowanej energii będą (?) płacone oddzielnie 4. Mogą być przewidziane wysokie kary w przypadku gdy jednostka nie spełni polecenia wprowadzenia zakontraktowanej mocy do Systemu 5. Umowa może określać uwarunkowania dla jednostki po okresie kontraktowym 6 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

6 Konsekwencje specyficznych uwarunkowań 1. Relatywnie niski czas wykorzystania mocy interwencyjnej ma istotny wpływ na dobór paliwa. W szczególności można rozpatrywać gaz systemowy, olej lekki oraz węgiel. Z tym, że w odniesieniu do gazu systemowego, przy którym przez cały czas trzeba płacić opłatę stałą cena za GJ w gazie może istotnie wzrosnąć, w stosunku do sytuacji ciągłego zużycia 2. Dla paliw, które trzeba magazynować np. dla oleju lekkiego, muszą być przewidziane zbiorniki np. na 200 h maksymalnego zużycia 3. Przy niskim czasie wykorzystania sprawność wytwarzania energii elektrycznej nie jest tak istotnym parametrem jak przy jednostce pracującej podstawowo 4. Niski czas wykorzystania powoduje, że najistotniejszym parametrem ekonomicznym dla nowych jednostek są nakłady inwestycyjne i koszty stałe odniesione do 1 MW 7 Kierunki rozwiązań W szczególności warto omówić dwa kierunki rozwiązań ważne w odniesieniu do warunków polskich: Kierunek 1: Budowa nowych jednostek interwencyjnych, w szczególności opartych na turbinach gazowych lub silnikach spalinowych Kierunek 2: Wykorzystanie istniejących bloków jako mocy interwencyjnych w szczególności węglowych bloków kondensacyjno - ciepłowniczych 8 24 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina 2012

7 Nowe jednostki interwencyjne oparte na turbinach gazowych Z uwagi na przeznaczenie byłyby to raczej turbiny pracujące w cyklu prostym (nie w układzie gazowo - parowym), spalające olej lekki. Z tym, że należałoby przewidzieć późniejszą możliwość rozbudowy układu o część parową i przejścia na spalanie gazu. Chodzi o sytuację, w pewnym sensie niewiadomą, jaka może nastąpić po zakończeniu kontraktu na moc interwencyjną Generalnie można rozpatrywać turbiny z zakresu mocy MW. Nieco dokładniej rozważono dalej bloki gazowe klasy 50 MW ompare Gas Turbine Engines Back to all Gas Turbine Engines 9 Turbiny gazowe klasy 50 MW Potencjalni dostawcy Producent Model Moc elektryczna (kwe) Sprawność LHV (%) Uwagi ALSTOM GT8C Dry-low NOx combustor GE (industrial) 6591C Dry-low NOx combustor GE (aeroderivatives) LM6000PH SPRINT Dry-low NOx combustor Pratt& Whitney FT8 Swift Pac Dry-low NOx combustor Rolls-Royce TRENT 60 DLE no data Siemens SGT Dry-low NOx combustor 10 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

8 ompare Gas Turbine Engines Back to all Gas Turbine Engines Turbiny gazowe klasy 50 MW Turbina referencyjna SIEMENS SGT ompare Gas Turbine Engines Back to all Gas Turbine Engines 11 Turbiny gazowe klasy 50 MW SIEMENS SGT przykładowy lay-out III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina 2012

9 Silniki spalinowe Obiekt referencyjny: Elering Wärtsilä 27 x 20V34DF (250 MW) 250 MW grid stability plant Turnkey contract, value 129 M Phase 1: 100MW ready 3/2013 Phase 2: 150MW ready 9/2014 Technology from Wärtsilä - Construction from Estonia - According to EU requirements 27 pcs of Wärtsilä 20V34DF engines, to be built in Wärtsilä Vaasa factory in Finland Significant opportunities for construction companies in Estonia 13 Silniki spalinowe Wärtsilä : dual-fuel power plant 6xW18V50DF (102 MW) Name: Type: Location: Owner: Delivered: Engines: Total electrical output: Manisa CHP Manisa, Turkey Manisa Ticaret Sanayi Odasi Organize Sanayi Bölgesi 2004 & x Wärtsilä 18V50DF, 4 x Wärtsilä 20V34SG 84.8 MW Humboldt Bay Power Plant Grid Baseload, Gas Power Plant Humboldt Bay, Eureka, California, USA Pacific Gas & Electric Co x Wärtsilä 18V50DF MW 14 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

10 Silniki spalinowe Wärtsilä typowy przekrój elektrowni 15 Silniki spalinowe Wärtsilä : krzywe rozruchowe III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina 2012

11 Silniki spalinowe Wärtsilä : dostosowanie do pracy kogeneracyjnej 17 Silniki spalinowe Potencjalni inni dostawcy: Hyundai H35/40GV 5,760~9,600 kw HiMSEN 9H25/33 x 120 Sets 18 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

12 Wykorzystanie istniejących węglowych bloków ciepłowniczo kondensacyjnych Analizując przykładowo blok (lub duoblok) ciepłowniczo kondensacyjny o mocy 100 MW 1. Blok przewidziany jest do produkcji ciepła w okresie pozagrzewczym na poziomie 10 MWt, w okresie grzewczym średnio 50 MWt. Produkcja ciepła powoduje obniżenie mocy elektrycznej o około 0.2 MWe / MWt 2.W trybie rynkowym kontraktuje się moc odpowiadającą np. 40 % nominalnej wydajności kotłów. W odniesieniu do mocy elektrycznej, bez uwzględnienia produkcji ciepła, daje to wartość na poziomie 40 MW, a z uwzględnieniem obniżenia mocy na skutek produkcji ciepła, na poziomie odpowiednio 38 / 30 MW. Można założyć mniejsze stałe obciążenie kotłów, jednakże przy założeniu, że cały układ utrzymywany będzie w stanie gorącym, gotowym do podjazdu mocy 3.W trybie umowy na moc interwencyjną kontraktuje się wolną moc na poziomie 70 MW. Dla dwóch duobloków oznacza to moc 140 MW 19 Szacunkowe koszty dla mocy interwencyjnej Nakład inwestycyjny 100 MW Roczne obciążenie nakładami inwestycyjnymi (15%) Dodatkowe koszty stałe Roczne koszty stałe Silnik spalinowy 80 mln 12 mln / a 1 mln / a 13 mln / a Blok węglowy??? III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina 2012

13 Uwaga końcowa Jeżeli zostanie ogłoszony przetarg na moce interwencyjne, i warunki przetargu na to pozwolą, może okazać się celowe zaoferowanie wykorzystania dostępnych mocy w układach skojarzonych np. takich jak w El. Skawina 21 III Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej i Cieplnej Skawina

Podobne dokumenty

Techniczno-ekonomiczne aspekty modernizacji źródła ciepła z zastosowaniem kogeneracji węglowej i gazowej w ECO SA Opole.

Techniczno-ekonomiczne aspekty modernizacji źródła ciepła z zastosowaniem kogeneracji węglowej i gazowej w ECO SA Opole. Rytro, 25 27 08.2015 System ciepłowniczy w Opolu moc zainstalowana w źródle 282