13.1. Definicje Wsparcie kogeneracji Realizacja wsparcia kogeneracji Oszczędność energii pierwotnej Obowiązek zakupu energii

Transkrypt

1 13.1. Definicje Wsparcie kogeneracji Realizacja wsparcia kogeneracji Oszczędność energii pierwotnej Obowiązek zakupu energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu Straty i potrzeby własne elektrociepłowni Jednostkowy koszt produkcji Koszty eksploatacji elektrociepłowni Podział kosztów między produkcję ciepła i elektryczności Systemy ciepłownicze 1

2 Wytwarzanie skojarzone lub kogeneracja - wytwarzanie w jednym zakładzie energii cieplnej jako produktu głównego i energii elektrycznej jako produktu ubocznego Gospodarka rozdzielona Kogeneracja w rozproszeniu Wskaźnik skojarzenia 2

3 Dyrektywa 2004/8/WE zwiększenie efektywności energetycznej i poprawa bezpieczeństwa dostaw poprzez stworzenie ram dla wspierania i rozwoju produkcji ciepła i energii elektrycznej w układzie kogeneracji o wysokiej wydajności opartej na zapotrzebowaniu na ciepło użytkowe i oszczędnościach w energii pierwotnej na wewnętrznym rynku energii Implementacja krajowa (2007) Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie sposobu obliczania danych podanych we wniosku o wydanie świadectw pochodzenia z kogeneracji oraz szczegółowego zakresu obowiązku uzyskania i przedstawienia do umorzenia tych świadectw, uiszczenia opłaty zastępczej i obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w wysokosprawnej kogeneracji. System: - pierwszeństwo przesyłu, - obowiązek odbioru energii elektrycznej, - obowiązkowy udział w sprzedaży odbiorcom końcowym, - świadectwa pochodzenia z kogeneracji, służące do rozliczenia powyższego obowiązku, dwojakiego rodzaju: a) źródła do 1 MW lub opalanych paliwami gazowymi (mała kogeneracja), b) powyżej 1 MW innych niż opalane paliwami gazo wymi (duża kogeneracja), obowiązek dla przedsiębiorstw energetycznych zajmujących się obrotem lub przesyłaniem i dystrybucją energii elektrycznej lub ciepła 3

4 W przypadku jednostek niespełniających kryteriów sprawności przemiany współczynnik kogeneracji jest obliczany na podstawie stosunku en z kogeneracji do ciepła użytkowego. Wymagania: Koncesja Wysokosprawna kogeneracja Warunki uzyskania świadectwa pochodzenia: - uzyskanie oszczędności energii pierwotnej > 10%; - uzyskanie oszczędności energii w jednostkach o mocy zainstalowanej < 1 MW; średnioroczna sprawność przemiany energii paliwa w energię elektryczną i ciepło: 75% dla następujących jednostek: turbin parowych przeciwprężnych, turbin gazowych z odzyskiem ciepła, silników spalinowych, mikroturbin, silników Stirlinga, ogniw paliwowych; 80% dla jednostek z układem gazowo-parowym z odzyskiem ciepła i turbin parowych upustowo-kondensacyjnych. W przypadku jednostek niespełniających kryteriów sprawności przemiany współczynnik kogeneracji jest obliczany na podstawie stosunku energii elektrycznej z kogeneracji do ciepła użytkowego. Paska J. Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa

5 PES = 1 1 n qc n refc + n qe n refe 100 PES - oszczędność energii pierwotnej [%] ƞ qc - sprawność wytwarzania ciepła użytkowego w kogeneracji [%] ƞ refc - referencyjna wartość sprawności dla wytwarzania rozdzielonego ciepła [%] ƞ qe - sprawność wytwarzania energii elektrycznej w kogeneracji [%] ƞ refe - referencyjna wartość sprawności dla wytwarzania rozdzielonego energii elektrycznej [%] Referencyjne wartości sprawności wytwarzania rozdzielonego energii elektrycz nej i ciepła zostały podane w rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 26 września 2007r. 5

6 Przedsiębiorstwa energetyczne zajmujące się obrotem lub przesyłaniem i dystrybucją energii elektrycznej lub ciepła - obowiązek zakupu energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu. Cena po jakiej ma następować zakup: c el,ec = c k 1 + RPI n 1 X n / ,5S zv c k - średnia cena energii elektrycznej wytworzonej w krajowym systemie elektroenergetycznym w elektrowniach kondensacyjnych, w roku kalendarzowym poprzedzającym rok obowiązywania taryfy RPI n-1 - średnioroczny wskaźnik wzrostu cen towarów i usług konsumpcyjnych w roku kalendarzowym poprzedzającym rok obowiązywania taryfy X n - współczynnik korekcyjny określający zakładaną poprawę efektywności funkcjonowania przedsiębiorstwa energetycznego oraz zmianę warunków prowadzenia przez to przedsiębiorstwo danego rodzaju działalności gospodarczej w danym roku obowiązywania taryfy S zv - składnik zmienny stawki sieciowej ustalony w taryfie przez przedsiębiorstwo energetyczne dla odbiorców przyłączonych do sieci o napięciu o jeden poziom wyższym niż sieć, do której jest przyłączona jednostka wytwórcza wytwarzająca energię elektryczną w skojarzeniu Jeżeli ciepło wyprodukowane w elektrociepłowni ma być sprzedawane innemu podmiotowi, to wówczas podmiot eksploatujący EC jest zobowiązany opracować taryfę sprzedaży ciepła w oparciu o przepisy i uzyskać jej zatwierdzenie przez URE. 6

7 Buczek K. Skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej w małych elektrociepłowniach Wydawnictwo KaBe, Krosno

8 Koszt jednostkowy wytworzonej energii (ocena całokształtu gospodarności elektrociepłowni): k ec = K ec Q n +E n 3600 zł/gj Q n, E n - energia cieplna i elektryczna oddana z EC K ec - suma kosztów eksploatacji Problem - jaką częścią ogólnego kosztu należy obciążyć produkcję energii cieplnej, a jaką częścią produkcję energii elektrycznej. Ogólne koszty eksploatacji elektrociepłowni K ec składają się z szeregu składników, które dzieli się na dwie zasadnicze grupy, a mianowicie: - koszty stałe K s, obejmujące składniki, które nie zależą od wielkości osiąganej produkcji obu rodzajów energii - koszty zmienne K z, obejmujące składniki będące funkcją wielkości produkcji energii cieplnej i elektrycznej 8

9 Koszty stałe: - odpisy amortyzacyjne obejmujące budynki, - urządzenia, instalacje i wyposażenie - koszty remontów - koszty osobowe - koszty materiałów eksploatacyjnych (smary, oleje, części zamienne) - koszty pozostałe - usługi obce (np. pomiary specjalistyczne) Koszty zmienne: - koszt zakupu, transportu i rozładunku paliwa - koszt wody i opłaty za odprowadzanie ścieków - koszt energii zakupionej z sieci energetyki zawodowej - opłaty za emitowanie do atmosfery pyłów i gazów Całkowity koszt eksploatacji K ec = K s +K z 9

10 Ogólnie rozrachunek finansowy elektrociepłowni jest prowadzony dla obiektu jako całości, a miarą finansowych efektów pracy układu w skojarzeniu są koszty uniknięte zakupu energii elektrycznej i ciepła bądź od dostawców zewnętrznych, bądź z uprzednio stosowanych źródeł własnych. Odmienna sytuacja występuje w elektrociepłowniach zawodowych, dla których energia elektryczna i ciepło są przedmiotem sprzedaży. Tak jest w Polsce, a rozdział kosztów wytwarzania energii elektrycznej i ciepła wiąże się z określeniem i zatwierdzeniem przez Urząd Regulacji Energetyki taryf na sprzedaż energii elektrycznej i ciepła. Problem określenia podziału kosztów wytwarzania energii elektrycznej i ciepła był od dawna przedmiotem szerokich dyskusji. Przez wiele lat obowiązywała tzw. metoda fizyczna podziału kosztów rozdzielająca koszty równomiernie do wielkości produkcji energii elektrycznej i ciepła. W takim ujęciu koszty produkcji ciepła były zdecydowanie zawyżane, co m.in. mogło być czynnikiem wstrzymującym rozwój skojarzonej gospodarki energetycznej. Metoda egzergetyczna, której zasadą jest podział kosztów wytwarzania proporcjonalnie do egzergii poszczególnych nośników energii. Obecnie metoda kosztów unikniętych (inaczej metoda kosztów granicznych). Istotą tej metody jest przyjmowanie kosztów wytwarzania energii elektrycznej w elektrociepłowni na poziomie kosztów, jakie są ponoszone w elektrowniach zawodowych (tzn. kosztu unikniętego przez wytwarzanie energii elektrycznej w gospodarce skojarzonej). 10

11 Schemat zasilania w ciepło Częstochowy 11