Elektrociepłownie w Polsce statystyka i przykłady Wykład 3
Zakres wykładu Produkcja energii elektrycznej i ciepła w polskich elektrociepłowniach Sprawność całkowita elektrociepłowni Moce i ilość jednostek kogeneracyjnych Przykładowe dane EC Wybrzeże EC Matarnia EC Władysławowo 2
Produkcja energii elektrycznej w elektrociepłowniach, 2003 3
Produkcja ciepła w elektrociepłowniach, 2003 4
Sprawność elektrociepłowni, 2003 5
Moce i wielkość produkcji według typów jednostek skojarzonych, 2003 6
Moce i wielkość produkcji według sektorów gospodarki, 2003 7
Moce jednostek skojarzonych według rodzajów paliw, 2003 8
Produkcja energii elektrycznej w skojarzeniu do produkcji brutto 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% EC Zduńska Wola EC Będzin EC Białystok ZEC Bydgoszcz ZEC Wrocław KOGENERACJA EC Elbląg EC Wybrzeże EC Kraków Dalkia Łódź ZEL Ostrołęka Dalkia Poznań ZEC Vattenfall Heat Poland EC Rzeszów EC Zabrze EC Zielona Góra EC Kujawskie ZEL Dolna Odra ZEL Stalowa Wola ZEC Bytom OGÓŁEM 9
Procentowa struktura wieku kotłów i turbin w polskich EC EC zawodowe 14% 8% 5% 8% 8% 22% 14% 3% 6% 8% 4% do 5 lat od 5 do 10 lat od 10 do 15 lat od 15 do 20 lat od 20 do 25 lat od 25 do 30 lat od 30 do 35 lat od 35 do 40 lat od 40 do 45 lat od 45 do 50 lat powyżej 50 lat 12% 14% 4% 9% 11% 16% 13% 7% 4% 6% 4% do 5 lat od 5 do 10 lat od 10 do 15 lat od 15 do 20 lat od 20 do 25 lat od 25 do 30 lat od 30 do 35 lat od 35 do 40 lat od 40 do 45 lat od 45 do 50 lat powyżej 50 lat EC przemysłowe 7% 18% 13% 4% 10% 3% 4% 3% 3% 19% 16% do 5 lat od 5 do 10 lat od 10 do 15 lat od 15 do 20 lat od 20 do 25 lat od 25 do 30 lat od 30 do 35 lat od 35 do 40 lat od 40 do 45 lat od 45 do 50 lat powyżej 50 lat 8% 20% 12% 2% 5% 2% 7% 10% 13% 10% 11% do 5 lat od 5 do 10 lat od 10 do 15 lat od 15 do 20 lat od 20 do 25 lat od 25 do 30 lat od 30 do 35 lat od 35 do 40 lat od 40 do 45 lat od 45 do 50 lat powyżej 50 lat Kotły Turbiny 10
EC Wybrzeże technologia 11
12
EC Wybrzeże przychody 13
EC Matarnia W EC Matarnia zainstalowane są 2 agregaty kogeneracyjne. Każdy składa się z silnika gazowego J320 GS sprzężonego z generatorem trójfazowym. W kogeneracji maksymalną produkcję energii elektrycznej można osiągnąć na poziomie 2,1 MW, produkcję energii cieplnej (odzysk ciepła z chłodzenia silników, oleju silnikowego, spalin i mieszanki gazowej) na poziomie 2,4 MW. Dodatkowo w EC Matarnia zainstalowane są dwa kotły gazowo olejowe o mocy 4,1 MW każdy. Łącznie maksymalna produkcja ciepła to 10,6 MW na godzinę, energii elektrycznej 2,1 MW na godzinę. Nadwyżka produkowanego ciepła w godzinach pozaszczytowych akumulowana jest w wodnych akumulatorach ciepła i oddawana w godzinach szczytowych. Pojemność każdego ze zbiorników to 150 m3 wody, które mogą zmagazynować ok. 11 MWh ciepła. Wyprodukowana energia elektryczna, po zaspokojeniu potrzeb własnych, sprzedawana jest do koncernu energetycznego ENERGA. Z ciepła produkowanego w EC Matarnia korzysta około 50 budynków mieszkalnych. 14
EC Matarnia (2) Koszt całkowity inwestycji wyniósł 15 mln złotych: 1. 7,5 mln PLN dotacja Banku Światowego z funduszy na rzecz globalnej ochrony środowiska /Global Environment Facility/ 2. 2,5 mln PLN to kredyt Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej wspierający przedsięwzięcia proekologiczne 3. 5,5 mln PLN środki własne GPEC Sp. z o.o. Korzyści z podjętej modernizacji : 1. zmiana paliwa z miału węglowego na gaz ziemny likwidacja składowiska miału węglowego i wzrost atrakcyjności szlaków turystycznych Trójmiejskiego Parku Krajobrazowego w bezpośrednim sąsiedztwie osiedli mieszkaniowych, 2. obniżenie emisji zanieczyszczeń do środowiska w tym całkowite wyeliminowanie sadzy, pyłów oraz BAP (związków rakotwórczych), spadek emisji związków dwutlenku siarki i związków tlenku węgla i dwutlenku węgla o 80% oraz o spadek o 50% emisji dwutlenku azotu, 3. wzrost sprawności wytwarzania ciepła z około 50% (stara kotłownia) do ponad 85% obecnie. 15
16
17
18
EC Władysławowo Elektrociepłownia została wyposażona w dwie turbiny gazowe typu Allison KB-7 amerykańskiej firmy Rolls-Royce Corporation, pracujące w układzie skojarzonym z wytwornicą gorącej wody. Turbiny gazowe mogą wytwarzać w skojarzeniu energię elektryczną łącznie o mocy około 11 MWe i energię cieplną łącznie o mocy do 18 MWt. Bloki gazowe są bardzo sprawnym układem zbudowanym w najnowocześniejszej technologii gazowej. Dwa kotły odzysknicowe o mocy nominalnej 8,85 MWe każdy, wykorzystują gorące spaliny z turbin gazowych do podgrzania wody w obiegu pierwotnym, który na przeciwprądowych wymiennikach płytowych przekazuje ciepło do miejskiej sieci ciepłowniczej. System automatyki pozwala na regulację mocy kotłów i sposobu przepływu spalin, co wynika ze zmian zapotrzebowania na energię cieplną mieszkańców Władysławowa. 19
EC Władysławowo (2) Trzy kotły wodne o mocy nominalnej 5 MW t każdy, pracują jako uzupełniające lub rezerwowe dla pracy kotłów odzysknicowych, w przypadku postojów technologicznych platformy. Będą one również pracowały w okresie przestoju remontowego lub przestoju turbin gazowych. Typ palnika umożliwia spalanie zarówno gazu, jak i lekkiego oleju opałowego. Zespół wymienników ciepłowniczych o mocy 22 MW t umożliwia zmianę parametrów termicznych obiegu pierwotnego z temp. 160 C/80 st.c do temperatury pracy sieci ciepłowniczej, tj. do temperatury 130 C / 70 C. Woda powrotna z sieci miejskiej oczyszczana jest na filtrach i przeciwprądowo tłoczona pompą poprzez wymienniki ciepła, gdzie nagrzewa się ww. wymiennikach. 20
21
22
23
Zadanie Na podstawie dostępnych danych wyznaczyć sprawność całkowitą dla EC Gdańsk, EC Matarnia i EC Władysławowo 24