01 - POLITYKA ENERGETYCZNA UE
(2007) osiągnięcia następujących celów w horyzoncie czasowym do 2020 r.: - redukcja przynajmniej 20% emisji gazów cieplarnianych w porównaniu z poziomem z 1990 r.; - zwiększenie udziału energii odnawialnej w ogólnym zużyciu energii do 20% oraz zwiększenie udziału biopaliw w transporcie do 10%; - poprawa efektywności energetycznej o 20%. |
|
---|---|
(2014) ramy polityki klimatyczno-energetycznej do roku 2030. W konkluzje - cele: - 40% unijny cel redukcji emisji gazów cieplarnianych na 2030 r. w odniesieniu do 1990 r.; - 27% unijny cel udziału OZE w energii zużywanej w UE w 2030 r.; - 27% unijny orientacyjny cel dotyczący poprawy efektywności energetycznej w 2030 r. w porównaniu z prognozami zużycia energii w przyszłości. |
|
Europejski System Handlu Emisjami (UE ETS). Firmy przemysłu energochłonnego i wytwarzania energii elektrycznej po wykorzystaniu darmowej puli uprawnień muszą zakupić brakujące uprawnienia do emisji CO2. Koszt ETS dla europejskiej gospodarki (2010) - ok.300 miliardów dolarów, a jego wpływ na ograniczenie emisji CO2 był "bliski zeru | |
Dla uzyskania celu 40% w 2030 mechanizmy kompensujące dla państw członkowskich o niskim PKB:- darmowe uprawnienia do emisji dla sektora elektroenergetyki | |
Od roku 2021, Komisja Europejska zakłada że nowy mechanizm fiskalny ustanawiający cenę minimum na poziomie 30 euro za tonę CO2 - motywacja wytwórców energii na zmianę produkcji prądu ze spalania węgla na spalanie gazu ziemnego, który emituje prawie połowę mniej CO2 niż węgiel kamienny i węgiel brunatny | |
Przed konferencją paryską: zapisy o neutralności węglowej, odejście od określenia "dekarbonizacja" (sadzenie drzew, wyłapywanie CO2) |
02 - POLITYKA ENERGETYCZNA POLSKI
Polityka energetyczna państwa - strategia państwa zawierająca rozwiązania dla energetyki - perspektywa krótkoterminowa i długotermnowa O polityce energetycznej państwa mówią art. 12-15 ustawy Prawo energetyczne. Art. 13. Celem polityki energetycznej państwa jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego kraju, wzrostu konkurencyjności gospodarki i jej efektywności energetycznej, a także ochrony środowiska. Art. 14. Polityka energetyczna państwa określa w szczególności: 1) bilans paliwowo-energetyczny kraju; 2) zdolności wytwórcze krajowych źródeł paliw i energii; 3) zdolności przesyłowe, w tym połączenia transgraniczne; 4) efektywność energetyczną gospodarki; 5) działania w zakresie ochrony środowiska; 6) rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii; i.t.d. Art. 15. 1. Polityka energetyczna państwa jest opracowywana zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju kraju i zawiera: |
---|
03 - KRAJOWY RYNEK ENERGII
Sektor energetyczny jest zaliczany do monopoli naturalnych. Wynika to z cech technologicznych tego sektora. Dostarczanie energii jest usługą sieciową. Wybudowanie równoległej sieci przez konkurencyjnego operatora byłoby nieuzasadnione z ekonomicznego i środowiskowego punktu widzenia. Ogromne nakłady kapitałowe niezbędne przy budowie np. elektrowni wykluczają możliwość pojawienia się konkurencji. Monopole zawyżają ceny,nie minimalizują kosztów funkcjonowania, nie wykazują aktywności w zakresie innowacji, nie przykładają dużego znaczenia do jakości obsługi klientów. | |
---|---|
Do różnic między typowym rynkiem towarowym a rynkiem energii elektrycznej należy zaliczyć: - konieczność zapewnienia ciągłego, dokładnego równoważenia zapotrzebowania i produkcji energii elektrycznej, - niemożliwość nawet krótkoterminowego magazynowania produktu, - strategiczne znaczenie bezawaryjnego działania systemu elektroenergetycznego |
|
Za początek tworzenia się rynku energii w Polsce uznaje się stworzenie Prawa Energetycznego w kwietniu 1997 r. | |
Podstawowym założeniem wdrożenia rynku było oddzielenie energii elektrycznej jako produktu od jej dostaw jako usług sieciowych. Umożliwia to oddzielne ustalanie cen produktu i usług oraz wprowadzenie konkurencyjnych zasad obrotu energią elektryczną. Rozgraniczenie produktu od usługi jest podstawową cechą rynku energii elektrycznej. | |
Zasada TPA (z ang. Third Party Access), czyli zasada dostępu stron trzecich do sieci oznacza możliwość korzystania przez klienta z sieci lokalnego dostawcy energii w celu dostarczenia energii kupionej przez niego u dowolnego sprzedawcy. Lokalny dostawca zobowiązany jest do przesyłu energii kupionej przez znajdującego się na jego obszarze klienta. | |
Osobno kupuje się energię i usługę jej dostarczenia. Klient posiada swobodę wyboru sprzedawcy energii ale usługę jej dostarczenia musi kupować od firmy, na terenie której jest zlokalizowany. Zakup energii od dowolnego dostawcy możliwy jest dzięki obowiązywaniu tzw. zasady TPA. | |
Na rynku energii elektrycznej w Polsce można wyodrębnić następujące segmenty:
|
|
W latach 90. zakłady energetyczne, kopalnie i elektrownie zaczęły się przekształcać w spółki akcyjne. W 2005 r. rząd postanowił dokonać tzw. konsolidacji poziomej – poprzez utworzenie silnej grupy spółek produkujących energię elektryczną. Konsolidacja pozioma nie zapewniała jednak koncernom energetycznym wystarczająco silnej pozycji rynkowej, dlatego też w 2006 r. postanowiono dokonać konsolidacji pionowej, łącząc producentów energii elektrycznej z dostawcami i spółkami zajmującymi się obrotem. Powstały wtedy cztery silne grupy energetyczne: PGE, Tauron, Enea oraz Energa. | |
WYTWARZANIE (PGE, Tauron, ENEA, EDF, ZE PAK, GDF SUEZ) PRZESYŁ - transport energii elektrycznej siecią przesyłową wysokiego napięcia (220 i 400 kV) od wytwórców do dystrybutorów. Właściciel - Polskie Sieci Elektroenergetyczne DYSTRYBUCJA - transport energii sieciami dystrybucyjnymi wysokiego (110 kV), średniego (15 kV) i niskiego (400V) napięcia w celu dostarczenia jej odbiorcom. Spółki OBRÓT - Spółki obrotu działające w ramach skonsolidowanych pionowo grup energetycznych (Enea, Energa, PGE, Tauron, RWE). Przedsiębiorstwa energetyki przemysłowej i KLIENCI KOŃCOWI - 16,7 mln odbiorców, w tym około 1,8 mln przedsiębiorstw |
|
Urząd Regulacji Energetyki (URE) pełni funkcję kontrolną na rynku energii. Do podstawowych funkcji URE należy:
|
|
W 2014 r. Prezes URE udzielił 366 koncesji w zakresie wytwarzania energii elektrycznej (w tym 292 na wytwarzanie energii elektrycznej w odnawialnych źródłach energii), 179 koncesji na przesyłanie lub dystrybucję oraz 402 koncesje na obrót energią elektryczną. | |
Prezes URE zatwierdza taryfy dla operatora systemu przesyłowego, operatorów systemów dystrybucyjnych, przedsiębiorstw obrotu (taryfa G) | |
Rynek hurtowy - transakcje bilateralne i sprzedaż przez giełdę (TGE S.A.). Dawniej sprzedaż odbywała się w ramach grupy kapitałowej (np. w ramch grupy TAURON). Wprowadzono obowiązek przeprowadzenia części transakcji na giełdzie - sprzyja to konkurencji. Dzisiaj udział giełdy rośnie, świadczy to o dojrzałości rynku. Rynek detaliczny jest rynkiem, na którym stroną transakcji jest odbiorca końcowy dokonujący zakupu paliw i energii na własny użytek. |
04 - WSPARCIE OZE W POLSCE
Do końca 2015 r. wsparcie OZE oparte jest głównie na systemie certyfikatów energetycznych(system świadectw pochodzenia). Producenci energii odnawialnej otrzymują certyfikaty, które mogą sprzedać na Towarowej Giełdzie Energii. Energia zostaje więc sprzedana wraz z certyfikatem, dzięki temu producent zarabia podwójnie poprzez sprzedaż energii i sprzedaż certyfikatu. Obecnie (ok. 180 zł + ok. 100 zł) | |
---|---|
Tzw certyfikaty "zielone" potwierdzają pochodzenie energii ze źródeł odnawialnych (energia wody, energia wiatru, energia geotermalna, instalacje wytwarzające energię z biomasy i biogazu, a także słoneczne ogniwa fotowoltaiczne wraz z kolektorami słonecznymi do produkcji ciepła) | |
Jeden certyfikat przysługuje za wyprodukowanie 1 MWh energii ze źródeł odnawialnych. | |
Ściśle określoną ilość różnych certyfikatów muszą zakupić przedsiębiorstwa energetyczne zajmujące się sprzedażą energii elektrycznej odbiorcom końcowym. Mówi się że mają obowiązek uzyskania i umorzenia określoną ilość świadectw | |
Przedsiębiorstwa energetyczne zamiast zakupu i umorzenia certyfikatów mogą uiścić opłatę zastępczą. Wartość opłaty zastępczej w 2015 r - 300 zł/MWh. | |
Spadek ceny giełdowej zielonych certyfikatów (ok. 100zł) mocno zmniejszył przychody operatorów instalacji OZE. Spadek cen wywołała nadpodaż certyfikatów wykreowana przede wszystkim znaczącym wzrostem produkcji energii w technologii współspalania biomasy z węglem. | |
Dotychczasowy system wspierania OZE był mocno krytykowany za duży kosztów funkcjonowania, objawiający się wzrostem cen energii elektrycznej. Okazało się, że aktualny system stymuluje rozwój jedynie niektórych źródeł, powoduje nieoptymalne wykorzystanie lokalnie dostępnych zasobów, blokuje moc przyłączeniową dla pozostałych technologii. Technologie wykazujące się najniższym kosztem wytwarzania energii (np. współspalanie biomasy) otrzymywały nieuzasadnione nadwsparcie, które zakłóca rozwój rynku OZE. | |
System certyfikatów wspierał również: wytwarzanie energii elektrycznej w tzw. wysokosprawnej kogeneracji (cert. czerwone), poprawę efektywności energetycznej i obniżanie zużycia energii końcowej (cert. białe), i.t.d. | |
Obowiązek zakupu energii elektrycznej z OZE będzie miał wyznaczony przez Prezesa URE "sprzedawca zobowiązany" | |
Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o OZE wprowadza nowe mechanizmy i instrumenty wspierające wytwarzanie: a) energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, b) biogazu rolniczego, c) ciepła (– w instalacjach odnawialnego źródła energii) |
|
Ustawa wprowadza system aukcji na sprzedaż energii elektrycznej wytwarzanej w instalacjach odnawialnego źródła energii (na okres 15 lat). Aukcje przeprowadza prezes URE. System aukcyjny ma pozwolić na większą kontrolę finansowania poszczególnych technologii OZE |
|
Pierwsze aukcje będą ogłoszone w II kwartale 2016 roku. | |
Dla poszczególnych technologii OZE minister gospodarki określa ceny referencyjne, tzn. ceny których nie można przekroczyć podczas aukcji, np.: - elektrownie wiatrowe na lądzie o mocy powyżej 1 MW – 385 zł/MWh - fotowoltaika o mocy do 1 MW – 465 zł/MWh, i.t.d. |
|
Uważa się, że zbyt niskie ceny referencyjne doprowadzą do sytuacji, w której projekty OZE nie będą realizowane przez zbyt duże ryzyko | |
Firmy posiadające instalacje OZE mogą zostać w dotychczasowym systemie zielonych certyfikatów lub przystąpić do aukcji. (farmy wiatrowe - dużo inwestycji - zdążyć przed ...) | |
Dla instalacji współspalania biomasy z węglem wprowadza się świadectwo pochodzenia skorygowane współczynnikiem 0,5. Tzn. za wyprodukowanie 1 MWh energii z biomasy dostaje się pół certyfikatu. Nie dotyczy to instalacji dedykowanych spalania wielopaliwowego (z odrębnymi liniami technologicznymi przygotowania i transportu paliwa) | |
W/g nowej ustawy o OZE niepotrzebna jest koncesja URE na wytwarzanie energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii: 1) w mikroinstalacji; 2) w małej instalacji ; 3) z biogazu rolniczego; 4) wyłącznie z biopłynów. Mała instalacja - (moc zainstalowana elektryczna 40kW ÷ 200kW) Mikroinstalacja - (moc zainstalowana elektryczna 0 ÷ 40 kW) |
|
Wytwórca energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w mikroinstalacji może być osobą fizyczną niewykonującą działalności gospodarczej. Może wytwarzać energię elektryczną na potrzeby własne, nadwyżkę do sieci dystrybucyjnej | |
Sprzedawca zobowiązany jest obowiązany do zakupu energii elektrycznej z nowobudowanych instalacji odnawialnego źródła energii, od wytwórcy energii z mikroinstalacji do mocy do 3 kW włącznie po określonej stałej cenie jednostkowej: 1) hydroenergia – 0,75 zł za 1 kWh; 2) wiatr na lądzie – 0,75 zł za 1 kWh; 3) fotowoltaika – 0,75 zł za 1 kW. Jest to tzw taryfa gwarantowana FIT - dostaje się ją na 15 lat. Można również dostać dotację z NFOŚiGW "PROSUMENT". Suma zysku z taryfy FIT i dotacji nie może przekroczyć określonej kwoty. |
|
Taryfy gwarantowane FIT są tu ograniczone do limitu 300 MW. Trzeba zdążyć przed wyczerpaniem limitu. (Na fotowoltaice i tak się nie da zarobić :-) | |
Sprzedawca zobowiązany jest obowiązany do zakupu energii elektrycznej z nowobudowanych instalacji odnawialnego źródła energii, od wytwórcy energii z mikroinstalacji o mocy powyżej 3 kW do 10 kW stałej cenie jednostkowej: 1) biogaz rolniczy – 0, 70 zł za 1 kWh; 2) biogaz pozyskany z surowców pochodzących ze składowisk odpadów – 0,55 zł za 1 kWh; 3) biogaz pozyskany z surowców pochodzących z oczyszczalni ścieków – 0,45 zł za 1 kWh; 4) hydroenergia – 0,65 zł za 1 kWh; 5) energia wiatru na lądzie – 0,65 zł za 1 kWh; 6) energia promieniowania słonecznego – 0,65 zł za 1 kWh. Jest to tzw taryfa gwarantowana FIT - dostaje się ją na 15 lat. Można również dostać dotację z NFOŚiGW "PROSUMENT". Suma zysku z taryfy FIT i dotacji nie może przekroczyć określonej kwoty. |
|
Taryfy gwarantowane FIT są tu ograniczone do limitu 500 MW. | |
Rozliczenie wszystkich powyższych instalacji jest oparte na bazie net-meteringu, czyli systemu rozliczania okresowego, w tym przypadku jest mowa o okresach podzielonych na dwa półrocza. Oznacza to bilansowanie energii wytworzonej z energią zużytą po 6 miesięcznym okresie rozliczeniowym. | |
Osoba dokonująca instalacji 1) mikroinstalacji lub 2) małych instalacji, lub 3) instalacji odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej nie większej niż 600 kW musi mieć certyfikat. Certyfikat potwierdza posiadanie kwalifikacji do instalowania następujących rodzajów instalacji odnawialnego źródła energii: 1) kotłów i pieców na biomasę lub 2) systemów fotowoltaicznych, lub 3) słonecznych systemów grzewczych, lub 4) pomp ciepła, lub 5) płytkich systemów geotermalnych. |
|
OZE w liczbach. Polska 2014. Moc zainstalowana 38 GW. Maksymalne zapotrzebowanie 25,5 GW. 170,19 zł/MWh - rynek konkurencyjny Polska 2015. Moc zainstalowana OZE - 6,5 GW. Farmy wiatrowe - 4253 MW, sektor fotowoltaiczny - 50 MW. Elektrownie biomasowe - 1033,2 MW, biogazowe - 198 MW. |
|
OZE w liczbach - Niemcy. 2014. Moc zainstalowana 107 GW. Farmy wiatrowe - 42 GW (1590 godz). Fotowoltaika - 38 GW (867 godz) Energetyka wiatrowa jest uznawana za bardziej efektywną kosztowo i jest mocniej wspierana przez znowelizowaną w 2014 roku ustawę o OZE. Fotowoltaika zanotowała w ostatnich latach dynamiczny spadek jednostkowych kosztów inwestycyjnych. Średni koszt technologii wynosił w 2006 roku 4 800 EUR/kW i spadł do wartości 1 300 EUR/kW w 2013 roku, czyli prawie czterokrotnie. |
|
Niemcy odchodzą od wsparcia OZE w formie taryf gwarantowanych (FiT) System aukcyjny (Komisja Europejska - przestrzeganie zasad pomocy publicznej). System ten testowany jest obecnie dla fotowoltaiki poprzez pilotażowe aukcje, a zebrane wnioski posłużą do skutecznego wdrożenia aukcji dla wszystkich źródeł OZE w 2017 roku. |
05 - POLITYKA ENERGETYCZNA GMINY
Do zadań własnych gminy w zakresie zaopatrzenia w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe należy: 1) planowanie i organizacja zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe na obszarze gminy; 2) planowanie oświetlenia znajdujących się na terenie gminy: 3) finansowanie oświetlenia znajdujących się na terenie gminy: ulic, placów, dróg gminnych, powiatowych, wojewódzkich, krajowych, innych niż autostrady 4) planowanie i organizacja działań mających na celu racjonalizację zużycia energii i promocję rozwiązań zmniejszających zużycie energii na obszarze gminy. |
|
---|---|
Projekt planu zaopatrzenia w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe powinien zawierać: 1) propozycje w zakresie rozwoju i modernizacji poszczególnych systemów zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe, wraz z uzasadnieniem ekonomicznym; 1a) propozycje w zakresie wykorzystania odnawialnych źródeł energii i wysokosprawnej kogeneracji; 1b) propozycje stosowania środków poprawy efektywności energetycznej w rozumieniu ustawy z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej; (Ustawa Prawo energetyczne) |
|
Gminy mogą pozyskać w perspektywie finansowej 2014-2020 środki na termomodernizacje budynków, wykorzystanie odnawialnych źródeł energii i.t.d., muszą jednak posiadać plany gospodarki niskoemisyjnej (nie mylić z niską emisją). Jednym z głównych celów PNG jest ograniczenie emisji. Podstawą opracowania planu jest wykonanie rzetelnej inwentaryzacji emisji gazów cieplarnianych z obszaru gminy, opartej na jej bilansie energetycznym. Należy w niej ująć budynki publiczne i mieszkalne, transport, gospodarkę odpadami oraz przemysł i usługi. Na podstawie zidentyfikowanych możliwości należy zaplanować działania realizujące wyznaczone cele. | |
Do 15 września 2015 r. trwają konsultacje publiczne projektu Narodowego Programu Rozwoju Gospodarki Niskoemisyjnej (NPRGN). NPRGN jest programem gospodarczym, który obejmuje działania mające na celu zwiększenie efektywności i konkurencyjności gospodarki, przy jednoczesnym zmniejszeniu poziomu jej emisyjności. Działania opisane w projekcie obejmują przede wszystkim przedsięwziecia w zakresie niskoemisyjnego wytwarzania energii, gospodarowania surowcami i odpadami, zrównoważonego przemysłu, rolnictwa i budownictwa, niskoemisyjnego transportu oraz promocji wzorców zrównoważonej konsumpcji. Projekt Narodowego Programu Rozwoju Gospodarki Niskoemisyjnej skierowany do konsultacji publicznych http://www.mg.gov.pl/node/24672 |
|
Np. Celem strategicznym PGN dla Gminy Wrocław jest: Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych z obszaru gminy o 80% w stosunku do przyjętego roku bazowego (rok 1990), w perspektywie do 2050 r. Cel ten zostanie osiągnięty poprzez: ograniczenie zużycia energii (ze źródeł konwencjonalnych) i surowców, a także zwiększenie udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym w perspektywie do roku 2050. 1) Ograniczenie do roku 2020 emisji gazów cieplarnianych o 20% w stosunku do roku bazowego; 2) Ograniczenie do roku 2020 zużycia energii o 20% w stosunku do roku bazowego; 3) Zwiększenie do roku 2020 udziału energii ze źródeł odnawialnych do 15% w końcowym zużyciu energii |
06 - ZARZĄDZANIE ENERGIĄ W PRZEDSIĘBIORSTWIE
charakterystyka energetyczna procesu
Charakterystyka energetyczna procesu to zależność pomiędzy zużyciem energii a wielkością produkcji. Zależność można wyznaczyć stosując regresję liniową lub nieliniową Dla liniowej zależności poszukujemy funkcji zużycie_energii = m ⋅ produkcja + c , gdzie: m, c [MWh/dobę] – są stałymi charakteryzującymi dany proces zużycie energii [MWh/dobę], produkcja [t/dobę] Stałą c należy interpretować jako "jałowe" zużycie energii, konieczne do tego aby utrzymać zdolność produkcyjną |
|
---|---|
Udział zużycia jałowego (wielkość „c”) w całkowitym zużyciu energii przesądza o charakterze procesu. W przypadkach gdy „c” jest bliskie 0 mówimy o procesach o bardzo silnej zależności zużycia energii od produkcji (przykładem mogą być elektryczne piece łukowe). Gdy stała „c” osiąga duże wartości (powyżej 50% całkowitego zużycia energii przy produkcji średniej) określa się zużycie energii jako słabo zależne od wielkości produkcji. Mogą tu wystąpić różne przypadki: 1. Procesy rozruchu i utrzymania ciągłości produkcji są wysoce energochłonne, 2. W procesie produkcyjnym występują znaczne straty energii (np. na skutek nieszczelności lub złej izolacji termicznej), 3. Produkcja jest scharakteryzowana przez jednostki niewłaściwe do oceny zużycia energii. Wielkość zużycia jałowego ukierunkowuje poszukiwanie sposobów oszczędzania energii na określone fazy procesu produkcyjnego. |
|
Zawsze jest celowe wyznaczenie zależności zużycia energii od czasu. Pobór energii elektrycznej objawia się okresowym powtarzaniem określonych zmienności. Typowe cykle to doba, tydzień, rok. Znajomość tych zmienności (również okresów szczytowych poborów mocy) jest istotna z powodów: - pozwala też pośrednio identyfikować przyczyny nadmiernego zużycia energii |
|
Kontrola zużycia energii.
|
|
|
|
Metoda Integracji Procesu .(Process Intergration) Pinch Technology. Jest to metoda projektowania procesu z odzyskiem ciepła. Ma zastosowanie w szczególności w skomplikowanych układach produkcyjnych z wieloma procesami grzania i chłodzenia (odzysk ciepła) na różnych etapach procesu. Sieć wymienników ciepła z różnymi czynnikami. |
|
W 2012 roku został wprowadzony do polskiego systemu normalizacyjnego standard ISO 50001, który wpływa na poprawę efektywności energetycznej organizacji. Norma dotyczy systemu zarządzania energią. Celem wprowadzenia normy była pomoc w utworzeniu polityki energetycznej przedsiębiorstwa w celu racjonalnego gospodarowaniem zasobem energii w przedsiębiorstwie poprzez poprawę efektywności energetycznej czego wynikiem jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Normę można zastosować do wszystkich typów organizacji bez względu na ich branżę. |
Schemat bloku kondensacyjnego
210 MWel. 13.5/3.5 bar 540/540oC
07 - WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ - blok kondensacyjny
Blok zawiera międzystopniowy przegrzew pary | |
---|---|
Blok pracuje z wydajnością 100%. Prawdopodobne ciśnienia czynnika: p4=5 kPa, p12=1.6 MPa, p1=13.5 MPa , p1=3.5 MPa | |
Między pkt. 13,14 znajduje się pompa wody zasilającej, a między pkt. 5,6 pompa kondensatu | |
W pkt. 14 występuje maksymalne ciśnienie czynnika w układzie | |
W pkt. 17 temp. wody zasilającej do kotła może osiągać 250 oC (jest to temp. podgrzewu regeneracyjnego) | |
Podgrzewacze regeneracyjne niskiego ciśnienia znajdują bardzo blisko turbiny. Chodzi o minimalizacje spadku ciśnienia w rurociągach – w upustach niskoprężnych występują bardzo niskie ciśnienia. | |
Po wyłączeniu regeneracji wysokoprężnej (rurociągiem obejściowym) wskaźnik zużycia pary (kg/kWh) zmaleje natomiast wskaźnik zużycia paliwa umownego (kg/kWh) wzrośnie | |
Na schemacie pokazano rurociąg wody wtryskowej do pary międzystopniowej. Strumień wody wtryskowej do pary międzystopniowej powinien być możliwie mały bo obniża sprawność obiegu. Strumień ten omija regenerację wysokoprężną. | |
Blok może pracować w dwu trybach: stałociśnieniowym i zmiennociśnieniowym (praca poślizgowa) Stałociśnieniowa polega na domykaniu zaworów turbiny przy zmniejszaniu obciążenia bloku. Przy pracy poślizgowej nie stosuje się zamykania kolejnych zaworów i ciśnienie naturalnie spada ze spadkiem obciążenia bloku. Praca poslizgowa jest bardziej ekonomiczna ale blok traci niektóre własności regulacyjne (np. szybki przyrost mocy). |
|
W dużych elektrowniach część bloków kondensacyjnych wykorzystywana jest jako bloki ciepłownicze. | |
Wymienniki wody sieciowej (podstawowy i szczytowy) zasilane są upustów turbiny |
BLOK GAZOWO PAROWY
Same turbiny gazowe mają sprawność max. 40% i tylko ze specjalnych powodów można budować bloki gazowe. Natomiast bloki parowo-gazowe mają: - bardzo wysoką sprawność, sięgającą nawet 60 proc.; - niską awaryjność, duża dyspozycyjność; - niskie koszty inwestycyjne, krótki czas realizacji inwestycji; - duża elastyczność w zakresie warunków pracy. |
|
---|---|
mogą być wykorzystane do rezerwowania farm wiatrowych. (Niemcy przewidzieli 4,4 GW mocy elektrowni na węgiel brunatny do rezerwy strategicznej). | |
Blok CCGT dla PKN ORLEN - SGT5-8000H gas turbin - Siemens new advanced 8000H-class GAS TURBINE Gross power output (MW) 340, Gas Turbine Efficiency 40% , Pressure ratio 19.2, Exhaust temperature (oC/oF) 625/1,157 COMBINED CYCLE POWER PLANT Net power output (MW) 530, Net efficiency (%) 60 |
schemat elektrociepłownii
08 - SKOJARZONA GOSPODARKA ENERGETYCZNA
Elektrociepłownia wytwarza parę technologiczną i ciepło dla odbiorcy. Zastosowano turbinę z upustami regulowanymi. | |
---|---|
1 - kocioł 2 - turbina ( 2 upusty regulowane i 2 upusty nieregulowane) 3 - skraplacz 4 - odgazowywacz 5 - Podgrzewacz regeneracyjny wysokiego ciśnienia 6 - Podgrzewacz regeneracyjny niskiego ciśnienia 7 – Podgrzewacz wstępny (chłodnica pary ze smoczków) 8 – szczytowy wymiennik ciepła do ogrzewania wody sieciowej 9 – podstawowy wymiennik ciepła do ogrzewania wody sieciowej 10 – chłodnica skroplin 11 – odbiorniki ciepła wody sieciowej 12 – odbiorniki pary technologicznej |
|
Skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej jest wspierane odpowiednią dyrektywą UE i krajowym prawem ponieważ pozwala zaoszczędzić około 30% paliwa w stosunku do rozdzielonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej | |
System wsparcia kogeneracji został wydłużony do 2019 r. | |
Istnieją trzy rodzaje uzyskiwanych certyfikatów: za energię wytworzoną w instalacjach opalanych paliwami gazowymi lub w jednostkach o mocy poniżej 1 MW (żółte certyfikaty), za energię uzyskiwaną z jednostek kogeneracji opalanych metanem lub gazem uzyskiwanym z przetwarzania biomasy (fioletowe), za energię wytworzoną w pozostałych źródłach kogeneracyjnych (czerwone). | |
Zgodnie z nowelizacją w 2014 r. firmy dystrybuujące energię muszą posiadać świadectwa żółte dla 3,9 proc. energii, którą dostarczają. Potem udział ten ma sukcesywnie rosnąć do 8 proc, w 2018 r. W przypadku świadectw fioletowych wymagany poziom to 1,1 proc. w 2014 r. Ma on z każdym rokiem wzrastać, aby w 2018 r. osiągnąć wysokość 12,3 proc. Natomiast jeśli chodzi o świadectwa czerwone, ma to być 23,2 proc. co roku w latach 2014-2018. | |
Energia elektryczna z kogeneracji – energia elektryczna wytworzona w kogeneracji i obliczona jako: a) roczną produkcja wytworzona ze średnioroczną sprawnością przemiany energii chemicznej paliwa w energię elektryczną lub mechaniczną i ciepło użytkowe w |
|
wysokosprawna kogeneracja – wytwarzanie energii elektrycznej lub mechanicznej i ciepła użytkowego w kogeneracji, które zapewnia oszczędność energii pierwotnej zużywanej w: a) jednostce kogeneracji w wysokości nie mniejszej niż 10% w porównaniu z wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła w układach rozdzielonych o referencyjnych wartościach sprawności dla wytwarzania rozdzielonego | |
Wskaźnik (współczynnik) PES - względna oszczedność energii pierwotnej wykorzystywanej do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła | |
orientacyjne ceny z TGE: fioletowe- 60 zł/MWh, żółte - 106 zł/MWh, czerwone - 10 zł/MWh |
9 - WSPIERANIE EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ
Na przedsiębiorstwa sprzedające energię elektryczną, ciepło lub paliwa gazowe odbiorcom końcowym Ustawa o efektywności energetycznej nakłada obowiązek pozyskania i przedstawienia do umorzenia prezesowi URE określonej ilości świadectw efektywności energetycznej (białe certyfikaty)lub uiszczenia opłaty zastępczej | |
---|---|
Ustawa o efektywności energetycznej wprowadza system białych certyfikatów - mechanizm rynkowy prowadzący do uzyskania wymiernych oszczędności energii w trzech obszarach, tj.: - zwiększenia oszczędności energii przez odbiorców końcowych, - zwiększenia oszczędności energii przez urządzenia potrzeb własnych - zmniejszenia strat energii elektrycznej, ciepła lub gazu ziemnego w przesyle i dystrybucji. |
|
Aby pozyskać biały certyfikat, należy postępować według ścieżki wytyczonej przez Ustawę o efektywności energetycznej. W pierwszej kolejności należy dla wybranego przedsięwzięcia proefektywnościowego wykonać audyt efektywności energetycznej celem określenia poziomu bazowego i zaproponowania potencjalnych rozwiązań technicznych wykorzystujących zidentyfikowany potencjał. Z zaproponowanych działań należy wybrać rozwiązanie będące optymalne technicznie i ekonomicznie. W następnej kolejności należy wziąć udział w przetargu. Warunkiem wygrania przetargu jest osiągnięcie oszczędności z współczynnikiem określającym efekt energetyczny w przedziale pomiędzy ωśr i ωmax. Kiedy już otrzymamy świadectwo efektywności energetycznej, wówczas realizujemy działanie proefektywnościowe zgodnie z wytycznymi z audytu wstępnego, a po zakończeniu działań modernizacyjnych realizujemy audyt efektywności energetycznej potwierdzający deklarowaną oszczędność. | |
Do przetargu może być zgłoszone przedsięwzięcie służące poprawie efektywności energetycznej, w wyniku którego uzyskuje się oszczędność energii w ilości stanowiącej równowartość co najmniej 10 toe średnio w ciągu roku, albo przedsięwzięcia w wyniku których uzyskuje się łączną oszczędność co najmniej 10 toe średnio w ciągu roku. | |
Ustawa o efektywności energetycznej wprowadza zmiany w prawie budowlanym. Dla nowych obiektów o zapotrzebowaniu ciepła powyżej 50 kW ubiegający się o pozwolenie na budowę musi: - zaproponować wybudowanie własnego odnawialnego źródła energii lub własnej instalacji kogeneracji, ewentualnie wykorzystanie do ogrzewania budynku ciepła odpadowego z instalacji przemysłowych - albo przyłączyć się do sieci ciepłowniczej, która jest zasilana w 75 proc. energią z OZE, kogeneracji lub z ciepła odpadowego, - albo zaproponować inne rozwiązanie i wykazać, że jest bardziej efektywne energetycznie. |
|
Ustawa przestaje działać z końcem roku |
10 - ELEMENTY ANALIZY EGZERGETYCZNEJ
Egzergia jest miernikiem jakości energii, określaną jako zdolność do wykonania pracy. Powszechnie występujące związki mają egzergię chemiczną zerową, wyjątkiem są bogactwa naturalne. | |
---|---|
Egzergia fizyczna substancji wynika z różnicy T i p w porównaniu z parametrami w otoczeniu Egzergia chemiczna: gdzie: b – współczynnik, Wd – wartość opałowa |
|
Analiza egzergetyczna pozwala wykryć straty spowodowane nieodwracalnością procesów cieplnych – strat tych nie potrafi często odkryć klasyczny bilans energii. Pierwszym etapem analizy gospodarki energetycznej powinno być poszukiwanie możliwości zmniejszenia strat egzergii. | |
Procesy przeciwprądowe są zawsze bardziej termodynamicznie sprawne niż współprądowe | |
Staraj się, by w sieciach wymienników ciepła w każdym wymienniku temperatura końcowa jednego ze strumieni była bliska temperaturze początkowej drugiego | |
Pojemności cieplne ( $\dot{m}c_{p}$ ) strumieni wymieniających ciepło powinny być zbliżone. Jeżeli występują duże różnice, próbuj rozdzielić strumień o większej pojemności cieplnej i skierować go do dwóch lub więcej wymienników ciepła | |
Unikaj pośredniego nośnika ciepła pomiędzy rozpatrywanymi strumieniami. | |
Unikaj dławienia gazów i par. Lokalizuj sprężarki i wentylatory w miejscach o najniższej temperaturze. |
POJĘCIA OGÓLNE
Gospodarka – całokształt działalności gospodarczej prowadzonej w danym regionie (gospodarka regionalna), kraju (gospodarka narodowa) lub na całym świecie (gospodarka światowa). Działalność ta polega na wytwarzaniu dóbr i świadczeniu usług zgodnie z potrzebami ludności. Gospodarka energetyczna jest dziedziną działalności gospodarczej, której celem jest zaspokojenie potrzeb energetycznych ludności, przemysłu i.t.d. (zob. Polska Klasyfikacja Działalności (PKD) (Sekcja D) |
|
---|---|
URE - Urząd Regulacji Energetyki, centralny organ administracji rządowej. | |
Outsourcing - oddanie innemu przedsiębiorstwu zadań nie związanych bezpośrednio z podstawową działalnością firmy. Oszczędności są podstawowym celem zastosowania outsourcingu | |
ESCO - Energy Service Companies (firmy usług energetycznych), oferujące kompleksowe usługi eksperckie w zakresie energetyki gwarantujące potencjalnym klientom oszczędności energii i zmniejszenie ponoszonych z tego tytułu kosztów | |
Energochłonność pierwotna - stosunek zużywanej energii pierwotnej do PKB | |
Energochłonność finalna - stosunek zużywanej energii finalnej do PKB | |
toe – ton of oil equivalent – ekwiwalent ropy (paliwo o kaloryczności 10000 kcal/kg) tce– ton of coal equivalent – ekwiwalent węgla (paliwo o kaloryczności 7000 kcal/kg) (inaczej tpu) |
|
euro00 – wartość euro wyrażona w kursie rynkowym w roku 2000 euro05ppp – euro wyrażona w kursie rynkowym w roku 2005 z uwzględnieniem wartości siły nabywczej waluty |
|
Ciepło sieciowe - ciepło dystrybuowane przy pomocy sieci ciepłowniczych | |
Ciepło użytkowe – ciepło wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń, przygotowania ciepłej wody, wykorzystywane jako para wodna lub gorąca woda w procesach technologicznych innych niż wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej oraz użyte do wytwarzania chłodu | |
C.w.u -– ciepła woda użytkowa, ciepła woda wykorzystywana głównie dla celów sanitarnych | |
Energia finalna - ilosc energii użytecznej uzyskana z paliwa po uwzglednieniu strat wynikajacych z konwersji, transportu etc. | |
Energia pierwotna- energia chemiczna zawarta w paliwie w miejscu i stanie, w jakim paliwo pierwotnie sie znajdowało | |
Feasibility study - studium wykonalności (studium ostatecznej wersji projektu) | |
Gospodarcza ocena inwestycji - ekonomiczna ocena opłacalności, dokonywana z punktu widzenia gospodarki kraju, z uwzględnieniem kosztów i przychodów, które mają swoje odzwierciedlenie w cenach produktów | |
Gospodarka rozdzielona - wytwarzanię energii elektrycznej i ciepła niezależnie w oddzielnych jednostkach wytwórczych | |
Inwestorska ocena inwestycji – ekonomiczna ocena opłacalności, dokonywana z punktu widzenia inwestora, | |
IRR-(ang. Internal Rate of Return) – wewnetrzna stopa zwrotu; stopa dyskonta, dla której zaktualizowana wartosc inwestycji netto (NPV) równa jest zero; | |
Koszt graniczny - (koszt krańcowy, ang. marginal cost), koszt jaki ponosi producent w zwiazku ze zwiększeniem wielkości produkcji danego dobra o jedną jednostkę; stanowi przyrost kosztów całkowitych zwiazany z wyprodukowaniem dodatkowej jednostki dobra | |
Technologia gazowa – technologia energetyczna, w której paliwem jest gaz (ziemny, wielkopiecowy, koksowniczy itp.) | |
Technologia węglowa – technologia energetyczna, w której paliwem jest wegiel kamienny lub brunatny | |
Wskaźnik ECI (European Cooling Index) - zależny od średnich warunków zewnętrznych panujących w okresie letnim w danym mieście lub kraju; znormalizowana wartość wskaźnika ECI = 100 oznacza średnie warunki europejskie i odnosi się do miast, w których średnia temperatura zewnętrzna wynosi ok.10°C. | |
Wykres uporzadkowany— wykres utworzony poprzez sortowanie od wielkosci największej do najmniejszej chwilowego zapotrzebowania lub produkcji ciepła (energii elektrycznej) w funkcji czasu; obrazuje czas pracy instalacji z obciążeniem nie mniejszym niż wartość odpowiadająca współrzędnym danego punktu wykresu |