5194416230

12 Porównanie nadkrytycznego bloku węglowego z układem...

Układ IGCC oferuje sprawność wytwarzania energii elektrycznej brutto wyższą o blisko 6 pkt. procentowych od nadkrytycznego bloku węglowego, jednak ze względu na znacznie wyższy wskaźnik potrzeb własnych różnica sprawności energetycznej netto wynosi ok. 2,3 pkt. procentowego na korzyść układu IGCC. Przekłada się to na poprawę podstawowych parametrów ekologicznych o ok 4,91%: strumienia paliwa, jednostkowego zużycia energii chemicznej paliwa i emisji C0₂ obciążającej jednostkę wyprodukowanej energii elektrycznej netto. Zakładając pracę układów 7000 godzin rocznie z pełnym obciążeniem wybór układu IGCC może przynieść redukcję zużycia paliwa o 50612 Mg oraz ograniczenie emisji dwutlenku węgla o 113666 Mg w skali roku względem konwencjonalnego bloku węglowego. Ponadto układy IGCC charakteryzują się najniższymi wśród technologii węglowych emisjami NO_x, S0₂, oraz prawie zerowymi emisjami pyłu.

Tabela 4.1. Wybrane charakterystyczne parametry analizowanych układów

Wielkość	Symbol	Blok PC	IGCC	Jednostka
Moc elektryczna brutto	Nelb	460,0	489,8	MW
Sprawność wytwarzania energii elektrycznej brutto	Hcl.b	47,94	53,68	%
Wskaźnik potrzeb własnych układu	6b	7,50	13,13	%
Moc elektryczna netto	NC|„	425,5	425,5	MW
Sprawność wytwarzania energii elektrycznej netto	Hcl.n	44,34	46,63	%
Strumień masowy paliwa	P	40,90	38,89	kg/s
Jednostkowe zużycie energii chemicznej paliwa	qCh	8119,1	7720,4	kJ/kWh
Emisja C02 obciążająca jednostkę wyprodukowanej energii elektrycznej netto	^eC02	777,07	738,91	kgC02/MWh

5. Podsumowanie

Układy gazowo-parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla są obecnie najczystszą technologią wytwarzania energii z węgla. Porównanie wykazało, że uzyskują sprawność wytwarzania energii elektrycznej wyższą od bloków węglowych na parametry nadkrytyczne o ponad 2pkt. procentowe, zachowując wysoki potencjał do dalszego wzrostu i przekroczenia sprawności netto 50%. Tempo dalszego rozwoju konwencjonalnych bloków węglowych jest w dużej mierze ograniczone osiąganymi parametrami pary. Istotną zaletą układów IGCC są niskie emisje NO_x, S0₂ i pyłu, oraz możliwość zastosowania wychwytu dwutlenku węgla metodami pre-combustion.

Układy IGCC nie są jeszcze dojrzałą technologią, lecz wykazują wysoki potencjał. Cechują się wysoką elastycznością eksploatacyjną, prócz węgla mogą być zasilane różnymi paliwami, jak pozostałości rafineryjne, biomasa i odpady. Możliwości układów IGCC można rozszerzyć o wytwarzanie dodatkowych produktów handlowych, takich jak produkty chemiczne (np. metanol), wodór, azot, tlen. Z układu odsiarczania uzyskuje się także siarkę lub kwas siarkowy. Wadą są wysokie koszty inwestycyjne, wyższe od konwencjonalnych elektrowni, oraz niska niezawodność, spowodowane wysokim stopniem skomplikowania układu. Jednak wraz z rozwojem i komercjalizacją układów IGCC spodziewa się redukcji kosztów i awaryjności. Dlatego wybierając technologie dla planowanych inwestycji, układy IGCC powinny być brane pod uwagę, ponieważ posiadają wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami węglowymi.