Poprawa elastyczności bloku energetycznego klasy 390 MW przy użyciu SOEC

• Autorzy: Kowalczyk T. , Badur J. , Lemański M.

Warianty tytułu

EN

Improving the flexibility of the 390 MW class power unit using high-temperature electrolysis SOEC

• Konferencja: XVIII Konferencja Aktualne Problemy w Elektroenergetyce APE’2017 (XVIII; 07.06-09.06.2017; Jastrzębia Góra, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano możliwość modyfikacji bloku parowego o mocy 390 MW poprzez zastosowanie wysokotemperaturowych elektrolizerów stało-tlenkowych SOEC. Celem takiej modyfikacji jest poprawa elastyczności bloku cieplnego poprzez możliwość kształtowania wewnętrznej charakterystyki obciążenia bloku. W efekcie moc elektryczna netto bloku może być dostosowywana do zapotrzebowania systemu elektroenergetycznego bez konieczności szybkich zmian mocy cieplnej kotła, a nadwyżka energii służy do produkcji wodoru. W artykule przedstawiono zmiany jakie wprowadzają do Krajowego Systemu Elektroenergetycznego nowe obiekty OZE. Opisano technologie wysokotemperaturowej elektrolizy wody oraz przeprowadzono obliczenia termodynamiczne wykazujące, że moc elektryczna netto bloku może zostać zredukowana nawet o 60% bez zmiany obciążenia kotła przy wzroście sprawności obiektu o 1pp.

EN

The paper presents the possibility of improving the flexibility of the 390 MW class steam power unit using hightemperature electrolysers SOEC. The aim of the modification is to improve the flexibility of the power unit by shaping the internal load characteristics of a power plant. As a result, the net electric power of the power unit can be adjusted to meet the system demand without the need of fast changes in boiler thermal power output. The surplus energy generated in the unit is used to produce hydrogen. In the article the changes which are brought to the power system with new RES objects are presented. The technology of high temperature electrolysis of water is also described. Performed thermodynamic calculations showed that the power plant net power can be reduced by up to 60% without changing the boiler load, with increase of the energy efficiency of the unit by 1 percentage point.

Słowa kluczowe

PL

SOEC; elektroliza; wodór; elastyczność pracy

EN

SOEC; electrolysis; hydrogen; flexibility

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 53
• Strony: 155--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalczyk T.

• Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Zakład Konwersji Energii

autor

Badur J.

• Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Zakład Konwersji Energii

autor

Lemański M.

• ENERGA Wytwarzanie S.A.

Bibliografia

• 1. Raport KSE 2015, Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., http://www.pse.pl/index.php?did=2870.
• 2. Hydrogen Production Using Nuclear Energy, International Atomic Energy Agency, Wiedeń, 2013.
• 3. Kowalczyk T., Badur J.: Review of hydrogen production technologies for automotive sector – thermodynamic analysis of energy and exergy losses, Logistyka - Nauka, Nr 4/2015, s. 9232–9237.
• 4. Ni M., Leung M. K. H., Leung D. Y. C.: Technological development of hydrogen production by solid oxide electrolyzer cell (SOEC), Int. J. Hydrogen Energy, Nr 9(33), 2008, s. 2337–2354.
• 5. Ceran B.: Analiza energetyczna hybrydowego systemu wytwórczego z odwracalnym ogniwem paliwowym jako magazynem energii, Logistka - Nauk, Nr 4/2015, s. 8627–8635.
• 6. FCV, Toyota Motor Corporation, http://www.toyotaglobal.com/innovation/environmental_technology/fuelcell_vehicle/
• 7. Lemański M.: Analiza obiegów energetycznych z ogniwem paliwowym i turbiną gazowo - parową, Rozprawa doktorska, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, 2007.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).