Ocena ekonomiczna nadkrytycznego bloku węglowego dużej mocy zintegrowanego w różnych konfiguracjach z CCS oraz z odzyskiem ciepła ze spalin

• Autorzy: Kochaniewicz A. , Łukowicz H.

Warianty tytułu

EN

An economic analysis of a high capacity coal-fired power unit for supercritical steam parameters integrated in different configurations with the carbon capture system (CCS) and with heat recovery from the organic Rankine cycle (ORC) exhaust gases

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano analizy wskaźników opłacalności ekonomicznej budowy bloków węglowych o parametrach nadkrytycznych opalanych węglem kamiennym i brunatnym. Przeanalizowano trzy warianty konfiguracji bloku, tj.: blok wyjściowy, blok wyjściowy+CCS i blok wyjściowy+ CCS+ORC.W analizie ekonomicznej wykorzystano tzw. próg rentowności BEP (break even point), bazującego na określeniu punktu wyrównania, określającego sytuację w której przychody ze sprzedaży energii elektrycznej pokrywają koszty stałe i koszty zmienne instalacji. Dokonano oceny wpływu zmiany wybranych parametrów takich jak: jednostkowe nakłady inwestycyjne, cena zakupu uprawnień do emisji CO2, a także wpływu ceny paliwa. Dla tych wszystkich uzmiennionych parametrów określono wpływ ich zmian na graniczną cenę sprzedaży energii elektrycznej. Analizie poddano samodzielny oraz po jego zintegrowaniu z CCS (carbon dioxide capture and storage) wysokosprawny nadkrytyczny blok węglowy o mocy 900 MW. Analizowano także wpływ integracji bloku energetycznego z siłownią ORC (organic Rankine cycle) i podjęto próbę określenia jego efektywności ekonomicznej, przy czym przyjęto, że obieg ORC zasilany jest ciepłem odpadowym ze spalin wylotowych z kotła.

EN

This paper presents the analysis of the indices of the economic profitability of the construction of brown- and hard coal-fired power plants for supercritical steam parameters. Three variants of the power plant configuration are analysed within this study: the initial power plant, the initial power plant + CCS, the initial power plant + CCS + ORC. The economic analysis employs the break-even point (BEP), which is based on the determination of the point of balance between the income from the sale of electricity and the plant fixed and variable costs. The impact of change in selected parameters, such as investment expenditures per unit, the price of the CO2 emissions allowances and the price of fuel, is analysed. The effect of changes in all these variable parameters on the minimum selling price of electricity is determined. The analysis concerns a high efficiency 900 MW coal-fired power unit for supercritical steam parameters as the initial plant and its variant after integration with the CCS. The impact of a further integration of the power unit with an ORC plant is analysed and an attempt is made to determine the economic efficiency of such integration. It is assumed that the ORC is fed with the waste heat from the boiler exhaust gases.

Słowa kluczowe

PL

nadkrytyczny blok węglowy; CCS; ORC; odzysk ciepła; ocena ekonomiczna

EN

supercritical power plant; CCS; ORC; heat recovery; economic assessment

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 43, nr 1/2
• Strony: 157--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Kochaniewicz A.

• Politechnika Śląska Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Gliwice

autor

Łukowicz H.

• Politechnika Śląska Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Gliwice

Bibliografia

• [1] Ocena stanu aktualnego i perspektyw rozwoju czystych technologii węglowych możliwych do zastosowania w siłowniach energetycznych w Polsce wraz z opracowaniem charakterystyk techniczno-ekonomicznych. Raport końcowy Instytutu Chemicznej Przerobki Węgla, Warszawa 2008.
• [2] Hackl R., Harvey S.: Applying process integration methods to target for electricity production from industrial waste heat using organic Rankine cycle (ORC) technology. World Renewable Energy Congress – Sweden 8-13 May, 2011.
• [3] Łukowicz H.,Kochaniewicz A.: Analysis of the use of waste heat obtained from coal-fired units in organic Rankine cycles and for brown coal drying. Energy, (9.04.2012), ISSN 0360-5442, 10.1016/j.energy.2012.03.035.
• [4] Kotowicz J.: Podstawy metodologiczne oceny efektywności inwestycji energetycznych. Opr. wewn. Politechnika Śląska, Gliwice 2010.
• [5] Kotowicz J., Skorek-Osikowska A., Bartela Ł.: Economic and environmental evaluation of selected advanced power generation technologies. Proc. Inst. Mech. Eng., A-J. Pow. Energ. 225(2011), 221–232.