Produkcja energii elektrycznej o ujemnym wskaźniku emisji dwutlenku węgla

• Autorzy: Bartela Ł. , Mikosz D.

Warianty tytułu

EN

Electricity production with negative carbon dioxide emission

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy mającej na celu wykazać możliwości uzyskiwania tzw. emisji ujemnych dwutlenku węgla przy produkcji energii elektrycznej w dużych blokach energetycznych. Podstawą takich rozważań jest tzw. bilans zerowy dwutlenku węgla pochłanianego przez roślinę podczas procesu fotosyntezy, a następnie generowanego podczas jej spalania. Dla uzyskania ujemnych wartości dla zdefiniowanego w treści artykułu wskaźnika emisji jednostkowej warunkiem koniecznym jest prowadzenie procesu separacji oraz składowania dwutlenku węgla. W artykule przedstawiono rezultaty analizy przeprowadzonej dla układu o mocy brutto wynoszącej 900 MW. Założono, że blok jest zintegrowany z układem separacji membranowej. Wskaźniki emisji jednostkowych badano dla różnych udziałów masowych biomasy współspalanej z węglem oraz różnych stopni odzysku generowanego dwutlenku węgla. Dodatkowo określono wartości dla energetycznych wskaźników pracy elektrowni, tj. sprawności kotła, wskaźników potrzeb własnych, czy też sprawności wytwarzania energii elektrycznej netto.

EN

In this paper the results of a theoretical analysis aiming to examine the possibility of obtaining of a so-called negative emission of carbon dioxide in the production of electricity in a large power plant are presented. The basis of such considerations is a so-called zero carbon dioxide balance, which is absorbed by a plant during photosynthesis and generated during combustion. An indispensible condition required to obtain a negative value of the defined in the paper unit emission is to carry out the carbon capture and storage process. In the paper a results for the analysis for a 900 MW power plant are shown. It was assumed, that the power plant is integrated with a membrane separation unit. The carbon capture unit emission rates were calculated for different shares of biomass co-fired with coal and different recovery rates of carbon dioxide capture. Additionally, the values of several energy indicators, i.e. boiler efficiency, auxiliary power rates and net efficiency of the power plant were determined.

Słowa kluczowe

PL

emisja dwutlenku węgla; analiza termodynamiczna; analiza ekologiczna

EN

carbon capture emission; thermodynamic analysis; ecological analysis

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 6
• Strony: 40--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartela Ł.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

autor

Mikosz D.

• Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Cristina M. Quintella C.M., Meira M., i in.: Brazilian potential for CCS for negative balance emission of CO2 from biomass energy. Energy Procedia, 2011;4:2926-2932.
• [2] Kotowicz J., Bartela Ł.: Optimisation of the connection of membrane CCS installation with a supercritical coal- fired power plant. Energy, 2012;38:118-127.
• [3] Kotowicz J., Janusz-Szymańska K.: Zapotrzebowanie na energię dwustopniowego membranowego układu separacji CO2 ze spalin bloku energetycznego. Rynek Energii, 2010;6(91):56-61.
• [4] Kotowicz J., Janusz-Szymańska K.; The influence of CO2 membrane separation on the operating characteristics of a coal-fired power plant. Inżynieria Chemiczna i Procesowa, 2010;34:681-697.
• [5] Kotowicz J., Skorek-Osikowska A., Bartela Ł.: Economic and environmental evaluation of selected advanced power generation technologies. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A, Journal of Power and Energy, Maj 2011 (225), s. 221-232.
• [6] Mӧllersten K., Yan J., Moreira J.R.: Potential market niches for biomass energy with CO2 capture and storage - Opportunities for energy supply with negative CO2 emissions. Biomass and Bioenergy, 2003;25:273-285.
• [7] Skorek-Osikowska A., Janusz-Szymańska K., Kotowicz J.: Modeling and analysis of selected carbon dioxide capture methods in IGCC systems. Energy, 2012;45(1):92–100.
• [8] Tsatsaronis G., Kapanke K., A. Marı´a Blanco Marigorta: Exergoeconomic estimates for a novel zero-emission process generating hydrogen and electric power. Energy, 2008;33:321-330.
• [9] Wiciak G., Kotowicz J.: Experimental stand for CO2 membrane separation. Journal of Power Technologies, 2011;91(4), s. 171-178.