Wariantowe kocepcje instalacji technologicznych elektrociepłowni zintegrowanych z układem akumulacji ciepła

• Autorzy: Plutecki Zbigniew , Lichota Janusz , Kamiński Jacek , Saługa Piotr , Kaszyński Przemysław , Kapłan Radosław , Sattler Paweł , Ryszczyk Krystian

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2022.7-8.1

Warianty tytułu

EN

Variant concepts of technological installations of thermal power plants integrated with heat storage system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przykładowe wyniki zrealizowanych badań przemysłowych i prac rozwojowych związanych z realizacją projektu badawczego mającego na celu określenie technologii zapewniającej optymalną współpracę elektrociepłowni z układem wysokoefektywnej akumulacji ciepła. Po fazie określenia właściwości statycznych i dynamicznych istotnych elementów układu technologicznego elektrociepłowni zaproponowano koncepcje integracji elektrociepłowni z układem akumulacji ciepła. W artykule zaprezentowano kilka rozwiązań integracji akumulatorów ciepła pracujących na różnym poziomie temperatury akumulowanego ciepła pozwalających na poprawę efektywności ekonomicznej przedsiębiorstwa energetycznego tak, aby zmaksymalizować produkcję energii elektrycznej w godzinach o największej cenie sprzedaży.

EN

The paper presents exemplary results of completed industrial research and development work related to the realization of a research project aimed at determining the technological system for optimal cooperation of a CHP plant with a high-efficiency heat accumulation system. After the phase of determining the static and dynamic properties of the relevant elements of the technological system of the thermal power plant, concepts for the integration of the thermal power plant with the heat accumulation system were proposed. The article presents several solutions for the integration of heat accumulators operating at different levels of accumulated heat allowing to improve the economic efficiency of the power company so as to maximize the production of electricity during the hours with the highest selling price.

Słowa kluczowe

PL

efektywność energetyczna; akumulacja ciepła; optymalizacja

EN

energy efficiency; heat accumulation; optimization

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 7/8
• Strony: 11--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Plutecki Zbigniew

• Katedra Bezpieczeństwa i Systemów Technicznych, Politechnika Opolska

autor

Lichota Janusz

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Politechnika Wrocławska

autor

Kamiński Jacek

• Instytut Gospodarowania Surowcami Mineralnymi i Energetyką z siedzibą w Krakowie, Instytut PAN

autor

Saługa Piotr

• Instytut Gospodarowania Surowcami Mineralnymi i Energetyką z siedzibą w Krakowie, Instytut PAN

autor

Kaszyński Przemysław

• Instytut Gospodarowania Surowcami Mineralnymi i Energetyką z siedzibą w Krakowie, Instytut PAN

autor

Kapłan Radosław

• Instytut Gospodarowania Surowcami Mineralnymi i Energetyką z siedzibą w Krakowie, Instytut PAN

autor

Sattler Paweł

• Biuro projektowe INERIO z Opola

autor

Ryszczyk Krystian

• Katedra Bezpieczeństwa i Systemów Technicznych, Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] Adames A. A., Design considerations of 15 kW heat exchanger for the CSPonD project, praca inżynierska MIT, 2010
• [2] Ayers H., 1963: Risk aversion in the warrants market, Indus. Management Rev. 4 (Fall), s. 497-505.
• [3] Bauer T., Laing D., Kröner U., Tamme R., Sodium nitrate for high temperature latent heat storage, The 11th International Conference on Thermal Energy Storage - Effstock 14-17 June 2009 in Stockholm, Sweden
• [4] Chen A., 1970: A model of warrant pricing in a dynamic market, J. Finance 25, s. 41-60.
• [5] Copeland T., Antikarov V., 2001: Real Options. A Practitioners Guide, Texere, LLC New York.
• [6] Copeland T., Koller T., Murrin J., 1997: Wycena: Mierzenie i kształtowanie wartości firm, WIG-Press, Warszawa.
• [7] Cox J.C., Ross S.A., Rubinstein M., 1979: Option Pricing: a Simplified Approach. Journal of Financial Economics, Vol. 7, No. 3, p. 229-263, 1979.
• [8] Dias M.A.G., 2001: Investment in Information in Petroleum: Real Options and Revelation, Working Paper, Dept. of Industrial Engineering, PUC-Rio, Mexico City.
• [9] Dias. M.A.G., 2003: Real Option in Petroleum, Seminar Real Options in Real Life, MIT/Sloan School of Management, May 5th.
• [10] Fernández A.I., Martínez M., Segarra M., Cabeza L. F., Selection of the materials with potential in thermal energy storage, The 11th International Conference on Thermal Energy Storage - Effstock 14-17 June 2009 in Stockholm, Sweden
• [11] Gomez J., Glatzmaier G.C., Starace A., Turchi C., Ortega J., High Temperature Phase Change Materials for Thermal Energy Storage Applications, NREL/CP-5500-52390 August 2011, Contract No. DE-AC36-08GO28308, materiał prezentowano na konferencji: SolarPACES 2011 Granada, Spain September 20-23, 2011
• [12] Gomez J. C., High-Temperature Phase Change Materials (PCM) Candidates for Thermal Energy Storage (TES) Applications, Milestone Report NREL/TP-5500-51446, September 2011, Contract No. DE-AC36-08GO28308
• [13] Gil A., Arce P., Martorell I., Medrano M., Cabeza L.F., State of the art of high temperature storage in thermosolar Plants, The 11th International Conference on Thermal Energy Storage - Effstock 14-17 June 2009 in Stockholm, Sweden
• [14] Hauer A., Thermische Energiespeicher - Wohin geht die Entwicklung?, prezentacja ZAE Bayern, 2013, http://www.wuerzburg.ihk.de
• [15] Kaufmann S., WÄRME2GO - Pilotprojekt mit mobilen Latentwärmespeichern im NeckarOdenwald-Kreis, Abfallwirtschaftsgesellschaft des Neckar-Odenwald-Kreises mbH (AWN), Birkenfeld, 28. Februar 2013, prezentacja
• [16] Alexie M. Kolpak, Jeffrey C. Grossman, Azobenzene-Functionalized Carbon Nanotubes As High-Energy Density Solar Thermal Fuels, dx.doi.org/10.1021/nl201357n | Nano Lett. 2011, 11, 3156-3162, pubs.acs.org/NanoLett
• [17] Laing D., Nutzung von Wärmespeichern zur Integration erneuerbarer Energien, dena-Konferenz, 27.09.2011
• [18] Laing D., Storage development for direct steam generation power plants, Parabolic Trough Technology Workshop, March 09, 2007, Golden CO, USA
• [19] Laing D., Bauer T., Steinmann W.-D., Lehmann D., Advanced high temperature latent heat storage system - design and test results, The 11th International Conference on Thermal Energy Storage - Effstock 14-17 June 2009 in Stockholm, Sweden
• [20] Mathur A., Kasetty R., Garay J., Dames C., Hardin C., Zare M., McDowell M., Hajela G., Surampudi S., Kindler A., Shakkottai P., Venkatasetty H., Heat Transfer and Latent Heat Storage in Inorganic Molten Salts for Concentrating Solar Power Plants, Final Report, Report Number: DOE-GO18148 Phase I & 2, 2012, U.S. Department Of Energy, Contract: DE-FG36-08GO18148
• [21] Merton R.C., 1973: Theory of Rational Option Pricing, Bell Journal of Economics and Management Science, Vol. 4, s. 637-654.
• [22] Modigliani F., Miller M., 1958: The Cost of Capital Corporation Finance and the Theory of Investment, University of Chicago.
• [23] Muthukumar P., Thermal Energy Storage: Methods and Materials, prezentacja 2011 r.
• [24] Myers S.C., Turnbull S.M., 1977: Capital budgeting and the capital asset pricing model: good news and bad news, Journal of Finance 32, s. 321-333.
• [25] Oertel D., Energiespeicher - Stand und Perspektiven, TAB, Arbeitsbericht Nr. 123, Februar 2008
• [26] Plutecki Z., i inni, Innowacyjna instalacja technologiczna zapewniająca optymalną współpracę elektrociepłowni z układem wysokoefektywnej akumulacji ciepła wspomagana inteligentnym systemem podejmowania decyzji na rynku sprzedaży energii elektrycznej i ciepła, Raport z realizacji prac badawczych i rozwojowych, Etap 1, Opole 2017.
• [27] Plutecki Z., i inni, Innowacyjna instalacja technologiczna zapewniająca optymalną współpracę elektrociepłowni z układem wysokoefektywnej akumulacji ciepła wspomagana inteligentnym systemem podejmowania decyzji na rynku sprzedaży energii elektrycznej i ciepła, Raport z realizacji prac badawczych i rozwojowych, Etap 2, Opole 2018.
• [28] Plutecki Z., Lichota J., Sattler P., Ryszczyk K., Identyfikacja warunków pracy elektrociepłowni dla potrzeb oceny możliwości zabudowy akumulatora ciepła, Instal 12/2021, s. 56-63 DOI 10.36119/15.2021.12.1
• [29] Posern J., Untersuchungen von Magnesiumsulfat-Hydraten und Sulfat/Chlorid-Mischungen für die Eignung als Aktivstoff in Kompositmaterialien für die thermochemische Wärmespeicherung, rozprawa doktorska, Bauhaus-Universität Weimar 2012
• [30] Rogowska R., Własności korozyjne cienkowarstwowych powlok TiN, CrN, TiCN otrzymywanych metodą łukowo - próżniową, 2006 , Problemy eksploatacji nr 3
• [31] Rudniak J., Sekret R., Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego a magazynowanie ciepła, Rynek Ciepła nr 6 (121) 2015
• [32] Samuelson P., 1965: Rational Theory of Warrant Pricing, Indus. Management Rev. 6 (Spring), s. 13-31.
• [33] Sprenkle C., 1961: Warrant Prices as indicator of expectation, Yale Economic Essays 1, s. 179-232.
• [34] Thorp E., Kassouf S., 1967: Beat the market, Random House, New York.
• [35] Tamme R., Storage technology for process heat application, presentation, Preheat symposium Freiburg, 2001
• [36] Williams D. F., Toth L. M., Clarno K. T., Assessment of Candidate Molten Salt Coolants for the Advanced High-Temperature Reactor (AHTR), Oak Ridge National Laboratory, U.S. DEPARTMENT OF ENERGY, kontrakt nr DE-AC05-00OR22725
• [37] Wójs K. i inni, Odzysk i zagospodarowanie niskotemperaturowego ciepła odpadowego ze spalin wylotowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015.
• [38] Wyrwicz M., Adamski R., Produkcja energii elektrycznej i ciepła wspierana możliwością akumulacji ciepła EC Kraków, II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina 2011.
• [39] Zalba, B., Marin, J.M., Cabeza, L.F. and Mehling, H., “Review on thermal energy storage with phase change: materials, heat transfer analysis and applications”, Applied Thermal Engineering, vol. 23, no. 3, pp. 251-283, 2003.
• [40] Zhang R., Zhang X., 2005: The Real Option Game Model to the Technology Innovation, Chinese Business Review, Vol. 4, No. 9.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)