Silnik tłokowy na gaz ziemny, jako sposób na pokrycie zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło dla budynku użyteczności publicznej

• Autorzy: Szabłowski Ł. , Milewski J. , Badyda K.

Warianty tytułu

EN

Piston engine fueled by natural gas as a way to meet the demand for electricity and heat for public building

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiony został sposób pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło dla budynku użyteczności publicznej na przykładzie Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej. Jako źródło wykorzystany został tłokowy silnik spalinowy zasilany gazem ziemnym, pracujący w układzie kogeneracyjnym. Przedstawiono wyniki symulacji pracy silnika z uwzględnieniem dobowych zmian obciążeń dla jednego tygodnia.

EN

The article presents a way to meet the demand for electricity and heat for a public building on the example of the Institute of Heat Engineering, Warsaw University of Technology. The internal combustion piston engine fueled by natural gas, operating in cogeneration was used as the source. The results of the simulation of engine operation was presented.

Słowa kluczowe

PL

silnik tłokowy; energetyka rozproszona; gaz ziemny; kogeneracja; CHP

EN

piston engine; distributed generation; natural gas; cogeneration; CHP

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 2
• Strony: 44--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 51 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szabłowski Ł.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej, Warszawa

autor

Milewski J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej, Warszawa

autor

Badyda K.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Bujalski W., Świrski K., Lewandowski J., Ways of enhancing operational efficiency at power and CHP plants, Journal of Power Technologies, vol. 91, no. 3, 148–157, 2011.
• [2] Malko J., Generacja rozproszona w europejskiej polityce energetycznej, Elektroenergetyczne sieci rozdzielcze - SIECI 2004 V Konferencja Naukowo-Techniczna, 2004.
• [3] Malko J., Generacja rozproszona jako czynnik zwiększenia niezawodności dostaw energii elektrycznej do odbiorców, Energetyka, 2004.
• [4] Ackermann T., Andersson G., Soder L., Distributed generation: a definition, Electric Power Systems Research, vol. 57, 195–204, 2001.
• [5] El-Khattam W., Salama M., Distributed generation technologies, definitions and benefits, Electric Power Systems Research, vol. 71, 119–128, 2004.
• [6] Pepermans G., Driesen J., Haeseldonckx D., Belmans R., D’haeseleer W., Distributed generation: definition, benefits and issues, Energy Policy, vol. 33, 787–798, 2005.
• [7] Williams M., Strakey J., Singhal S. C., U.S. distributed generation fuel cell program, Journal of Power Sources, vol. 131, 79–85, 2004.
• [8] Corria M. E., Cobas V. M., Lora E. S., Perspectives of stirling engines use for distributed generation in brazil, Energy Policy, vol. 34, 3402–3408, 2006.
• [9] Rodriguez M., Carreras-Sospedra M., Medrano M., Brouwer J., Samuelsen G., Dabdub D., Air quality impacts of distributed power generation in the south coast air basin of california, Atmospheric Environment, vol. 40, 5508–5521, 2006.
• [10] Maine T., Chapman P., Prices and output from distributed photovoltaic generation in South Australia, Energy Policy, vol. 35, 461–466, 2007.
• [11] Bakos G., “Distributed power generation: A case study of small scale pv power plant in Greece, Applied Energy, vol. 86, 1757–1766, 2009.
• [12] Ruan Y., Liu Q., Zhou W., Firestone R., Gao W., Watanabe T., Optimal option of distributed generation technologies for commercial buildings, Applied Energy, vol. 86, 1641–1653, 2009.
• [13] Budzianowski W., Negative net CO2 emissions from oxy-decarbonization of biogas to H2, International Journal of Chemical Reactor Engineering, vol. 8, p. A156, 2010.
• [14] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Kotowicz J., Integracja bloku elektrociepłowni węglowej na parametry nadkrytyczne z instalacją wychwytu dwutlenku węgla oraz turbiną gazową, Rynek Energii, vol. 100, no. 3, 56–62, 2012.
• [15] Janusz-Szymańska K., Efektywność ekonomiczna układu gazowo-parowego zintegrowanego ze zgazowaniem węgla oraz z instalacją CCS, Rynek Energii, vol. 102, no. 5, 24–30, 2012.
• [16] Buchta J., Analiza energetyczna bloku parowego z sekwestracją dwutlenku węgla, Instal, 11/2013, 13-17
• [17] Min T., Yoshikawa K., Murakami K., Distributed gasification and power generation from solid wastes, Energy, vol. 30, 2219–2228, 2005.
• [18] El-Ela A. A., Allam S., Shatla M., Maximal optimal benefits of distributed generation using genetic algorithms, Electric Power Systems Research, vol. 80, 869–877, 2010.
• [19] Hajizadeh A., Golkar M. A., Intelligent power management strategy of hybrid distributed generation system, Electrical Power and Energy Systems, vol. 29, 783–795, 2007.
• [20] Mokrzycki E., Idea generacji rozproszonej. Nowe spojrzenie na środowisko, Nafta & Gaz Biznes, 2003.
• [21] Wang J., Kang L., Chang L., Cao B., Xu D., Energy complementary control of a distributed power generation system based on renewable energy, IEEE, 2004.
• [22] Jagaduri R. T., Radman G., Modeling and control of distributed generation systems including pem fuel cell and gas turbine, Electric Power Systems Research, vol. 77, 83–92, 2007.
• [23] Tarroja B., Mueller F., Maclay J., Brouwer J., Parametric thermodynamic analysis of a solid oxide fuel cell gas turbine system design space, Proceedings of the ASME Turbo Expo, vol. 2, 2008, 829–841.
• [24] Colombo K., Kharton V., Bolland O., Simulation of an oxygen membrane-based gas turbine power plant: Dynamic regimes with operational and material constraints, Energy and Fuels, vol. 24, no. 1, 590–608, 2010.
• [25] Al-Sulaiman F., Dincer I., Hamdullahpur F., Energy analysis of a trigeneration plant based on solid oxide fuel cell and organic rankine cycle, International Journal of Hydrogen Energy, vol. 35, no. 10, 5104–5113, 2010.
• [26] Hajimolana S.A., Hussain M.A., Daud W.M.A.W., Soroush M., Shamiri A., Mathematical modeling of solid oxide fuel cells: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, no. 4, 1893–1917, 2011.
• [27] Tarman P. B., Fuel cells for distributed power generation, Journal of Power Sources, vol. 61, 87–89, 1996.
• [28] Mueller F., Gaynor R., Auld A., Brouwer J., Jabbari F., Samuelsen G.S., Synergistic integration of a gas turbine and solid oxide fuel cell for improved transient capability, Journal of Power Sources, vol. 176, no. 1, 229–239, 2008.
• [29] Cao H., Deng Z., Li X., Yang J., Qin Y., Dynamic modeling of electrical characteristics of solid oxide fuel cells using fractional derivatives, International Journal of Hydrogen Energy, vol. 35, no. 4, 1749–1758, 2010.
• [30] Zhang H., Lin G., Chen J., Performance analysis and multi-objective optimization of a new molten carbonate fuel cell system, International Journal of Hydrogen Energy, vol. 36, no. 6, 4015–4021, 2011.
• [31] Christman K., Jensen M., Solid oxide fuel cell performance with cross-flow roughness, Journal of Fuel Cell Science and Technology, vol. 8, no. 2, p. 024501, 2011.
• [32] Wu W., Luo J.-J., Nonlinear feedback control of a preheater-integrated molten carbonate fuel cell system, Journal of Process Control, vol. 20, no. 7, 860–868, 2010.
• [33] Lanzini A., Santarelli M., Orsello G., Residential solid oxide fuel cell generator fuelled by ethanol: Cell, stack and system modelling with a preliminary experiment, Fuel Cells, vol. 10, no. 4, 654–675, 2010.
• [34] Dai M., Marwali M., Jung J., Keyhani A., Power flow control of a single distributed generation unit with nonlinear local load, 0-7803-8718-X/04/$20.00 IEEE, 2004.
• [35] Paatero J., Sevon T., Lehtolainen A., Lund P., Distributed power system topology and control studies by numerical simulation, Second International Symposium on Distributed Generation: Power System and Market Aspects, 2002.
• [36] Rodriguez P., Timbus A., Teodorescu R., Liserre M., Blaabjerg F., Flexible active power control of distributed power generation systems during grid faults, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, vol. 54, no. 5, 2007.
• [37] Sonderegger R., Distributed generation architecture and control.
• [38] Ocnasu D., Gombert C., Bacha S., Roye D., Blache F., Mekhtoub S., Real-time hybrid facility for the study of distributed power generation systems, Revue des Energies Renouvelables, vol. 11, no. 3, 343–356, 2008.
• [39] Badyda K., Lewandowski J., Możliwości skojarzonej produkcji energii elektrycznej oraz ciepła z wykorzystaniem gazu sieciowego, Materialy V Krajowej Konferencji GAZTERM 2002, 2002.
• [40] Milewski J., Miller A., Sałacinski J., The conception of high temperature fuel cell exhaust gas heat utilization, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej z. Mechanika, vol. 211, 2005.
• [41] Rezaei N., Haghifam M.-R., Protection scheme for a distribution system with distributed generation using neural networks, Electrical Power and Energy Systems, vol. 30, 235–241, 2008.
• [42] Hoff T. E., Wenger H. J., Farmer B. K., Distributed generation – an alternative to electric utility investments in system capacity, Energy Policy, vol. 24, 137–147, 1996.
• [43] Arteconi A., Brandoni C., Polonara F., Distributed generation and trigeneration: Energy saving opportunities in italian supermarket sector, Applied Thermal Engineering, vol. 29, 1735–1743, 2009.
• [44] www.kwk.info
• [45] Dane Techniczne Vitobloc Typ GG, FG i DG, Viessmann sp. z o.o.
• [46] freemeteo.com., http://freemeteo.com/default.asp?pid=24&la=20&gid=756135
• [47] Adamkiewicz K., Projekt instalacji klimatyzacji i ogrzewania dla budynku ITC (Instytutu Techniki Cieplnej) w oparciu o systemy ze zmiennym przepływem czynnika vrf v-ii Fujitsu, Praca inżynierska, Politechnika Warszawska. Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Warszawa, 2010.
• [48] Polska Norma PN-EN 12831.
• [49] RWE Polska S.A., http://www.rwe.pl
• [50] PGNiG S.A., http://www.pgnig.pl/
• [51] Dalkia Warszawa S.A., http://www.cieplodlawarszawy.pl/pl