Nuclear Co-generation: The Analysis of Technical Capabilities and Cost Estimates

• Autorzy: Reński A. , Duzinkiewicz K. , Minkiewicz T. , Jaskólski M. , Kaczmarek-Kacprzak A.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2016311

Warianty tytułu

PL

Kogeneracja jądrowa: analiza technicznych możliwości i szacowanie kosztów

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

This paper presents a concept of the parallel connection of a nuclear power plant fitted to provide heat for district heating application, with the CHP and heat plants existing in the supply region, in this case with the heating systems of Wejherowo and Gdynia. Presented variant proposes to add heat to a nuclear power plant’s total output by supplying heat exchangers with the steam from bleeders of low pressure (LP) turbine stage and from the crossover pipe between its high pressure (HP) and intermediate pressure (IP) stages. A detailed diagram of the EPR nuclear turbine system adapted to supply district heat is also presented. Also determined are the formulas for: electric power output of a nuclear CHP plant; electric power generated strictly in cogeneration, and the decrease in the electric power and energy resulting from the operation in cogeneration mode. Finally, the profitability (competitiveness) criteria for a nuclear power plant adapted to supply district heat in a selected heat supply region were proposed.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję równoległego połączenia elektrowni jądrowej, przystosowanej do oddawania ciepła do celów grzejnych, z istniejącymi elektrociepłowniami i ciepłowniami w rejonie zasilania, w tym przypadku z ciepłowniczymi systemami Wejherowa i Gdyni. Zaproponowano warianty uciepłownienia elektrowni jądrowej, w postaci zasilania wymienników ciepłowniczych parą pobieraną z upustów części niskoprężnej turbiny oraz z przelotni. Zaprezentowano także szczegółowy schemat układu turbinowego uciepłownionej elektrowni jądrowej z reaktorem EPR. Wyznaczono również zależności na moc elektryczną uciepłownionej elektrowni jądrowej, moc elektryczną wytworzoną ściśle w skojarzeniu oraz ubytek mocy elektrycznej i energii elektrycznej na skutek uciepłownienia elektrowni jądrowej. Na koniec podano warunki opłacalności (konkurencyjności) uciepłownionej elektrowni jądrowej dla wybranego rejonu zasilania w ciepło.

Słowa kluczowe

EN

nuclear power; co-generation

PL

energetyka jądrowa; kogeneracja

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3
• Strony: 121--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Reński A.

• Gdańsk University of Technology

autor

Duzinkiewicz K.

• Gdańsk University of Technology

autor

Minkiewicz T.

• Gdańsk University of Technology

autor

Jaskólski M.

• Gdańsk University of Technology

autor

Kaczmarek-Kacprzak A.

• Gdańsk University of Technology

Bibliografia

• AXPO, „Broschure Kernkraftwerk Beznau”. [Online]. Available: http://www.axpo.com/content/dam/axpo/switzerland/erleben/ dokumente/axpo_KKB_prospekt_de.pdf.pdf.res/axpo_KKB_prospekt_de.pdf.pdf.
• J. Baurski, P. Żbikowski, Jak zasilić w energię elektryczną, ogrzać i oczyścić Warszawę, czyli elektrociepłownie jądrowe dla Stolicy [How to provide Warsaw with electricity, to heat it and clean it, i.e. nuclear CHP plants for the Capital] [online], http://nuclear.pl/publikacje/pliki/ecj_warszawa.pdf.
• N. Bergroth, Large-Scale Combined Heat And Power (CHP) Generation at Loviisa Nuclear Power Plant Unit 3, Proceedings of the 8th International Conference On Nuclear Option In Countries With Small And Medium Electricity Grids, Dubrovnik, Croatia, 2010, p. 36.
• M. Jaskólski et al., Profitability Criteria of Partial Cogeneration in Nuclear Power Plant, Rynek Energii, No. 5, 2014, pp. 141–147.
• P. Kordunowska, Elektrownia jądrowa jako źródło ciepła dla aglomeracji miejskiej [Nuclear power plant as a source of heat for an urban agglomeration], MSc thesis, Gdańsk University of Technology, Faculty of Electrical Engineering and Automation, Gdańsk 2011.
• A. Reński, Przystosowanie energetyki jądrowej do oddawania ciepła dla potrzeb bytowo-komunalnych” [Adaptation of nuclear power generation for heat output to domestic consumers], conference proceedings, The future of nuclear energy in Poland, Warsaw 2007.
• A. Reński, Elektrownie i elektrociepłownie jądrowe źródłem ciepła dla systemów ciepłowniczych [Nuclear power plants and CHP plants as a source of heat for heating systems], Energetyka. Problemy energetyki i gospodarki paliwowo-energetycznej, No. 8, 2009, pp. 515–520.
• A. Reński, Wybór podstawowych parametrów elektrociepłowni jądrowej [Selection of basic parameters of nuclear power plant], Ph.D. dissertation, Gdańsk University of Technology, Gdańsk 1981.
• A. Reński et al, Opracowanie metody i wykonanie przykładowej analizy systemowej pracy bloku jądrowego z reaktorem wodnym przy częściowym skojarzeniu [Development of a method and completion of an example system analysis of a nuclear unit with a water reactor with partial combined cycle], Gdańsk University of Technology, Gdańsk, Study in the framework of strategic research project “Technologies supporting the development of safe nuclear power generation”, Sept. 2014.
• H. Safa, Heat recovery from nuclear power plants, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 42, No. 1, Nov. 2012, pp. 553–559.

Uwagi

1. Wersja polska na stonach 128--132.

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