Ocena możliwości ograniczenia emisji CO2 dzięki budowie w Polsce dużego bloku kogeneracyjnego zintegrowanego z instalacją separacji

• Autorzy: Bartela Ł. , Kotowicz J. , Skorek-Osikowska A.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the possibility of limiting CO2 emissions by constructing in Poland a large cogeneration unit integrated with separation instalation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy mającej wykazać ekologiczny efekt budowy bloku na parametry nadkrytyczne w ramach jednego z systemów ciepłowniczych Polski. Analizami objęto trzy warianty rozwiązań. Podstawowym analizowanym wariantem jest blok pracujący bez prowadzenia procesu separacji CO2. Dwa pozostałe warianty zakładają integrację bloku z instalacją separacji opartej na wykorzystaniu metody absorpcji chemicznej. W tych przypadkach warianty różnią się od siebie organizacją sposobu dostarczenia ciepła, jakie wymagane jest dla realizacji procesu desorpcji. O ile w jednym z przypadków ciepło doprowadzane jest do instalacji separacji wraz z parą pobieraną z upustu turbiny parowej to w drugim przypadku źródłem ciepła jest odrębny układ turbiny gazowej. Analiza ekologiczna oparta została na założeniu, iż inwestycja w nowoczesny blok kogeneracyjny realizowana w ramach systemu ciepłowniczego pozwala na odstawienie z ruchu dwóch bloków klasy BC-100. Podstawowy efekt wynika z różnic jakie dotyczą sprawności bloków zastępowanych oraz bloku wprowadzanego do systemu ciepłowniczego. Inne efekty, będące następstwem ewentualnej inwestycji są identyfikowane w ramach Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Wynikają one z pojawienia się w systemie dodatkowej mocy elektrycznej oraz zmniejszenia mocy jaka jest tracona na skutek transportu energii elektrycznej na duże odległości. Efekty ekologiczne zostały zaprezentowane przy wykorzystaniu zdefiniowanych w pracy wskaźników ujmujących bezwzględny oraz względny stopień ograniczenia emisji CO2.

EN

This paper presents the results of the analysis aiming to demonstrate the ecological effect of building of a supercritical unit within one of the Polish district heating systems. The analysis consisted of three variants of solutions. The main analyzed variant is a unit working without any CO2 separation process. Two other options involve the integration of the unit with a separation installation based on the use of chemical absorption method. In these cases, the variants differ in the method of heat delivery into the process which is required for the realization of the desorption process. In the first case heat is supplied to the separation plant with a steam extracted from steam turbine bleeding, in the second case the heat source consists in a separate gas turbine system. Ecological analysis was based on the assumption that the investment in a modern cogeneration unit realized as a part of the district heating system allows for a withdrawal from operation of two blocks of BC-100 class. The primary effect is due to differences concerning the efficiency of the replaced units and the unit introduced into the district heating system. Other effects, resulting from possible investment, are identified within the National Power System. They result from the introduction into the system of additional electric power and reduction of the power that is lost due to electricity transport over long distances. The ecological effects have been presented using the indicators defined in the paper, recognizing the absolute and the relative degree of the reduction of CO2 emissions.

Słowa kluczowe

PL

ograniczenie emisji CO2; nadkrytyczne bloki kogeneracyjne; separacja CO2

EN

limiting CO2 emission; supercritical cogeneration units; CO2 separation

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 6
• Strony: 67--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bartela Ł.

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

autor

Kotowicz J.

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

autor

Skorek-Osikowska A.

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

Bibliografia

• [1] Ziębik A., Combined heat and power in Poland according to the EU Directive on promotion of cogeneration. Archives of thermodynamics 2006;vol. 27, No. 4:3-12
• [2] Badyda K., Bujalski W., Lewandowski J., New emission conditions of power industry as the Result of Implementation of the Climate and Energy package, Polish Journal of Environmental Studies 2012;Vol. 21, No. 5a:7–11
• [3] Kjaer S., Status and future of advanced PF power plants. Energy Conversion and Management 1996;6-8:897-902
• [4] Danish Energy Agency. Technology data for energy plants. ISBN:978-87-7844-857-6, June 2010
• [5] Statystyka Elektroenergetyki Polskiej 2007. Agencja Rynku Energii SA, Warszawa 2008
• [6] Reński A., Perspektywy rozwoju skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w Polsce. Rynek Energii 2008;79(6):61-68
• [7] Badyda K., Trendy, uwarunkowania i perspektywy budowy nowych bloków gazowo parowych w Polsce. Rynek Energii 2013;108(5):26-33
• [8] GateCycleTM. GE Enter Software, LLC, 1490 Drew Avenue, Suite 180, Davis, California 95616, USA
• [9] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Kotowicz J., Economic analysis of a supercritical coal-fired CHP plant integrated with an absorption carbon capture installation. Energy 2014;64:513-523
• [10] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Kotowicz J., Thermodynamic, ecological and economic aspects of the use of the gas turbine for heat supply to the stripping process in a supercritical CHP plant integrated with a carbon capture installation. Energy Conversion and Management 2014;85:750-763
• [11] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Analiza termodynamiczna wybranej struktury elektrociepłowni węglowej na parametry nadkrytyczne. Rynek Energii 2010;90(5):62-68
• [12] Konferencja Stron (COP-2012) ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (UNFCCC)