Starting Power Units in Cooperation with Renewable Energy Sources

• Autorzy: Badur J. , Sławiński D.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2016401

Warianty tytułu

PL

Starty bloków energetycznych we współpracy z odnawialnymi źródłami energii

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents the development trends in the electricity generation market. Attention is paid to the strongly developing renewable energy sources (RES). For example, results developed for the power sector in Germany are quoted. Besides undoubted gains from such power sector development, also pointed out are some risks for conventional power generation, due to the nature of operation of these two generation modes. Based on the results of an analysis of the body of a high-power steam turbine’s HP part, a way of creating cooperation and mutual complementarity of these two types of generation sources is presented. To determine the conditions for this cooperation, the results of numerical simulation with elastic-plastic adaptations of the material were used. This branch of mechanical engineering, with numerous applications in other industries, has not found any deeper application in the energy sector, even though the Polish school of elasticity had the leading status in the world and is still recognized today. Appropriate application of the shakedown phenomenon enables faster starts, and hence the mutual coexistence of large steam units with developing renewable energy farms, whose outputs are strongly dependent on weather conditions.

PL

W artykule zaprezentowano trendy rozwojowe rynku wytwarzania energii elektrycznej. Zwrócono przy tym uwagę na silnie rozwijającą się energetykę odnawialną (OZE). Dla przykładu przytoczono wyniki opracowane dla energetyki niemieckiej. Oprócz niewątpliwych zysków z takiego rozwoju energetyki wskazano również na pewne zagrożenia dla energetyki konwencjonalnej, wynikające ze specyfiki pracy tych dwóch gałęzi wytwarzania. Na podstawie wyników analizy korpusu części WP turbiny parowej dużej mocy zaprezentowano sposób kreowania współpracy i wzajemnego uzupełniania tych dwóch źródeł wytwarzania. Dla określenia warunków, jakim winna podlegać ta współpraca, posłużono się wynikami symulacji numerycznej wykorzystującej adaptacje sprężysto- plastyczne materiału. Ten dział mechaniki, mający swobodne zastosowanie w innych działach przemysłu, w energetyce nie znalazł głębszych aplikacji, pomimo że polska szkoła plastyczności miała status wiodącej w świecie i jest rozpoznawalna do dziś. Poprawne zastosowanie zjawiska shakedownu umożliwiłoby szybsze starty, a tym samym wzajemną koegzystencję dużych bloków parowych z rozwijającymi się farmami OZE, których moce wytwórcze silnie zależą od warunków pogodowych.

Słowa kluczowe

EN

fast turbine start-up; cogeneration; turbine component life time

PL

szybkie rozruchy turbin; kogeneracja; żywotność elementów turbin

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 4
• Strony: 6--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Badur J.

• Polish Academy of Sciences

autor

Sławiński D.

• Polish Academy of Sciences

Bibliografia

• 1. Ł. Felkowski, P. Duda, “Analysis superheater work under creep conditions”, “Acta Energetica”, No. 1 (22), 2015, pp. 46–56.
• 2. http://www.ag-energiebilanzen.de
• 3. R. Hyrzyński et al., “Współzmienność generacji energii elektrycznej w elektrowniach wiatrowych i fotowoltaicznych w warunkach zbliżonych do polskich” [Complementarity of Wind and Photovoltaic Power Generation in Conditions Similar to Polish Conditions], “Acta Energetica”, No. 4 (17), 2013, pp. 22–26.
• 4. J. Kiciński, G. Żywica, “Steam Microturbines in Distributed Cogeneration”, Gdańsk 2014 (eBook).
• 5. M. Kleiber, “Mądra Polska“ [Wise Poland], Warszawa 2015.
• 6. J.A. Köning, “Shakedown of Elasto-Plastic Structures”, Warszawa 1987.
• 7. A. Sawczuk, M. Janas, J.A. Köning, “Analiza plastyczna konstrukcji“ [Plastic Analysis of Structures], Warszawa 1972.
• 8. D. Sławiński, J. Badur, “A koncept of elasto-plastic material adaptation by the thermal-FSI simulation“, conference proceedings PCM-CMM- 2015-3rd Polish Congress of mechanics & 21st Computer Methods in Mechanics, 8–11 September 2015, Gdańsk.
• 9. D. Sławiński, “Rozruch maszyn energetycznych z uwzględnieniem sprężysto-plastycznej adaptacji konstrukcji“ [Starting power machines with consideration of elastic-plastic adaptation of structure], PhD dissertation at IMP PAN, pro motor Prof. Dr. Hab. Eng. J. Badur, Gdańsk 2016.
• 10. J. Taler et al., “Optimisation of the boiler start-up taking into account thermal stresses“, 12th International Conference on Boiler Technology, Prace Naukowe IMiUE Pol. Śląskiej [Scientific works of IMiUE of Silesian University of Technology], Szczyrk 2014.
• 11. www. psew.pl.
• 12. www.ge-alstom.com.
• 13. P. Ziółkowski et al., “Czyste technologie gazowe – szansą dla Pomorza“ [Clean gas technologies – an opportunity for the Pomorze region], “Rynek Energii“ [Energy Merket], No. 1 (1–4), 2013, pp. 79–85.

Uwagi

PL

1. Wersja polska na stronach 12--15.

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