Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Poprawa elastyczności bloku energetycznego klasy 390 MW przy użyciu SOEC

Kowalczyk T., Badur J., Lemański M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 53

155--158

PL

W pracy zaprezentowano możliwość modyfikacji bloku parowego o mocy 390 MW poprzez zastosowanie wysokotemperaturowych elektrolizerów stało-tlenkowych SOEC. Celem takiej modyfikacji jest poprawa elastyczności bloku cieplnego poprzez możliwość kształtowania wewnętrznej charakterystyki obciążenia bloku. W efekcie moc elektryczna netto bloku może być dostosowywana do zapotrzebowania systemu elektroenergetycznego bez konieczności szybkich zmian mocy cieplnej kotła, a nadwyżka energii służy do produkcji wodoru. W artykule przedstawiono zmiany jakie wprowadzają do Krajowego Systemu Elektroenergetycznego nowe obiekty OZE. Opisano technologie wysokotemperaturowej elektrolizy wody oraz przeprowadzono obliczenia termodynamiczne wykazujące, że moc elektryczna netto bloku może zostać zredukowana nawet o 60% bez zmiany obciążenia kotła przy wzroście sprawności obiektu o 1pp.

EN

The paper presents the possibility of improving the flexibility of the 390 MW class steam power unit using hightemperature electrolysers SOEC. The aim of the modification is to improve the flexibility of the power unit by shaping the internal load characteristics of a power plant. As a result, the net electric power of the power unit can be adjusted to meet the system demand without the need of fast changes in boiler thermal power output. The surplus energy generated in the unit is used to produce hydrogen. In the article the changes which are brought to the power system with new RES objects are presented. The technology of high temperature electrolysis of water is also described. Performed thermodynamic calculations showed that the power plant net power can be reduced by up to 60% without changing the boiler load, with increase of the energy efficiency of the unit by 1 percentage point.

2

Preliminary electrochemical characterization of anode supported solid oxide cell (AS-SOC) produced in the Institute of Power Engineering operated in electrolysis mode (SOEC)

Kupecki J., Motyliński K., Skrzypkiewicz M., Wierzbicki M., Naumovich Y.

Archives of Thermodynamics

|

2017

|

Vol. 38, no. 4

53–-63

EN

The article discusses the operation of solid oxide electrochemical cells (SOC) developed in the Institute of Power Engineering as prospective key components of power-to-gas systems. The fundamentals of the solid oxide cells operated as fuel cells (SOFC – solid oxide fuel cells) and electrolysers (SOEC – solid oxide fuel cells) are given. The experimental technique used for electrochemical characterization of cells is presented. The results obtained for planar cell with anodic support are given and discussed. Based on the results, the applicability of the cells in power-to-gas systems (P2G) is evaluated.

3

The problem of thermal unit elasticity under the conditions of dynamic RES development

Kowalczyk T., Badur J., Ziółkowski P., Kornet S., Banaś K., Ziółkowski P. J., Stajnke M., Bryk M.

Acta Energetica

|

2017

|

nr 2

116--121

EN

The paper is an overview of selected ways of increasing the operational flexibility of steam units, which are predominant in the Polish power system. These studies were prompted by the dynamic changes in the structures of installed capacity and generation output in the National Power System due to a rapid increase in the number of wind turbines in the country. The methods of thermal unit operational flexibility improvement are divided into two groups. The first group comprises solutions with heat and mass storage as well as chemical energy storage. These are solutions to manage the auxiliary load of units regardless of system load. The second group consists of methods for an off-design increase in the safe level of thermal energy machine design stress. The development of numerical tools using complex methods of thermal stress determination, such as Burzyński-Pęcherski’s theory, combined with advanced on-line machine diagnostics, allows for an extension in the operational range of a machine, beyond the original safe operation limit without risk of damage or loss of service life, in other words.

PL

W pracy przedstawiono przegląd wybranych sposobów zwiększania elastyczności pracy bloków parowych, które stanowią największą siłę wytwórczą w polskim systemie elektroenergetycznym. Motywacją do podjęcia prac w tym kierunku są dynamiczne zmiany w strukturze mocy zainstalowanej i energii wytwarzanej w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym związane z szybkim wzrostem liczby siłowni wiatrowych na terenie kraju. Metody poprawy elastyczności pracy bloków cieplnych podzielono na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią rozwiązania wykorzystujące magazyny ciepła i masy oraz magazyny energii chemicznej. Są to rozwiązania pozwalające kształtować obciążenie potrzeb własnych bloku niezależnie od obciążenia systemu. Drugą grupę stanowią metody pozwalające na pozaprojektowe wytężanie konstrukcji maszyn cieplnych. Rozwój narzędzi numerycznych wykorzystujących złożone metody wyznaczania naprężeń cieplnych, takie jak np. teoria Burzyńskiego–Pęcherskiego, w połączeniu z zaawansowanymi systemami diagnostyki maszyn online, umożliwiają wychodzenie z pracą maszyn poza granice tzw. bezpiecznej pracy bez ryzyka uszkodzeń lub utraty żywotności.

4

Review of hydrogen production technologies for auto-motive sector – thermodynamic analysis of energy and exergy losses

Kowalczyk T., Badur J.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9232--9237, CD3

EN

Few recent years has shown that hydrogen technology has a good chance to replace petroleum technology in automotive sector. However, hydrogen in pure form practically does not occur on Earth. That is why H2 form is used only as an energy carrier and it must be produced using another source of energy form water or hydrocarbon fuels. In this paper short overview of hydrogen production technology has been presented, with energy and exergy analysis of four chosen technologies. Water and steam splitting using PEM as efficient and technically the simplest methods, SOEC as an industrial high effective thermoelectric process and thermochemical decomposition as non-electric alternative.

PL

W ciągu kilku ostatnich lat udowodniono, że w sektorze motoryzacyjnym technologia wodorowa ma realne szanse zastąpić ropie naftową. Jednakże wodór w stanie wolnym praktycznie nie występuje na Ziemi. Z tego powodu wodór w postaci cząsteczkowej może być traktowany jedynie jako nośnik, a nie źródło energii i musi być wytworzony używając innego źródła energii z wody lub paliw hydrowodorowych. W niniejszej pracy pokrótce zostały przedstawione technologie produkcji wodoru z analizą energetyczną i egzergetyczną czterech z nich. Hydrolizy wody i pary wodnej metodą PEM jako efektywnej i technicznie najprostszej metody, SOFC jako efektywnego procesu termoelektrycznego w skali przemysłowej i termochemicznego rozkładu wody jako alternatywy dla metod wykorzystujących zjawisko elektrolizy.

5

Solid Oxide Electrolyzer Cell Modeling: A Review

Stempien J. P., Sun Q., Chan S. H.

Journal of Power Technologies

|

2013

|

Vol. 93, nr 4

216--246

EN

Solid Oxide Electrolyzer Cell (SOEC) is a very good candidate technology for securing sustainable development for the future. It allows CO2 to be recycled into usable fuels and has potential for hydrogen economy. In this work the authors focus on development of SOEC through modeling different aspects of the cell: from design of specific elements to final incorporation of electrolyzers in the global energy system and network. The publications reviewed span from the 1970s to the present day and cover a selection of most contributed works. The selected publications provide means for modeling the solid oxide electrolyzer cell in both steady and transient states. The scale of the models ranges from micro to macro and to global energy system levels. The thrust of this work is to summarize the current level of development in modeling the solid oxide electrolyzer cell and to highlight unresolved problems and provide pointers in terms of research gaps requiring closer attention by engineers and scientists.