Wysoka cena gazu ziemnego (szczególnie obecnie podyktowana imperialną polityką Niemiec i Rosji), którego koszt może zatem nawet przekraczać 70-75% rocznych kosztów działania elektrociepłowni gazowo-parowych [6], powoduje często nieopłacalność ekonomiczną ich zastosowania (rys. 4, 5). Opłacalność tę można poprawić przez zastosowanie w nich akumulatorów ciepła (rys. 5). Dzięki nim w sezonie ogrzewczym w szczycie potrzeb Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) produkowana będzie w elektrociepłown dodatkowa ilość energii elektrycznej, a w sytuacji zmniejszonego na nią zapotrzebowania w dolinie obciążenia KSE będzie miało miejsce jej obniżenie.
Kogeneracja jest pożądaną i potrzebną technologią pozwalającą na produkcję ciepła i energii elektrycznej. Wynika to z tego, że jednoczesna produkcja energii elektrycznej i ciepła pozwala na osiąganie znacznie większych sprawności (sprawność przetwarzania energii chemicznej na ciepło i energię elektryczną) w porównaniu do generacji rozdzielonej. To przekłada się na znacznie mniejsze emisje z produkcji takich samych ilości ciepła i energii elektrycznej w układach rozdzielonych. Niestety ta duża efektywność energetyczna nie przekłada się w tak pozytywny sposób na efektywność ekonomiczną.
Ciągły rozwój cywilizacyjny wymaga dostarczania coraz większej ilości energii, Wdrażanie polityki oszczędzania energii nie przynosi istotnych rezultatów, więc zaczynamy odczuwać jej istotne braki, a wraz z problemem dostępności wzrasta jej cena. Czynniki te spowodowały, że sięgamy po rozwiązania dotychczas pomijane, takie jak źródła ciepła nisko parametryczne, których niedawno w ogóle się nie eksploatowało. Pomimo, że technologia pompy ciepła znana jest od lat, to dopiero niedawno została rozpowszechniona i znalazła szerokie zastosowanie przesyłowe. Należy też dodać, że dzięki administracyjnemu zakwalifikowaniu ciepła pochodzącego z pomp ciepła do „energii zielonej”, ułatwiono podmiotom chcącym inwestować w ten rodzaj produkcji ciepła dostęp do funduszy oraz dotacji krajowych i unijnych.
O najbliższej przyszłości polskiego sektora ciepłowniczego, czekających go w najbliższych latach istotnych zmianach, które wpłyną bezpośrednio na funkcjonowanie nie tylko przedsiębiorstw, ale też całej krajowej gospodarki, z prezesem PGE Energia Ciepła Przemysławem Kołodziejakiem rozmawia Dominik Szymański.
W artykule przedstawiono wyniki analizy termodynamicznej obiegu elektrowni jądrowej z reaktorem typu BWR, w którym zastosowano wymiennik ciepłowniczy. Głównym celem tej analizy było zbadanie wpływu produkcji ciepła na sprawność energetyczną układu. Na podstawie opracowanego modelu matematycznego układu przeprowadzono wariantowe obliczenia termodynamiczne bloku jądrowego przy założonych wartościach maksymalnego zapotrzebowania na ciepło. Wyniki obliczeń termodynamicznych posłużyły do oszacowania skumulowanej oszczędności energii chemicznej węgla wynikającej z zastąpienia konwencjonalnych metod produkcji ciepła wytwarzaniem ciepła w bloku jądrowym.
EN
The paper presents the results of thermodynamic analyses of the nuclear power plant cycle with a BWR type reactor, producing electricity and heat. The main purpose of these analyses was to examine the impact of heat production on the energy efficiency of the cogeneration system. Based on the developed mathematical model of the system multivariate thermodynamic calculations were carried out assuming various values of the maximum demand for heat and changeability of ambient temperature. The results of thermodynamic calculations were used to estimate the cumulated chemical energy savings resulting from the replacement of conventional heat production methods with heat generation in the nuclear unit.
Ciepła woda użytkowa jest czynnikiem nieodłącznie towarzyszącym egzystencji człowieka. Budynki wielorodzinne zaopatrywane są w c.w.u. zazwyczaj przez duże przedsiębiorstwa siecią ciepłowniczą lub też ze zbiorowych kotłowni osiedlowych. Koszty wytworzenia i przesyłu c.w.u. wydają się dość znaczne, osiągają bowiem kwoty znacznie powyżej 20 zł/m3. Innym źródłem uzyskiwania wody ciepłej w budynkach jednorodzinnych, jak i wielorodzinnych są urządzenia do podgrzewania wody zasilane gazem ziemnym. Charakteryzują się one stałą gotowością eksploatacyjną, szybkim rozruchem i dużą sprawnością cieplną. Przy tym są proste w obsłudze i łatwe do regulacji. W artykule przedstawiono wyniki analizy kosztów wytworzenia c.w.u. za pomocą indywidualnego kotła gazowego w budownictwie wielorodzinnym.
EN
Hot water is a factor inextricably associated human existence. Multifamily buildings are supplied with hot tap water usually by large enterprises heating network or from the collective boiler housing estates. Costs of production and transmission of hot tap water seem to be fairly significant, reach for amounts well above 20 zł/m3. Another source for obtaining hot water in singlefamily houses and multifamily are water heaters powered by natural gas. They are characterized by a constant operational readiness, rapid start and a high thermal efficiency. At the same time they are simple to use and easy to adjust. The article presents the results of analysis of the production cost of hot tap water using an individual gas boiler in the multifamily housing.
W niniejszym artykule przedstawiono problematykę produkcji ciepła z wybranych nośników energii, w tym biomasy. Oszacowano wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza z kotłów małej mocy, wynikającą ze zużycia energii na ogrzewanie pomieszczeń i podgrzanie wody użytkowej dla domu jednorodzinnego o powierzchni 100 m2. W oparciu o aktualne, uśrednione ceny paliw oszacowano również koszty wytworzenia 1 GJ energii. Stwierdzono, iż w chwili obecnej najdroższym z analizowanych paliw jest olej opałowy (ok. 100zł/GJ), natomiast najtańszym węgiel (ok. 35 zł/GJ).
EN
In this article the problem of heat production from selected energy carriers including biomass was presented. Emissions of air pollutants from low power boilers, resulting from energy consumption for rooms and water heating for a detached house with an area of 100 m2, was estimated. The natural gas proved to be the cleanest fuel from the ecological point of view. Based on current, average fuel prices the cost of producing 1 GJ of energy was also estimated. It was found that from the analyzed fuels a heating of( is the most expensive (approx. 100 PLN / GJ), while a hard coal is the least expensive (approx. 35 PLN/GJ).
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych uciepłownienia nadkrytycznego bloku parowego na potrzeby dedykowanego odbiorcy ciepła. Na podstawie wykresu uporządkowanego temperatur dla lokalizacji odbiorcy ciepła oraz tabeli regulacyjnej parametrów dostarczanego ciepła rozważono dwa warianty uciepłownienia bloku parowego: pierwszy za pomocą dedykowanego wymiennika ciepła (DWC) zasilanego parą z upustu turbiny, drugi za pomocą absorpcyjnej pompy ciepła APC pracującej jako podstawowe źródlo ciepla wraz wymiennikiem szczytowym (SWC). Opierając się na wymaganych przez odbiorcę parametrach ciepła ustalono moc nominalną absorpcyjnej pompy ciepła oraz moc wymiennika szczytowego. W celu realizacji obliczeń opracowano model symulacyjny absorpcyjnej pompy ciepła, który został zintegrowany z nadkrytycznym blokiem parowym o mocy 900 MWe. Model pompy ciepła został opracowany z wykorzystaniem charakterystyk rzeczywistego urządzenia. W wyniku przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych ustalono, że dla analizowanego przypadku pompa ciepła o mocy 17,5MWt pozwala na pokrycie produkcji ciepła na potrzeby dedykowanego odbiorcy w 90%. Stwierdzono ponadto, że zastosowanie absorpcyjnej pompy ciepla wraz ze szczytowym wymiennikiem ciepła pozwala na zmniejszenie o 35% negatywnego wpływu na produkcję energii elektrycznej, w porównaniu do wariantu z dedykowanym klasycznym wymiennikiem ciepła. Efekt ten jest bezpośrednim wynikiem zwiększenia sprawności wytwarzania energii w kogeneracji, dzięki zastosowaniu absorpcyjnej pompy ciepła.
EN
This paper presents the results of numerical simulations of absorption heat pump application for cogeneration electricity and heat production delivered to dedicated recipients. Two cases of heat production were analysed. First, as a reference unit, the study examined a standard heat exchanger (DWC) fed with steam taken from turbine steam bleeding. The second analysed configuration was an absorption heat pump (APC) equipped with a pick heat exchanger (SWC). The heat parameters were assumed based on the structured graph of outer air temperatures for a dedicated recipient locality as well as on a regulation table. The nominal thermal power of APC and SWC was also assumed based on the dedicated recipient’s needs. The simulation model of the absorption heat pump was developed and integrated with a model of a supercritical, 900MWe power plant. The absorption heat pump model was developed with the use of real APC characteristics. The results of the calculations performed show that the analysed heat pump of 17.5MWt power makes it possible to cover almost 90% of particular receiver of heat. Moreover, application of an absorption heat pump equipped with a pick heat exchanger decreases the negative impact on electricity production by about 35% when compared to heat production by heat exchanger alone. This is a direct result of increasing the cogeneration efficiency for simultaneous production of heat and electricity, due to the application of APC.
The thermal effects of a stationary Stokesian flow through an elastic micro-porous medium are compared with the entropy produced by Darcy’s flow. A micro-cellular elastic medium is considered as an approximation of the elastic porous medium. It is shown that after asymptotic two-scale analysis these two approaches, one analytical, starting from Stoke’s equation and the second phenomenological, starting from Darcy’s law give the same result. The incompressible and linearly compressible fluids are considered, and it is shown that in micro-porous systems the seepage of both types of fluids is described by the same equations.
Geotermalny system ciepłowniczy jest to system wytwarzania i dystrybucji ciepła do odbiorców z centralnej ciepłowni geotermalnej. W Polsce funkcjonuje obecnie (2013 r.) sześć takich systemów (Podhale, Pyrzyce, Stargard Szczeciński, Mszczonów, Uniejów, Poddębice) o łącznej mocy zainstalowanej z geotermii 101,9 MWt. W Europie działa 216 geotermalnych systemów ciepłowniczych o łącznej mocy zainstalowanej około 4900 MWt, natomiast do roku 2015 planowane jest uruchomienie 170 nowych instalacji, których moc zainstalowana wyniesie około 4000 MWt. Potencjał geotermii wskazuje na możliwość jej wykorzystania w znacznie większym stopniu niż dotychczas. Znalazło to oddźwięk w niektórych Krajowych Planach Działania dotyczących rozwoju wykorzystania OZE w końcowym zużyciu energii do 2020 roku. W celu zdefiniowania barier rozwoju oraz promowania geotermalnych systemów ciepłowniczych w Europie realizowany jest m.in. Projekt IEE Promote Geothermal District Heating Systems in Europe (GeoDH), w który zaangażowane są zespoły z czternastu państw europejskich (w tym Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN). Obecny stan rozpoznania zasobów geotermalnych w Polsce pozwala określić obszary perspektywiczne dla instalacji geotermalnych systemów ciepłowniczych. Są to przede wszystkim basen wewnątrzkarpacki oraz zbiorniki dolnokredowy i dolnojurajski na Niżu Polskim.
EN
Geothermal district heating system shall be understood as a system of production and distribution of heat to the customers from a central geothermal heating plant. n Poland, there are currently (2013) 6 such systems (Podhale, Pyrzyce, Stargard Szczeciński, Mszczonów, Uniejów, Poddębice) with a total installed geothermal capacity of 101.9 MWth. In Europe, 216 geothermal heating systems with a total installed capacity of ca. 4900 MWth have been operating, while in 2015 it is planned to launch 170 new installations with installed capacity of ca. 4,000 MWth. The potential of geothermal energy indicates the possibility of its use to a much greater extent. This was included in some of the National Renewable Energy Action Plans of European states. In order to define the barriers to the development and promotion of geothermal heating systems in Europe IEE project “Promote Geothermal District Heating Systems in Europe” (GeoDH) has been carried out since 2012, which involves 14 European countries, including Poland. Current state of geothermal resources in Poland let to define prospective areas for the installation of geothermal heating systems, particularly in the Inner Carpathians reservoir and in the Lower Cretaceous and the Lower Jurassic reservoirs in the Polish Lowlands.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono zastosowanie pomp ciepła w energetyce cieplnej. Uwzględniono podział i wykorzystanie pomp ciepła. Scharakteryzowano źródła ciepła niskotemperaturowego. Zaprezentowano ekonomiczną efektywność układów ogrzewania z pompą ciepła.
EN
It has been presented the use of heat pumps in thermal energetics. The partition and utilization of heat pumps has been included. The sources of low - temperature heat have been characterized. The economic effectiveness of heating systems with the heat pump has been introduced.
This paper describes the influence of chosen technical parameters on exploitation conditions of heat generation plane. The program of modernization heat generation plane has been conducted including the influence of variable water flow, ways of hydraulic system arrangement and different control systems on efficiency heat production and water transport.
Ciepło radiogeniczne jest jedną ze składowych powierzchniowego strumienia cieplnego. Wydziela się ono podczas rozpadu radioaktywnego różnych pierwiastków, jednak największy wpływ na jego wielkość mają rodziny promieniotwórcze 238U i 232Th oraz izotop promieniotwórczy 40K. Udział wspomnianego ciepła w wielkości strumienia cieplnego Ziemi jest znaczący, zarówno w przypadku skorupy oceanicznej, jak i kontynentalnej. W przypadku skał osadowych, jest ono najwyższe dla łupków ilastych oraz utworów powstających w wyniku wietrzenia kwaśnych skał magmowych. W rejonie Husowa wartości wskaźnika produkcji ciepła radiogenicznego (A) wahają się od 1,07 mW/m3 dla piaskowców do 1,48 mW/m3 dla łupków ilastych. Wielkości te zostały wyznaczone wzdłuż profilu otworów, na podstawie równania Rybacha [11], przy użyciu spektrometrycznego profilowania gamma (SGR) oraz profilowania gęstości (RHOB). Ciepło radiogeniczne, jako składnik strumienia cieplnego Ziemi, stanowi ważny czynnik w procesie modelowania basenów naftowych. Z punktu widzenia litologii, duże znaczenie mają tutaj łupki ilaste, charakteryzujące się wysoką produkcją ciepła radiogenicznego, będące jednocześnie skałami macierzystymi dla węglowodorów.
EN
This paper includes describe research of radiogenic heat production at sedimentary rocks in Husów's area. The arithmetical means of the sandstones and shales from that area equal respectively 1,07 mW/m3 and 1,48 mW/m3. The production of heat was calculated according Rybach's equation [11], with using SGR and RHOB logs. The layers of sandstone and shale were distinguished in every borehole. The K/TH crossplot was made for all shale layers, so identification of clay minerals was possible. Unfortunately the study of organic matter in these strata hadn't been carried out. Increasing radiogenic heat production in these layers is, the most probably, connected with higher contribution of the radioactivity elements and the bulk density than equivalent those sandstones. The results of research were statistical analyzed.
System MSKE dostarczy informacji niezbędnych do bieżącej kontroli i oceny pracy bloków oraz całej elektrowni. Obejmie on kontrolą pracę podstawowych urządzeń bloku. Główne tryby pracy systemu to: - ocena energetyczna eksploatacji bloków elektrowni - system przeprowadza analizę zadanego przez użytkownika okresu pracy bloków, - symulacyjne badanie wpływu zmian parametrów pracy na uzyskiwane wskaźniki i zużycie paliwa. Przyjazny dla użytkownika interfejs graficzny umożliwia prezentację wyników w postaci schematów synoptycznych, raportów i wykresów, eksport i archiwizacje wyników. Główne korzyści wynikające z wdrożenia systemu to: - ograniczenie wykonywania kosztownych analiz przez firmy zewnętrzne, - przeprowadzenie analizy bilansów energetycznych poszczególnych zespołów technologicznych, - ocena działania aparatury pomiarowej, - stała aktualizacja kosztów wytwarzania energii elektrycznej i ciepła.
EN
The MSKE system will provide the information necessary to have a current control and to estimate exploitation of units and the whole power plant. The system will control over the work executed by basic unit devices. The main objectives of the system are: - to estimate exploitation of units taking into account energy production; the system does analyses of a period of unit works, chosen by a user, - to examine the influence of change in parameters of exploitation on the received results and on the fuel consumption. The friendly graphic interface enables presentation of results in the form of schemas, reports and diagrams, export and archivization results. The main benefits which result from the introduction of the system are: - reduction of expensive analyses done by external firms, - possibility of doing analyses of energetic balance in particular technology units, - estimation of work done by measuring instruments, - constant bringing up to date of expenses energy and heat production.
Zagadnienia dotyczące restrukturyzacji organizacyjnej i własnościowej firm energetycznych, urealnienia cen energii pierwotnej i użytkowej, efektywności wytwarzania i przesyłu w warunkach rynkowych są w chwili obecnej bardzo aktualne w całym sektorze energetycznym. Istotne są aspekty ekonomiczne handlu gazem, ciepłem i energią elektryczną jako towarami na rynku. Szczególnie tutaj należy podkreślić wysokość jednostkowych cen paliw pierwotnych, w zasadniczy sposób wpływających na cenę np. ciepła. Bardzo ważnym jest również rozwinięcie działań marketingowych dla zwiększenia ilości sprzedawanego ciepła w okresie ciągle wykonywanej termomodernizacji zasobów mieszkaniowych. Te i inne zagadnienia omówiono na corocznej już XII konferencji Rynek Ciepła - REC 2006. Problematyka obrad XII Konferencji REC 2006 obejmowała 4 grupy tematyczne i dotyczyła aspektów formalno prawnych i ekonomicznych uczestników rynku ciepła, eksploatacji i modernizacji źródeł ciepła i sieci ciepłowniczych, kogeneracji na rynku ciepła oraz wybranych aspektów wykorzystania odnawialnych źródeł energii.
EN
The organizational and ownership restructuring of power companies, realignment of primary and useable energy prices, effectiveness of producing and transmission under market conditions are at present extremely up to date issues in all power sector. The economic aspects of gas, heat and electric energy trade as market goods are significant Special attention should be paid to the unit prices of primary fuels which affect in a significant way other prices, for example that of heat. It is very important as well to develop marketing activities in order to increase the quantity of the heat sold in the period of ongoing modernization of housing resources. These and other issues were discussed at the annual XII Thermal Energy Market Conference - REC 2006. The topics covered by the XII Conference REC 2006 included 4 thematic groups and referred to the formal and legal as well as economic aspects regarding thermal market participants, use and modernization of heat sources and heat distribution networks, cogeneration at the thermal market as well as selected aspects related to using renewable energy sources.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono wykorzystanie energii słonecznej do przygotowania ciepłej wody użytkowej (c. w. u.) oraz do produkcji ciepła w 15 krajach Unii Europejskiej. Przedstawiono cztery scenariusze wzrostu udziału energii słonecznej w krajach UE do roku 2015. Pokazano rozwój systemów solarnych na poziomie Unii Europejskiej, jak i w krajach członkowskich UE z wyjątkiem Luksemburga. Wskazano możliwy do wykorzystania w przyszłości potencjał techniczny energii słonecznej w poszczególnych krajach UE, wyrażony powierzchnią kolektorów na 1000 mieszkańców. W końcowej części artykułu przedstawiono szczegółowe informacje dotyczące wykorzystania energii słonecznej w krajach o największym udziale kolektorów słonecznych na mieszkańca, tj. w Austrii, Danii, Grecji, Niemczech i Włoszech.
EN
In the paper using of solar thermal energy for domestic hot water (DHW) and for space heating in 15 countries of European Union is presented. The paper presents four scenarios indicate the possible path of growth in the EU Member States until 2015. Development of solar thermal at European Union level and market growth country by country without Luxembourg is also presented. The paper discusses the long-term technical potential for solar thermal in terms of collector area in operation per capita. The final part of the paper includes detailed information on solar collectors used for domestic hot water and central heating in selected countries of European Union with the highest share of solar thermal per capita, i.e. in Austria, Denmark, Germany, Greece and Italy.
W artykule przedstawiono problemy związane z oszczędzaniem ciepła na cele grzewcze w budynkach mieszkalnych oraz możliwości ograniczenia kosztów ogrzewania i produkcji ciepła. Za pomocą wskaźników zobrazowano możliwości redukcji ciepła na cele grzewcze i komunalne. Zasygnalizowano również możliwości, jakie ze sobą niesie "sprzedaż" tzw. kwot emisyjnych.
EN
The article presents problems connected with heat saving for heating aims in apartment buildings and possibilities of reduction costs and production of heat. By means of indicators it is illustrated possibility of heat reduction for heating and municipal purposes.
Głównym celem artykułu jest przedstawienie ważniejszych wniosków wypływających z analizy warunków pracy kotłowni węglowych współpracujących za pośrednictwem sieci ciepłowniczej z obiektowymi węzłami cieplnymi. Zwrócono szczególną uwagę na trudności w realizacji optymalnego procesu produkcji ciepła w funkcji zmieniających się potrzeb cieplnych odbiorców przy zastosowaniu istniejących układów technologicznych wytwarzania ciepła.
EN
This paper describes the influence of chosen parts of the urban heat distribution network on exploitation conditions of heat generation plane. It has been shown that the analysis of exploitation conditions of the parts urban heat distribution network can be a valuable source of information as regards methods of modernization existing heat generation plane. The program of modernization heat generation plane has been conducted including the influence of variable water flow, ways of hydraulic system arrangement and different control systems on efficiency heat production and water transport.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wstępną analizę ekonomiczną wykorzystania instalacji do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej. Głównym elementem instalacji jest urządzenie działające w oparciu o obieg siłowni Rankine’a z organicznym czynnikiem roboczym (z ang. Organic Ranikne Cycle – ORC, dalej autorzy używają skrótowego określenia organiczna siłownia Rankine’a). Analizę przerowadzono dla różnych czynników roboczych (R22, R134a, R290, R600, R717) i różnego czasu wykorzystania nominalnej mocy instalacji w ciągu roku (2450¸7000 h/rok). Paliwem dla przedmiotowej instalacji jest biomasa w postaci zrębków wierzby energetycznej. Oszacowano areał pod uprawę wierzby niezbędny do zapewnienia odpowiedniej ilości paliwa dla instalacji.
EN
In this paper preliminary economic analysis of combined heat and power plant (CHP plant) based on Rankine cycle with organic working medium (Organic Rankine Cycle – ORC) is presented. The analysis was carried on for various working fluids (R22, R134a, R290, R600, R717) and various annual working periods with full load (2450¸7000 h/year). As a fuel biomass was proposed – willow chips. Necessary area for willow cultivation ensuring sufficient amount of fuel was estimated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.