Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Energetyczna perspektywa węgla brunatnego w kontekście Europejskiego Systemu Handlu Emisjami (ETS)

Czopek K., Trzaskuś-Żak B.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 3

41-53

PL

W chwili obecnej produkcja energii elektrycznej z węgla brunatnego jest bardzo efektywna ekonomicznie. Równocześnie wymagania ekologiczne, zwłaszcza Europejskiego Systemu Handlu Emisjami (ETS), narzucają konieczność ograniczenia emisji dwutlenku węgla, co w przypadku spalanego węgla brunatnego jest istotnym problemem. W polskich warunkach nie można rozpatrywać ograniczenia emisji CO2 tylko poprzez eliminację podstawowego paliwa, czyli węgla kamiennego i brunatnego. Należy zatem brać pod uwagę dwie realne możliwości; zastosowanie nie do końca sprawdzonego w praktyce i kosztownego systemu CCS, bądź konieczność zakupu limitów emisji CO2 (system ETS). Z perspektywicznego punktu widzenia w artykule przyjęto tę drugą konieczność. Przyjęto zatem, że bezpieczeństwo energetyczne Polski wymaga zagospodarowania nowych złóż węgla brunatnego. Z uwagi na długi cykl inwestycyjny budowy kopalni i elektrowni, produkcja prądu z węgla z nowych złóż będzie możliwa po roku 2020, po którym system ETS zakłada całkowitą likwidację darmowych limitów emisji CO2 i funkcjonowanie wolnego rynku tychże limitów. Artykuł analizuje taką sytuację dla dwu wybranych złóż, przy czym ostatecznym kryterium opłacalności jest wówczas koszt produkcji 1 MWh z węgla tych złóż. W analizie uwzględniono podstawowe czynniki wpływające na koszt produkcji energii, czyli: koszt wydobycia i sprzedaży węgla do elektrowni, wyrażony w zł/Mg oraz zł/GJ; strukturę kosztów produkcji energii elektrycznej, w tym w szczególności jaki udział w tych kosztach stanowi spalany węgiel; sprawność bloków energetycznych, bowiem od niej zależy jak duże będzie zużycie węgla na wyprodukowanie energii, czyli GJ/MWh; jakość paliwa, głównie kaloryczność węgla i jego skład chemiczny; koszt emisji CO2, który nie tylko będzie zależał od cen limitów na rynku, ale także od wspomnianej jakości węgla i sprawności bloków. Analiza wykazała, że dla rozpatrywanych złóż produkcja energii elektrycznej będzie dalej atrakcyjna ekonomicznie dzięki znacznie większej sprawności bloków, a tym samym przy mniejszym zużyciu węgla i mniejszej emisji CO2.

EN

At the moment the production of electricity from lignite is economically very effective. At the same time ecological requirements, especially the European Emissions Trading Scheme (ETS), impose a need to reduce emissions of carbon dioxide, which in the case of using brown coal is an important problem. In the Polish conditions cannot be considered perspective variant of reduction of CO2 emissions by eliminating basic fuel, such as hard coal and lignite. There are therefore taken into account two realistic possibilities; using CCS system, which is costly and has not be proven in practice or purchasing emission limits for CO2 (the EU ETS system). From the forward-looking point of view in the article, it has been considered the second need. It is also taking in to account at the same time, that the Polish energy security requires planning the exploitation of new lignite deposits. In view of the long investment cycle of mine and power plants construction, electricity production from the new deposits will be possible after the year 2020, after which the EU ETS assumes total liquidation of the freeware limits emissions of CO2 and functioning of a free market of those CO2 limits. This article analyses the situation of two selected lignite deposits, for which the profitability criterion is the cost of production 1 MWh from these deposits. In the analysis was taken into account the main factors affecting the cost of production energy, such as: the exploitation and sale cost for the power plants, expressed in PLN/Mg and PLN/GJ; the cost structure of production of electricity, including the participation volume in these costs of burned coal; efficiency of energetic blocks, because it depends on how large the level of coal consumption will be to produce energy, i.e. GJ/MWh; quality of the fuel, mainly include caloricity of lignite and its chemical composition; the cost CO2 emissions, which not only will depend on price limits on the market, but also on the mentioned quality of lignite and blocks efficiency. The analysis showed that for the analyzed lignite deposits, the production of electricity will be economically attractive due to much more efficiency of energetic blocks and with a smaller lignite consumption and also less CO2 emission.

2

Elektrownia jako zakład przeróbki kopalni węgla brunatnego - nowe możliwości optymalizacji łącznych działań

Jurdziak L., Kawalec W.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 3

95-101

PL

Przedstawiono koncepcję integracji działań kopalni węgla brunatnego i elektrowni, w której elektrownia jest pozycjonowana jako zakład przeróbki węgla. Rozpatrywanie zróżnicowanych parametrów "przeróbki" (sprawności, kosztów procesu, strat własnych wytworzonej energii) oraz kosztów sprzedaży energii - gotowego produktu (np. kosztów uprawnień emisji dwutlenku węgla) umożliwia analizowanie wariantów zintegrowanej pionowo kompanii energetycznej. Korzyści z zastosowania nowej koncepcji to: identyfikacja zasobów bilansowych złoża węgla brunatnego - źródła energii dla elektrowni, wyznaczanie dokładnej emisyjności CO2 węgla dla przyjętego scenariusza postępu kopalni, analiza wpływu rynku uprawnień emisji dwutlenku węgla na wielkość zasobów, wyznaczanie potrzebnego poziomu sprawności elektrowni dla zachowania wielkości zasobów węgla zgodnych z założeniami kompleksu oraz szybka reoptymalizacja działań zintegrowanego układu po zmianie istotnych warunków. W przykładowej analizie wykorzystano studialny model jakościowy złoża Legnica Wschód. Uzyskano wielowariantowe wyniki dla przyjętych poziomów sprawności elektrowni, kosztów emisji CO2 oraz różnych cen energii.

EN

An idea of an integration of joint activity of a lignite surface mine and a lignite fuelled power plant, that treats the power plant as a processing plant of the mine has been presented. Consideration of various parameters of "processing" (power plant efficiency, internal losses of produced energy) as well as selling costs of the final product - electric energy (e.g. carbon allowances costs) allows to analyze optional scenarios of the vertically integrated power engineering company. Advantages of such approach are: identification of mineable reserves as a raw energy source for a power plant, an exact assessment of CO2 emission for a given mine schedule, analysis of the impact of carbon allowances trading, identification of the necessary level of a power plant efficiency which maintains the lignite reserves within the presumed assumptions of the whole power engineering enterprise, quick re-optimisation of the activity the integrated complex following the changes of key parameters. The case study, developed upon the quality block model of the Legnica East lignite deposit, shows the multivariate results obtained for various levels of power plant efficiency, carbon allowances costs and energy pricing.

3

Wpływ wzrostu sprawności elektrowni oraz polityki CCS na wielkość zasobów bilansowych węgla brunatnego w warunkach bilateralnego monopolu kopalni i elektrowni

Jurdziak L., Kawalec W.

Polityka Energetyczna

|

2010

|

T. 13, z. 2

181-197

PL

Przedstawiono studium zależności zasobów bilansowych złoża węgla brunatnego od sprawności elektrowni spalającej wydobywany węgiel oraz kosztów opłat za emisję dwutlenku węgla. Zasoby bilansowe wyznaczono metodą generowania wyrobiska docelowego kopalni odkrywkowej na podstawie modelu ekonomicznego złoża, przy założeniu, że produktem kopalni węgla jest energia, koszty jej wytworzenia w elektrowni są traktowane jak koszty przeróbki, zaś koszty opłat za emisję CO2 są kosztami sprzedaży produktu – energii. Dla potrzeb przykładowej analizy wykorzystano studialny model jakościowy złoża Legnica Wschód. Uzyskano wielowariantowe wyniki dla przyjętych poziomów sprawności elektrowni, kosztów emisji CO2 oraz różnych cen energii. Wyniki obliczeń wskazują, że w warunkach przewidywanych rosnących kosztów emisji CO2 tylko zapewnienie najwyższej dostępnej technicznie sprawności elektrowni (rzędu 45–48%) umożliwia zachowanie zasobów bilansowych węgla odpowiednich dla przynajmniej 25-letniej eksploatacji złoża. Wdrażanie wysokowydajnych technologii w energetyce węglowej jest zatem warunkiem koniecznym utrzymania opłacalności pozyskiwania energii z krajowych złóż węgla brunatnego.

EN

The study of the dependency of lignite reserve on the lignite fuelled power plant efficiency as well as carbon allowances costs has been presented. The lignite economical reserves have been set with the use of algorithm of generating an ultimate pit on the basis of the economical block model of the lignite deposit. In this approach the electric energy embedded in the coal has been set as the product, costs of transforming chemical energy of coal into electric energy (power plant costs) have been treated as processing costs and the carbon allowances costs have been set as selling costs of the final product – energy. Thus the power plant efficiency can be implemented into both the product price “in-situ” and the processing costs. For the case study the quality block model of the lignite deposit Legnica Wschod has been used. Multivariant results of the computations for chosen power plant efficiency, carbon allowances costs and electrical energy prices have been obtained. The most interesting result is the loss of reserves due to rising carbon allowances costs. As long as these costs are relatively low, the power plant efficiency does not influence the ultimate pit reserves significantly. However when carbon allowances costs are higher (which is expected after implementation the full auctioning of carbon) only the highest power plant efficiency can save the lignite reserves for at least 25 years of mining exploitation necessary for the profitability of investments into the mine and the power plant bilateral monopoly.

4

Determination of interaction between thermal cycle and cooling water system of a supercritical power plant

Wróblewski W., Dykas S., Rulik S.

Archiwum Energetyki

|

2010

|

nr 1/2

189-206

EN

In this paper the analysis of operating conditions of a modern supercritical power plant is presented. The 600 MW reference cycle was chosen for this study. The conjugate model of a thermal cycle and a cooling water cycle was implemented to predict operation conditions of power plant. The main assumptions and features of this algorithm are described. The simulation of cooling water includes natural draft cooling tower model and condenser model. The basic design parameters of cooling water system components were estimated. The influence of ambient conditions on the power plant efficiency and main cycle parameters was investigated. Also the possibility of cooling water mass flow control was examined and the profits obtained from cooling mass flow control were presented. The considered algorithm is useful to determine optimal cooling water conditions due to the various ambient air temperature and partial load of the thermal cycle which may be a useful information for the design and operation process.

PL

Prezentowany artykuł dotyczy analizy nowoczesnego bloku nadkrytycznego przy zmiennych warunkach pracy. Jako obieg referencyjny wybrano blok o mocy 600 MW. Sprzężony model obliczeniowy obiegu cieplnego oraz układu chłodzenia został stworzony w celu określenia wpływu zmiennych warunków pracy. Główne cechy oraz założenia omawianego algorytmu zostały przedstawione oraz wyjaśnione w tym artykule. Model obliczeniowy układu wody chłodzącej składa się z chłodni kominowej o ciągu naturalnym oraz skraplacza. W celu analizy główne wielkości projektowe omawianych komponentów zostały oszacowane. Celem badań było określenie wpływu warunków zewnętrznych na sprawność i na podstawowe wskaźniki pracy siłowni cieplnej. Dodatkowe badania dotyczące możliwości regulacji strumienia wody chłodzącej oraz określenia zysków z jej stosowania zostały przedstawione w ramach omawianej analizy. Prezentowany algorytm pozwala na określenie optymalnego strumienia wody chłodzącej w zależności od temperatury powietrza atmosferycznego oraz obciążenia cieplnego bloku. Taka informacja może być przydatna zarówno na etapie projektowania, jak i eksploatacji bloku cieplnego.