Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Analiza termodynamiczna i ekonomiczna skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w układach gazowo-parowych

100%

Bartnik R.

|

tom z. 136

9-215

PL

W pracy przedstawiono kompleksową analizę efektywności termodynamicznej i ekonomicznej skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w układach gazowo-parowych szeregowych, w których spalanym paliwem jest gaz ziemny, oraz w układach gazowo-parowych dwupaliwowych (węglowo-gazowych) sprzężonych szeregowo i równolegle, jako rozwiązań standardowych. Układy dwupaliwowe stanowią bowiem ważny potencjał modernizacyjny i rozwoju krajowej energetyki, opartej w znacznym stopniu na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Sformułowano metodologię oraz algorytmy postępowania przy doborze optymalnych rozwiązań układów gazowo-parowych opartych na spalaniu gazu ziemnego i układów dwupaliwowych. Na podstawie wyników bezwymiarowych rozważań opracowano wiele wykresów, mających ogólny charakter, pozwalających na optymalny dobór urządzeń i termodynamicznych parametrów pracy tych układów. Jako kryterium optymalizacji rozpatrzonych układów przyjmowano maksimum efektu ekonomicznego ich pracy, a tam, gdzie występuje niepewność co do wyników analizy ekonomicznej, chociażby ze względu na trudności przewidywania zmian cen nośników energii w okresie działania rozpatrywanego urządzenia, kryterium maksimum mocy, jaką można wygenerować w turbozespole parowym (maksimum sprawności elektrycznej - egzergetycznej - części parowej). W pracy przedstawiono ponadto metodologię i wyniki wielowariantowych obliczeń wyceny wartości rynku ciepła i energii elektrycznej zasilanego z elektrociepłowni gazowo-parowej.

EN

The complex analysis of thermodynamic and economic effectiveness of the combined production of heat and power in the combined-cycle plants is presented in the work. The analysis takes into account natural gas fuelled gas and steam turbine serial systems and dual fuel gas-coke serial and parallel systems as the standard solution. Dual fuel schemes make an important potential for modernization and development of the national energy system, mainly based on hard and black coal. Methodology and algorithms for selecting optimal solutions of natural gas and dual fuel combined-cycle heat and power plants have been developed. Basing on nondimensional analysis a number of generalized relationships has been worked out. These are presented in the form of charts that might be used for the optimal machinery sizing as well as for selection of its optimal operational thermodynamic parameters. The economic effectiveness of the system operation is selected as the primary objective function to be maximized in the optimisation procedure. In the cases where the results are of high uncertainty, for instance because of the nonpredictable variations in fuel and energy prices, the criterion of maximum the steam turbine power (maximum electric - exergetic - efficiency of the steam turbine plant) is used. In the work, results of multi-variant calculations of assessment of value of heat and electricity market supply from the combined-cycle gas and steam turbine plants are also presented.

2

Wartość rynku ciepła i energii elektrycznej

100%

Bartnik R.

|

tom nr 6

286-295

PL

Przedstawiono wyniki wielowariantowych obliczeń wyceny wartości rynku ciepła i energii elektrycznej z zastosowaniem metody wewnętrznej stopy zwrotu inwestycji IRR. Rozpatrzono sytuację, w której zarząd istniejącej elektrociepłowni węglowej, z uwagi na brak środków finansowych na jej modernizację poprzez budowę bloku gazowo-parowego, mając podpisane długoterminowe kontrakty na sprzedaż energii cieplnej i elektrycznej może je pozyskać "sprzedając rynek" za pomocą tych umów jako aportu dla nowej inwestycji. Całkowite nakłady inwestycyjne "pod klucz" poniósłby w całości niezależny inwestor, przyszły współwłaściciel bloku gazowo-parowego, ale tylko w takiej części, jaka wynika z wartości rynku.

EN

Presented are results of multi-variant calculations of heat and electric energy value with the aid of the IRR method for investments evaluation. Considered is a situation when the managing board of existing coal fired CHP station with the respect to lack of finance resources for station re-powering with use of gas-steam power unit, having signed long term contracts for the sale of heat and electric energy can achieve the resources by "the sale of market" with the aid of these contracts as a contribution for the new project. Total "key turn" investment expenses should be paid by an independent investor, future co-owner of the gas-steam power unit, but in such a part only, which arises from the market value.

3

Teren zurbanizowany a działania lotnictwa wojsk lądowych : wybrane problemy

63%

Bartnik R. , Zieliński T.

|

tom nr 4(73)

84-101

EN

Military theoreticians and commanders stress the necessity to look for solutions to problems of conducting military operations in hostile environment such as urban terrain. Carrying out military operations in urban terrain may involve the risk of engaging in long lasting and costly fights resulting in many casualties among both soldiers and civilians and huge damage of buildings and infrastructure. Therefore fighting in such a specific environment will require close cooperation between armed forces’ branches which have detailed Information on the terrain characteristics and the enemy assets. A detailed analysis of combat environment will essentially influence the land forces aviation’s tactics, adequate to the tasks received. Helicopters supporting the land forces will conduct several tasks resulting from its purpose. They will mainly include air transport, airlift, combat support, reconnaissance and command. Helicopters’ tactical and flying capabilities, their equipment, armament and first of all the crews’ training will decide on the effectiveness of conducted tasks. The way these tasks are performed will be connected with the knowledge of the enemy’s strength and fire power. In order to be well prepared in future military operations conducted in urban terrain it seems necessary to carry out common trainings of land forces units and land forces aviation units taking into account coordination procedures which ensure effectiveness, security and safety while conducting common tasks in this environment.

4

Techniczne środki dowodzenia Siłami Powietrznymi. Wybrane problemy

63%

Bartnik R. , Nowak J.

|

2011

|

tom No. 3 (19)

361--380

EN

Contemporary command and control system supports commanders in their decision making process and allows passing on tasks and orders. Technical means tend to play a pivotal role in the system. They mainly face considerable challenge of network centric concept of warfare that imposes increasing demands in the fields of reconnaissance, communications, data processing and display as well as personnel deployment and transport. Exploiting high technology in the activities mentioned above will undoubtedly ensure operational capabilities for effective employing air force in the future battle space.

PL

Współczesny system dowodzenia wspomaga dowódców w procesie podejmowania decyzji oraz umożliwia przekazywanie zadań do wykonawców. Istotną rolę w tym systemie odgrywają techniczne środki dowodzenia. Poważne wyzwanie dla technicznych środków dowodzenia wynikają głównie z koncepcji walki sieciocentrycznej, która zwiększa ich wymagalność w zakresie rozpoznania, łączności, przetwarzania i zobrazowania informacji oraz rozmieszczenia stanu osobowego i transportu. Zastosowanie nowoczesnych technologii w rzeczonych środkach niewątpliwie zapewni osiąganie zdolności operacyjnych niezbędnych do skutecznego użycia sił powietrznych w warunkach perspektywicznego pola walki.

5

Analiza porównawcza skojarzonej pracy bloku 370 MW w układzie gazowo-parowym dwupaliwowym z jednopaliwową elektrociepłownią gazowo-parową o takiej samej mocy cieplnej

63%

Bartnik R. , Duczkowska-Kądziel A.

|

tom nr 8

467-473

PL

Efektywność ekonomiczna zmodernizowanego do pracy skojarzonej bloku 370 MW w układzie gazowo-parowym dwupaliwowym w porównaniu z efektywnością jednopaliwowej elektrociepłowni gazowo-parowej o tej samej mocy cieplnej zdecydowanie wypada na niekorzyść bloku. Jednostkowy koszt produkcji w nim ciepła jest bowiem zdecydowanie wyższy od kosztu w jednopaliwowej elektrociepłowni gazowo-parowej.

EN

Economic effectiveness of the 370 MW power unit modernized to cogeneration work in a bifuel steam-gas system in comparison with the effectiveness of a mono fuel CHP station of the same heat output is definitly to the power block's disadvantage, as the specific heat production cost generated by the power block is higher than the one in a mono fuel steam-gas CHP station.

6

Algorytm obliczeń optymalnej struktury wymienników ciepłowniczych przystosowujących blok o mocy elektrycznej 380 MW do pracy skojarzonej

63%

Bartnik R. , Buryn Z.

|

tom nr 1

8-15

PL

Zmniejszenie zużycia energii chemicznej paliw, a tym samym zmniejszenie emisji szkodliwych produktów spalania do otoczenia ma bardzo istotne znaczenie. Ważną zatem możliwością ze względów ekologicznych, ale równocześnie i energetycznych oraz ekonomicznych jest przystosowanie kondensacyjnych elektrowni węglowych do pracy w układzie skojarzonym i dostarczania przez nie oprócz energii elektrycznej również ciepła na potrzeby ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń oraz mocy cieplnej na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej. Taka możliwość analizowana jest obecnie w El. Opole. W artykule przedstawiono model matematyczny bloku sporządzony na podstawie bilansów energii i masy, nieliniowych zależności charakteryzujących pracę urządzeń oraz nieliniowych równań stanu czynnika roboczego. Podano algorytm obliczeń optymalnej struktury wymienników ciepłowniczych przystosowujących blok energetyczny o mocy elektrycznej 380 MW do pracy skojarzonej.

EN

Diminishing of fuel chemical energy consumption and thus reducing emission of harmful combustion products is of a great consequence for the environment. So it is important from ecological, economic and power industry points of view to adapt condensation hard coal-fired power stations for working in a combined system and make use of their abilities to deliver not only electricity, but also heat needed for heating systems, ventilation and air conditioning as well as for preparation of hot utility water.The system has been analysed in Opole Power Station. Presented is mathematical model of the block prepared on the basis of energy and mass balances, non-linear dependences characterizing the installations' work and non-linear equations concerning the state of working medium. Given is calculation algorithm of heat exchangers optimum structure adapting a 380 MW power block to cogeneration work.

7

Comparative thermodynamic analysis of quasi-nonstationary operation of one and two power units with capacity of 370 MW operating in cogeneration

63%

Bartnik R. , Buryn Z.

|

tom Vol. 95, spec.

6--13

EN

This paper undertakes a comparison of annual, quasi-nonstationary operation of one and two power units with a capacity of 370 MW operating in cogeneration used to feed heaters connected in a series. The comparison encompasses the thermal parameters of the steam in turbine extractions used to feed the heaters, the potential for achieving district hot water parameters behind the heaters and the energy efficiency of the steam bleed from one and two power units.

8

Model matematyczny poszukiwania optymalnej strategii inwestycyjnej w energetyce

63%

Bartnik R. , Bartnik B.

|

2015

|

tom nr 1

17--21

PL

Uzasadniono, że optymalną technologią energetyczną będzie ta, dla której obliczona wartość ilorazu NPV/Nel będzie największa. Wartość ta zależy od rocznego czasu pracy tR elektrowni, jednostkowych nakładów inwestycyjnych i0 oraz od zmian w czasie relacji cenowych pomiędzy nośnikami energii i kosztów środowiskowych. Wprawdzie nie jest możliwa wiedza o tym, jak te zmiany będą w przyszłości się kształtowały, jednak analiza zmian wartości wspomnianego ilorazu dla szerokich pasm i różnych kombinacji wartości ael , apal , aCO2 , aCO , aSO2 , aNOx , apył , bCO2 ma moc przewidywania i kreuje myślenie o przyszłości w sposób naukowy. Pozwoli zatem w sposób racjonalny dokonać wyboru spośród wszystkich dostępnych technologii energetycznych tej, która charakteryzuje się największym zyskiem, a więc technologii, w jaką już teraz należy inwestować. Co więcej, pozwoli także zdywersyfikować stosowane technologie, gdyż umożliwi wybór najefektywniejszych ekonomicznie spośród wszystkich możliwych.

EN

It is proved that the optimum power technology will be that one for which the calculated quotient NPV/Nel is the biggest. This value depends on a power plant annual working time tR, unit investment outlays i0, on changes in time of price relations between energy carriers and environmental costs. Though it is impossible to know how the changes will look like in future, the analysis of the mentioned quotient value changes for wide bands and various combinations of values like ael , afuel , aCO2 , aCO , aSO2 , aNOx , adust or bCO2 has got the power of anticipation and creates thinking about future in a scientific way. It will allow then to make a choice from between all available power technologies and choose such a one that is characterized by the biggest profit i.e. the technology which is worth investing in. Moreover, it will also allow to diversify the already applied technologies as it enables to choose the most ecomically efficient ones from between all possibly available.

9

A formulate of problem of seeking an optimum investment strategy in power engineering

51%

Bartnik R. , Bartnik B. , Duczkowska-Kądziel A.

|

tom nr 4

206--210

EN

The applied energy technology and its technical solution is decisive for the amount of investment outlays (J0) for building of an energy source (generally it can be a source of electric energy and heat). So it determines the amount of financial costs (F) and instalment payments (R) in its annual activity costs in successive years (t=1, 2, ...N) as well as together with energy carriers prices and specific tariff rates for emitting pollutants to the environment it also determines annual incomes (SR) and yearly operational costs i.e. the net present value (NPV). Thus the optimum investment strategy for selecting the technology will be this one for which the calculated NPV value, with the application of Bellman’s principle of optimality, reaches its maximum with the assumed value of Ne1 electric power station capacity. An attention should be paid to the fact that all investment decisions are the long-term ones so integrally connected with the risk of failure. Influence of time and the risk connected is very difficult and, as it is mentioned before, almost impossible to predict – especially in unstable economic conditions. But this instability does not release any investor from the duty to search for an optimum investment strategy as this search enables, and it is important, to make a description analysis of the future. It allows thinking about it in a scientific manner and an analysis of conditions like changes in price relations between energy carriers or costs of making use of the environment and so on, with which the strategy should be changed. So, the maximum functionality search results show how the mentioned price relations and environmental tariffs influence the optimum investment strategy i.e. the selection of an optimum energy technology. And a method to minimize the risk should be diversifiaction of technologies that does not exclude the necessity of making the description analysis of the future. On the contrary, thanks to it one can rationally diversify the applied technologies selecting from the most economically effective ones. Also, what is very important, the safety of electricity supplies will grow. So the application of mathematical models in economy and their analysis with the use of assumed scenarios allows a rational selection of investment strategies enabling achievement in the nearest future of the desirable values in an optimum way.

PL

Zastosowana technologia energetyczna i techniczne jej rozwiązanie decyduje o wysokości nakładów inwestycyjnych J0 na budowę źródła energii (w ogólnym przypadku może to być źródło energii elektrycznej i ciepła). Decyduje więc o wartościach kosztów finansowych F i rat kredytowych R w rocznych kosztach jego działania w kolejnych latach t = 1, 2, ..., N oraz wraz z cenami nośników energii i taryfowymi jednostkowymi stawkami za emisje zanieczyszczeń do środowiska naturalnego o rocznych przychodach SR i rocznych kosztach eksploatacji Ke. Decyduje zatem o wartości NPV. Optymalną strategią inwestycyjną przy wyborze technologii jest zatem ta, dla której obliczona wartość NPV z wykorzystaniem zasady optymalności Bellmana osiąga największą wartość przy założonej wartości mocy Nel elektrowni. Należy zwrócić uwagę na fakt, że wszelkie decyzje inwestycyjne są decyzjami długookresowymi, a więc nierozerwalnie związanymi z ryzykiem ich niepowodzenia. Wpływ czasu i związane z tym ryzyko jest bardzo trudne, a nawet, jak już wyżej zaznaczono, wręcz niemożliwe do przewidzenia, szczególnie w niestabilnych warunkach gospodarczych. Ta niemożność nie zwalnia jednak inwestora od poszukiwania optymalnej strategii inwestycyjnej. Jej poszukiwanie pozwala, bowiem, co ważne, na analizę opisu przyszłości. Pozwala na myślenie o niej w sposób naukowy, na analizę warunków, np. zmian relacji cenowych pomiędzy nośnikami energii, kosztów za gospodarcze korzystanie ze środowiska itd., przy których strategia powinna ulec zmianie. Wyniki poszukiwania maksimum funkcjonału pokazują więc, jak wspomniane relacje cenowe i taryfowe opłaty środowiskowe wpływają na optymalną strategię inwestycyjną, na dobór optymalnej technologii energetycznej. Sposobem na minimalizowanie ryzyka powinna być dywersyfikacja technologii, która także nie wyklucza konieczności analizy opisu przyszłości. Wręcz przeciwnie, dzięki niej można w racjonalny sposób zdywersyfikować stosowane technologie wybierając spośród najefektywniejszych ekonomicznie. Zwiększy się przy tym jednocześnie, co bardzo istotne, bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej. Stosowanie modeli matematycznych w ekonomii i ich analiza z wykorzystaniem założonych scenariuszy pozwala na racjonalny wybór strategii inwestycyjnych umożliwiających osiągnięcie w przyszłości pożądanych wartości w sposób optymalny.

10

Modernizować istniejące, czy budować nowe żródła energii elektrycznej?

51%

Bartnik R. , Buryn Z. , Duczkowska-Kądziel A.

|

tom nr 11

651-659

PL

Technicznie i technologicznie uzasadnione możliwości modernizacji istniejących instalacji opalanych węglem związane są z przekształceniem ich w systemy dwupaliwowe gazowo-parowe. Technologia dwu paliwowa zapewnia dodatkowe korzyści w przypadku modernizacji sektora energetycznego przy możliwie najmniejszych kosztach. Tego typu adaptacja jest 4 razy mniej kosztowna, porównując koszty przypadające na jednostkę mocy (szacunkowo 1,6 mi PLN/MW). w porównaniu z budową bloku o parametrach super nadkrytycznych (koszt inwestycji szacowany jest na 6,5 mi PLN/MW). W przypadku energetyki nuklearnej jest ona 12 razy droższa w odniesieniu do inwestycji, które szacuje się jako 18 mi PLN/MW, w porównaniu z modernizacją istniejących bloków. Borąc to pod uwagę, niezbędne jest znalezienie odpowiedzi na pytania: Czy jest ekonomicznie uzasadnione przekształcenie istniejących bloków opalanych węglem w systemy dwupaliwowe gazowo-parowe, które spalają kosztowny gaz ziemny? Czy bardziej uzasadnione jest podjęcie budowy nowych kosztownych bloków o parametrach super nadkrytycznych, które opalane są względnie tanim węglem? Jakie są uzasadnione relacje pomiędzy cenami paliw i w jakich zakresach ceny te powinny się mieścić w celu zagwarantowania wysokiej elektywności rozpatrywanych technologii?

EN

A technologically and technically rational opportunity for the modernization of existing coal-fired power plants, thus offering their modernization is associated with a conversion into dual-lu el gas-steam systems. The dual-fuel technology offers an additional benelits of modernizing the power engineering sector with the lowest possible expenditure. Such adaptation is 4 times less expensive per specilic unit of the electrical capacity (it is estimated at 1.6 million PLN/MW) in comparison to the construction of a power unit for supercritical parameters (the investment is estimated at 6.5 million PLN/MW). In comparison, nuclear power engineering is 12 times more expensive in investment, which is estimated at 18 million PLN/MW. In the consideration of the above, it is necessary to lind an answer to the following. Is it economically justilied to modernize the existing coal-fired power units to dual-fuel gas-steam systems, which; however, burn expensive natural gas? Is it more justilied to undertake the construction of new expensive power units for supercritical parameters which are fired by the relatively cheap coal? What are the justilied relations between fuel prices and what ranges should they take in order to guarantee high economic efficiency of the examined technologies?

11

Uniwersalne wykresy poszukiwania optymalnej strategii inwestowania w źródła ciepła

51%

Bartnik R. , Skomudek W. , Hnydiuk-Stefan A. , Otawa A.

|

tom nr 4

191--197

PL

Jednostkowe koszty produkcji ciepła grzejnego zależą od technologii jego wytwarzania. Wykorzystując opracowane i przedstawione w artykule wykresy można przy danych cenach paliwa, energii elektrycznej i opłat środowiskowych, w tym koszt zakupu pozwoleń na emisję CO2, wybrać najkorzystniejszą technologię produkcji ciepła, tj. technologię, w której jednostkowy koszt jego produkcji jest najmniejszy. Jak wynika z przedstawionych w artykule wyników obliczeń najniższe jednostkowe koszty produkcji ciepła osiągane są przy jak najniższych nakładach inwestycyjnych, najniższej cenie paliwa, najwyższej cenie sprzedaży produkowanej w skojarzeniu z ciepłem energii elektrycznej oraz jak największej jej ilości (przychód ze sprzedaży energii elektrycznej wyprodukowanej w skojarzeniu, to tzw. koszt uniknięty produkcji ciepła w elektrociepłowni), a więc dla jak największej wartości rocznego wskaźnika skojarzenia σR. Obecnie najtańszym paliwem jest węgiel, a inwestycyjnie najtańsze są ciepłownie. Tam, gdzie jest możliwy odbiór ciepła przez mieszkańców komunalnych należy przystosowywać do pracy skojarzonej elektrownie. Jest to bowiem zdecydowanie najtańsze źródło ciepła grzejnego. Dopuszczalna ekonomicznie odległość odbiorców ciepła (miasta) od elektrowni wynosi aż 60 kilometrów.

EN

Unit costs of heat production for district heating depend on manufacturing technology. With the use of the elaborated and presented here diagrams one can – with the given fuel and electric energy prices as well as environmental charges including the purchase cost of CO2 emission certificates – select the most advantageous heat production technology i.e. the one of which the unit production cost is the lowest. As it can be seen from the presented here calculation results, the lowest unit heat production costs can only be obtained with the help of the lowest possible investment costs and the lowest fuel price as well as by the highest price and the largest amount of electric energy cogenerated with heat (the revenue from sale of electric energy produced in cogeneration is the so-called avoided cost of heat production in CHP plants) i.e by achieving the highest value of the annual cogeneration factor σR. At the present moment the cheapest fuel is coal and, in terms of investment costs, the heat generating plants. So, wherever heat consumption by local citizens is possible, electric power plants should be adapted for cogeneration work. It is by far the cheapest heat source for district heating and the economically acceptable distance from a CHP plant to consumer clusters (towns) is as much as 60 km.