skÚsenosti z prevÁdzky trigenerÁcie v · 2012. 10. 25. · 6 prehľad absorpných chladiacich...

Konferencia ENEF 2012

Banská Bystrica

SKÚSENOSTI Z PREVÁDZKY TRIGENERÁCIE V SPP

dátum: 17.10. 2012

autor: Ing. Alena HOLBOJOVÁ

e-mail: [email protected]


Obsah prezentácie:

• Kogenerácia a trigenerácia všeobecne

• Prehľad prevádzkovaných kogeneračných jednotiek

• Zdroj kombinovanej výroby elektriny a tepla – KVET

• Prehľad prevádzkovaných absorpčných zariadení

• Orientačný plán areálu SPP

• Energetické centrum SPP

• Dispečing Energetického centra

• Komfort a tepelná pohoda

• Prehľad prevádzky KGJ a výroby elektriny

• Bilancia prevádzky KVET

• Trigenerácia sa osvedčila

2

3

SKÚSENOSTI Z PREVÁDZKY TRIGENERÁCIE V SPP KOGENERÁCIA A TRIGENERÁCIA VŠEOBECNE

Kogenerácia je kombinovaná výroba elektrickej energie a tepla v jednom

zariadení – kogeneračnej jednotke (KGJ) alebo kogeneračnej elektrárni.

Základným prvkom kogeneračných jednotiek v SPP je plynový spaľovací motor,

ktorý poháňa generátor produkujúci elektrinu. Palivom motora je zemný plyn.

Chladením motora, oleja a spalín sa získava teplo.

Kogeneračné jednotky pracujú nezávisle na distribučnej sieti elektrickej energie,

ale vyrobenú elektrinu môžu do nej dodávať. Plnia aj funkciu záložného zdroja.

Kombinovaná výroba elektriny a tepla (KVET) je energeticky efektívnym

a v posledných rokoch i legislatívne podporovaným spôsobom premeny energie.

Trigenerácia je kombinovaná výroba elektrickej energie, tepla a chladu.

Ide o spojenie kogeneračnej jednotky a absorpčnej chladiacej jednotky, ktorá

časť tepla vyrobeného v kogeneračnej jednotke premieňa na chlad. Ten sa

následne využíva na klimatizovanie budov. Ak kogeneráciu povýšime na

trigeneráciu, potom teplo ako vedľajší produkt výroby elektrickej energie

kogeneráciou je možné efektívne využívať nielen počas vykurovacej sezóny.

V letnom období sa teplo využije na výrobu chladu pre klimatizovanie priestorov.

Zvyčajne sa trigenerácia využíva ako súčasť technologického celku v priemysle.

Prevádzkovanie trigenerácie v SPP je preto ojedinelým príkladom v rámci SR.

4


PREHĽAD ZDROJOV KVET

Úvahy využívať kogeneračné jednotky v areáli SPP v Bratislave na Mlynských nivách vznikli

ešte v 90-tych rokoch. Dôvodom bolo zabezpečiť dostatok elektrickej energie pre stále sa rozrastajúci

areál, keďže distribučná sústava bola vtedy v oblasti Mlynských nív úplne vyťažená.

Prvé inštalované zariadenia so sumárnym výkonom 1 MWe sa pôvodne mali využívať na výrobu

elektriny pre vlastnú spotrebu areálu a výrobu tepla pre vykurovanie objektov, ako aj prípravu teplej

úžitkovej vody.

Kogeneračné jednotky postupne pribúdali s rozširovaním areálu o nové objekty a rekonštrukciou budov

a ich technologického vybavenia.

Trigenerácia SPP: prehľad zariadení v zdroji KVET v Bratislave Rok začatia prevádzky jednotlivých

kogeneračných jednotiek

Spaľovací motor

na zemný plyn

Menovitý výkon

elektrický

Menovitý výkon

tepelný

Kolaudácia v

roku

Rekonštrukcia v

roku

Povolenie

prevádzky

Por.č. kWe kWt

1 8 valec

Waukesha

312 450

1999 1999

2 8 valec

Waukesha

312 450 1999 1999

3 12 valec

Waukesha

520 735 2009

2010

2010

4 12 valec

Waukesha

520 735 2004 2004

5 16 valec

Waukesha

698 980 2009 2009

Výkon KVET spolu: 2 362 3 350

5

Zdroje kombinovanej výroby

elektriny a tepla - KVET

Č.4.:520 kWe

Č.3: 520 kWe Č.1:

312 kWe

Č.2: 312 kWe

Č.5: 698 kWe


PREHĽAD ZDROJOV

KVET

6

Prehľad absorpčných chladiacich zariadení v SPP

Názov Výkon v kW Pre objekt Umiestnenie ACHZ

1 TRANE 580

AB 1, AB 2,

AB 3, AB 6, AB 7 v Energetickom centre 2 YORK 1 000

3 CARRIER 1 200

4 TRANE 450 AB 1 AB 1

5 YAZAKI 55 Centrály archív Centrály archív

6 YORK 800 AB 5 AB 5

SPOLU 4 085

Pre využívanie trigenerácie sa SPP rozhodol hneď v prvom roku prevádzky KVET, kedy letná

prevádzka kogeneračných jednotiek ukázala problém. Vyrobené teplo nebolo možné celkom

spotrebovať. Preto sa začali budovať aj absorpčné chladiace zariadenia pre časť administratívnych

budov. Kolaudácia prvých zariadení, ktoré začali klimatizovať kancelárske priestory, bola v roku 1999.

Najskôr to bolo iba vo dvoch budovách.

Aktuálne trigenerácia v SPP pripravuje teplo a chlad pre sedem administratívnych budov.


PREHĽAD ABSORPČNÝCH ZDROJOV

7


PREHĽAD ABSORPČNÝCH ZDROJOV

Č.1: TRANE Č.2: YORK

Č.3: CARRIER Č.6: YORK

8

Všetky kogeneračné jednotky boli pri rekonštrukcii inštalované v novovybudovanom

Energetickom centre SPP, kde sú umiestnené aj 3 najväčšie absorpčné chladiace zariadenia,

ktoré zabezpečujú výrobu chladu pre 5 objektov AB v areáli.

Zvyšné objekty majú inštalované chladiace zariadenia v mieste spotreby (na streche budov),

pričom je teplo pre ne privedené z Energetického centra (EC).


ENERGETICKÉ CENTRUM SPP

9

EC

1 2 5

4

7

6

3

V súčasnosti sa pripravuje teplo a chlad pre

7 administratívnych budov s celkovou plochou

cca 46 tis. m2. Požiadavka areálu na elektrický

výkon je cca 1 200 kW.


ORIENTAČNÝ PLÁNU AREÁLU SPP

10


DISPEČING ENERGETICKÉHO CENTRA

11


KOMFORT A TEPELNÁ POHODA

Problém s prevádzkovaním zdroja kombinovanej výroby elektriny a tepla

v prechodnom období roka, kedy bola výroba elektriny limitovaná spotrebou

tepla na jar a spotrebou chladu na jeseň, sa podarilo vyriešiť inštaláciou

dvojokruhových vykurovacích telies (fan-coilov). Tie umožňujú spotrebiteľovi

využívať vykurovanie napríklad na severnej strane budovy a zároveň inému

spotrebiteľovi klimatizovanie priestorov na južnej strane budovy, prípadne

vykurovanie v ranných hodinách a jeho chladenie popoludní.

Vykurovacie jednotky a chladiace jednotky v jednom sú umiestnené pod oknami

kancelárií na mieste pôvodných radiátorov. Vďaka tomu, že ide o dvojokruhové

zariadenia, umožňujú skĺbiť požiadavku na vykurovanie a chladenie tak, že

poskytujú užívateľom maximálnu mieru komfortu.

12

O tom, že nie je nutné obmedzovať prevádzku KVET svedčí počet prevádzkových hodín za rok.

V roku 2011 boli na úrovni 35 083 hod., v priemere na jedno z piatich zariadení je to 7 017 hod.

Najväčší počet 8 272 hod. bola v prevádzke KGJ č.4 a najmenší počet 3 998 hod. bola

v prevádzke najstaršia KGJ č.2.

Prehľad prevádzky

motohod.

výroba el.

(kWh)

1998 7 670 1 633 859

1999 15 043 3 872 217

2000 19 649 5 503 320

2001 22 559 6 475 723

2002 24 244 7 046 971

2003 24 635 7 302 938

2004 23 282 7 525 299

2005 25 630 8 709 051

2006 25 886 8 830 151

2007 26 197 8 805 900

2008 24 734 7 881 815

2009 31 781 11 992 031

2010 36 341 14 112 457

2011 35 083 14 471 322

celkom 342 734 114 163 054

0

2 000 000

4 000 000

6 000 000

8 000 000

10 000 000

12 000 000

14 000 000

16 000 000

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

kWh

roky

Výroba elektriny SPP


PREHĽAD PREVÁDZKOVÝCH MOTOHODÍN KGJ

13

Vyhodnotenie prevádzky KVET SPP m.j. 2010 2011

Počet prevádzkových hodín spolu hod 36 341 35 083

Spotreba zemného plynu m3 4 424 591 4 489 608

Vyrobené teplo MWh 21 840 22 206

Výroba elektriny MWh 14 112 14 471

Nákup elektriny pre areál MWh 9,1 4,3

Predaj elektriny MWh 7 959 8 645

Množstvo elektriny s nárokom na doplatok MWh 13 901 13 842

Predaj tepla MWh 725 605

Náklady na servis € 201 144 208 067

Náklady na zemný plyn € 1 392 459 1 706 668

Náklady na TPS a tarifa za poskytovanie systémových

služieb a JF

€ 28 342 52 694

Priemerná cena vyrobenej elektriny schválená ÚRSO €/MWh 81,805 81,805

Cena tepla schválená ÚRSO – variabilná zložka €/MWh 49,00 47,80

Cena tepla schválená ÚRSO – fixná zložka €/kW 150,5837 150,5847

Cena elektriny – výkup PDS na straty v sústave €/MWh 55,40 54,80

Cena doplatku – nárok od PDS za vysokú účinnosť

zdroja

€/MWh 26,21 26,80

Úspora pri spotrebe vlastnej elektriny oproti nákupu € 466 550 448 140

Úspora pri spotrebe chladu vyrobeného v ACHZ oproti

kompresorovému systému

€ 290 227 282 926

Celkové výnosy z predaja energií a doplatku € 860 200 893 363


PREHĽAD PREVÁDZKOVANIA KVET

14

Výsledky systému trigenerácie za roky prevádzky potvrdzujú, že rozhodnutie investovať do projektu

inštalácie kogeneračných jednotiek s využitím výroby elektriny pre vlastnú spotrebu objektov v areáli

a výrobu tepla na vykurovanie, prípravu TÚV a chladu bolo správne.

Vyhodnotenie účinnosti výroby elektriny a tepla a vyhodnotenie úspory primárnych zdrojov zaraďujú

zdroj SPP medzi vysokoúčinné zdroje KVET s právom na doplatok v zmysle zákona č. 309 z r. 2009.


TRIGENERÁCIA SA OSVEDČILA

Podľa vyhlášky MH SR č. 599/2009

bola v roku 2011:

• účinnosť KVET 85,23 %,

• úspora primárnej energie 20,12 %.

15


TRIGENERÁCIA SA OSVEDČILA

S odstupom času možno povedať, že inštalácia absorpčného chladiaceho

systému, ktorý využíva teplo vyrobené kogeneračnými zariadeniami, bolo

najvhodnejším rozhodnutím pre zvýšenie efektívnosti zdroja KVET v areáli

SPP na Mlynských nivách v Bratislave.

V súčasnosti sa neplánuje zdroj KVET rozširovať o ďalšie kogeneračné

jednotky, pretože elektrický príkon areálu plne pokrývajú. Vlastná spotreba

areálu je 99 % z výroby elektriny a len 1 % spotreby sa nakupuje (iba pri

odstávkach zdroja KVET). Do distribučnej sústavy PDS ZSE Distribúcia sa

dodáva na pokrytie strát v sústave cca 60 % prebytočnej elektriny z celkovej

výroby elektriny.

Objem výroby tepla a chladu tak isto plne pokryje spotrebu v objektoch areálu.

Dôkazom je skutočnosť, že v kotolni, ktorá slúži ako rezervný zdroj tepla pri

odstávke KVET, sa v uplynulých dvoch rokoch vyrobilo len 0,5 %

spotrebovaných MWh tepla pre vykurovanie, alebo výrobu chladu v porovnaní

s celkovým objemom výroby v trigeneračnom zdroji.

16

ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ

dátum: 17.10.2012

autor: Ing. Alena HOLBOJOVÁ

e-mail: [email protected]

skÚsenosti z prevÁdzky trigenerÁcie v · 2012. 10. 25. · 6 prehľad absorpných chladiacich...

Documents