Medzinárodná konferencia ENEF 2012

Transkript

1 Medzinárodná konferencia ENEF 2012 Od spoluspaľovania uhlia a drevných štiepok k biopalivu (100%) BE OPEN TO CLEANER ENERGY Autor : Ing. Július Jankovský, člen prezídia ASPEK, projektový manažér Apertis, s.r.o. Lieskovec Kontakt : jankovsky@apertis.eu ENEF 2012 B.Bystrica

2 Ekologizácia zdroja s LCP Identifikácia problému : Emisie SO 2 zo spaľovania hnedého uhlia Koncentrácia emisií SO 2 bola v rozmedzí mg/m n 3, celkový objem 3500 ton Legislatívne požiadavky : od EL SO2 = mg/m n 3 od EL SO2 = * P tep P tep = tepelný príkon parných kotlov ENEF 2012 B.Bystrica

3 Ciele projektu Zabezpečenie plnenia emisných limitov - emisný limit SO 2 pre zdroj je 1604 mg/nm 3 - emisný limit NO x - emisný limit TZL Udržnie konkurencieschopnosti v hlavných výrobných činnostiach Zosúladenie prevádzku zdroja s - platnou legislatívou SR a EU - energetickou koncepciou VÚC B.Bystrica - koncepciou mesta Zvolen v tepelnej energetike ENEF 2012 B.Bystrica

4 Riešenie problému Rekonštrukcia kotlov K-01 a K-02 - výkon kotla K-01 výkon 108 MW t - výkon kotla K-02 výkon 65 MW t Palivá - nízkosírne hnedé uhlie a drevná štiepka - min. pomer HU a DŠ 85% : 15 % - max. pomer HU a DŠ 70% : 30 % ENEF 2012 B.Bystrica

5 Schéma kotla K-01 ENEF 2012 B.Bystrica

6 Schéma kotla K-02 ENEF 2012 B.Bystrica

7 Zníženie emisií Emisné limity po rekonštrukcii v mg.m -3 : Znečisťujúca látka Limit SO NO x 600 CO TZL Emisie znečisťujúcich látok v t/rok Obdobie TZL SO 2 NO X CO , ,0 430,0 50, , ,6 508,6 36, , ,6 538,9 38, , ,7 414,6 30,0 ENEF 2012 B.Bystrica

8 Základné údaje projektu Prevádzkové potreby : pred 2006 plán 2009 Spotreba hnedého uhlia t/r Spotreba DŠ t/r Spotreba ZP tis. m 3 /r Spotreba elektriny MWh Množstvo popola t/r Novobudované prevádzkové súbory : Skládka biomasy a súvisiaca logistika Automatický monitoring spalín (AMS) ENEF 2012 B.Bystrica

9 Časový harmonogram Predprojektová príprava PD pre stavebné povolenie Podanie žiadosti na MŽP SR Vyhlásenie verejnej súťaže Výber zhotoviteľa Začiatok rekonštrukcie K Komplexné skúšky K-01a DŠ Skušobná prevádzka K-01 od Začiatok rekonštrukcie K Komplexné skúšky K Vydanie kolaudačného rozhodnutia ENEF 2012 B.Bystrica

10 Nová legislatíva v ochrane ovzdušia 24.novembra 2010 EP a R prijala novú legislatívu bola zverejnená v úradnom vestníku EÚ Smernica EP a R EÚ-2010/75/EÚ o priemyselných emisiách Povinnosť SR transponovať SPE do svojej legislatívy najneskôr do , odvtedy bude platiť pre nové zdroje Pre jestvujúce zdroje bude platiť od , okrem LCP na ktoré sa vzťahujú prechodné opatrenia ENEF 2012 B.Bystrica

11 Sprísnenie emisných limitov Smernica sprísňuje súčasné minimálne požiadavky hraničné emisné limity pre LCP a vyhodnocovanie dodržiavania emisných limitov Pre jestvujúce LCP umožňuje flexibilné prechodné opatrenia (národný prechodný plán, dožitie starých zariadení a pre miestne teplárne...) Stanovuje povinnosť preskúmať stav pôdy a podzemných vôd už pred začatím prevádzky. Po ukončení prevádzky má prevádzkovateľ povinnosť uviesť lokalitu do pôvodného stavu. ENEF 2012 B.Bystrica

12 Nové hodnoty emisných limitov Príkon Emisný limit mg.nm -3 Jestvujúce zariadenia Tuhé palivo Kvap. palivo Plynné palivo TZL SO 2 NOx TZL SO 2 Nox TZL SO 2 NOx CO MW MW > 300 MW Nové zariadenia Tuhé palivo Kvap. palivo Plynné palivo TZL SO 2 NOx TZL SO 2 Nox TZL SO 2 NOx CO MW MW > 300 MW ENEF 2012 B.Bystrica

13 Agregačné pravidlá Výkonovo vymedzujú LCP a emisné limity stanovujú podľa celkového príkonu zariadenia nasledovne : Príkon zariadenia je súčet príkonov kotlov napojených na spoločný komín, bez ohľadu na druh spaľovaného paliva. Ak dve alebo viac separátnych spaľovacích zariadení (so samostatnými komínmi), môžu podľa povoľujúceho orgánu po zohľadnení technických a ekonomických faktorov vypúšťať odpadové plyny cez spoločný komín, budú sa považovať za jednu jednotku a ich príkony sa sčítajú. ENEF 2012 B.Bystrica

14 Flexibilné opatrenia Výkonovo vymedzujú LCP zariadenie a emisné limity stanovujú podľa celkového príkonu zariadenia nasledovne : Obmedzená životnosť - prevádzka týchto zariadení je povolená do , potom sa musia odstaviť, prevádzkové hodiny sú sledované, celková povolená doba prevádzky je hodín. Malé izolované sústavy - výnimka do Miestne teplárne možnosť prevádzkovania do pri splnení stanovených podmienok MTP do 200 MW, plnenie súčasných limitov, splnenie podielu dodávkového tepla ENEF 2012 B.Bystrica

15 Súvisiaca legislatíva SR Zákon č. 309/2009 Z.z. O podpore OZE a VÚ KVET a o zmene a doplnení niektorých zákonov v znení neskorších predpisov Zákon 656/2004 Z.z. O energetike, ktorý určuje systém podpory pre využívanie OZE a KVET ENEF 2012 B.Bystrica

16 Iné účinky a dopady okrem SPE na podnikovú sféru V blízkej budúcnosti sa podniková sféra bude musieť vysporiadať aj s ďalšími dopadmi : Nová schéma prideľovania emisných kvót CO 2, realizácia ktorej súvisí s prijatím klimaticko-energetického balíčka a Zosúladenie limitov emisií s pridelenými národnými emisnými stropmi. Vypúšťanie emisií do vôd bude potrebné zosúladiť s požiadavkami vyplývajúcimi z implementácie Rámcovej smernice o vode, Rámcová smernica o pôde ENEF 2012 B.Bystrica

17 Komplexnosť výberu alternatívneho riešenia Alternatívne riešenia je potrebné posúdiť po stránke technickej, ekonomickej - z nich vybrať environmentálne najvhodnejšie, ktoré spĺňa podmienky legislatívy SR a EÚ v oblasti všetkých zložiek životného prostredia. Riešenie by malo využívať možnosti podpory OZE a KVET, resp. domáceho paliva. Vhodné riešenie musí vyriešiť aj problémy z minulosti Optimalizácia parametrov zdroja môže zasiahnuť aj zariadenia na dodávku tepla - distribučný systém a SCZT. ENEF 2012 B.Bystrica

18 dodávka tepla v TJ elektrina MWh tepelný výkon v MW využitie tepelného výkonu v % Najväčší problém zdrojov tepla v SR Nízke využitie inštalovaného výkonu Dodávka tepla a výroba elektrickej energie Inštalovaný tepelný výkon a jeho využitie rok ,0 45, ,0 35, ,0 25, ,0 15, ,0 5,0 0 0, rok Dodávka tepla Výroba elektriny Inštalovaný výkon Využitie tepelného výkonu ENEF 2012 B.Bystrica

19 Desatoro pre výber vhodnej alternatívy 1. Analýza odberateľov zo sústavy CZT a určenie ich potreby tepla. 2. Zostavenie diagramu trvania potreby tepelného výkonu SCZT. 3. Krytie diagramu trvania potreby tepelného výkonu základným a špičkovými zdrojmi tepla. 4. Možnosť uplatnenia kombinovanej výroby elektriny a tepla. 5. Posúdenie technického riešenia tepelného zdroja podľa zostavených kritérií a požiadaviek odberateľov na teplonosné médium - výber riešenia rekonštrukcie spĺňajúceho technické požiadavky. ENEF 2012 B.Bystrica

20 Desatoro pre výber vhodnej alternatívy 6. Optimalizácia tepelného výkonu zdroja z pohľadu výroby elektriny a celkovej energetickej efektívnosti, nutnosť plniť podmienky VÚ KVET. 7. Návrh vhodnej palivovej základne zdroja. 8. Posúdenie technického riešenia a palivovej bázy zdroja z pohľadu možnej podpory podľa platnej a zamýšľanej legislatívy. 9. Možnosti financovania výstavby zdroja a vypracovanie štúdie uskutočniteľnosti projektu rekonštrukcie zdroja pomocou dynamických ekonomických metód - výber optimálneho riešenia rekonštrukcie zdroja. 10. Environmentálne účinky tepelného zdroja na lokalitu - odporučenie výsledného riešenia rekonštrukcie zdroja. ENEF 2012 B.Bystrica

21 Určenie potrebného výkonu zdroja Dodávka tepla na prahu zdroja ENEF 2012 B.Bystrica

22 Diagram trvania potreby tepleného výkonu Diagram trvania potreby tepelného výkonu ENEF 2012 B.Bystrica

23 Výber vhodného technického riešenia Technológia Kritériá výberu technológie centrálneho zdroja Teplonosné Regulačný Povinný výkup Leg. obmedzenia Palivo Výkon médium rozsah HEU ZPN BM HEU ZPN BM Tepláreň CRC s PTG HEU, ZPN, BM Para, voda A A A A A N Tepláreň CRC s KOTG HEU, ZPN, BM Para, voda N N N A A N Tepláreň s ORC BM, ZPN Voda Tepláreň s PPC ZPN Para, voda Tepláreň s JBC ZPN Para, voda Tepláreň s KGJ-SM ZPN Voda Bioplynová stanica s KGJ BP Voda Gasifikácia s KGJ DŠ Voda A A A A A A N N N N N N ENEF 2012 B.Bystrica

24 Možné technické riešenia Riešenia ktoré spĺňajú technické kritéria A0 Súčasný stav výroby elektriny a tepla, A1 Spoluspaľovanie uhlia a DŠ s využitím domáceho hnedého uhlia, A2 Rekonštrukcia zdroja s využitím spoluspaľovania biomasy a ZPN, A3 Rekonštrukcia zdroja s paroplynovým cyklom na ZPN. ENEF 2012 B.Bystrica

25 Intenzita štátnej podpory Technológia Tepláreň s CRC Palivo Výkon zdroja Tepelný Elektrický Určená cena EE Výroba EE Doplatok Investičné náklady MW MW /MWh MWh tis. /MW th tis. /MWh Porovnanie % Hodnota zariadenia Úroveň podpory ZPN 65,0 11,1 83, , ,0 100,0 Biomasa 65,0 11,1 122, , ,9 265,6 Uhlie 65,0 11,1 88, , ,4 121,5 Tepláreň s PPC ZPN 65,0 112,1 83, , , ,0 Tepláreň s JBC ZPN 65,0 22,8 83, , ,2 205,4 Tepláreň s KGJ-SM ZPN 65,0 65,0 91, , ,4 789,4 Bioplynová stanica BROH 65,0 65,0 118, , , ,6 Gasifikácia s KGJ Drevoplyn 65,0 65,0 159, , , ,4 ENEF 2012 B.Bystrica

26 Technické riešenie A2 biomasa a ZPN výstup - 7,5 MPa, 490 o C, 80,1 MW, 104 t/h K - 01 RCHS 2,3 K - 6 TG-03 24,5 MW odber 1-1,2 MPa 260 o C, 30 MW, 15 t/h kondenzator - 0,035 MPa 80 o C, 58 MW, 55 t/h NČ odber 2-0,35 MPa,190 o C, 50 MW, 66 t/h NTO kondenzát CHÚV VS-SCZT TpA KČ Kondenzátor Chladiaca veža CHV Parametre zdroja : Parovod Horúcovod Tlak admisnej pary 7,5 Mpa 1,2 MPa 2,5 MPa ČCHV Teplota admisnej pary 490 o C 280 o C 135/70 o C Výroba pary 104 t/h 25 MW 40 MW Tepelný výkon kotlov Počet kotlov Elektrický výkon TG Počet turbín Výstupný výkon SCZT 95,0 MW th 2 ks 24,5 MW e 1 ks 65,0 MW th RV- 30 % OČPS PS - pásová sušiareň 75 O C RV- 45 % Palivo DŠ 12,5 MJ/kg, ZPN 0,0342 GJ/Nm 3 Typ kotlov K- 01 Bubnový strmorúrový, stacionárny fluid, K-6 bubnový strmorúrový 15 MW Typ turbogenerátorov T03 - Kondenzačná s 1 regulovaným 1,2 MPa a 1 neregulovaným odberom pary 0,35 MPa ENEF 2012 B.Bystrica

27 Dopad sušenia DŠ na dodávku tepla ENEF 2012 B.Bystrica

28 cena energie /MWh dotácia v /MWh, podiel v % Výber vhodného paliva Porovnanie ceny tepelného obsahu a ceny elektriny 200,00 100,00 180,00 90,00 160,00 80,00 140,00 70,00 120,00 60,00 100,00 50,00 80,00 40,00 60,00 30,00 40,00 20,00 20,00 10,00 0,00 CRC s TP - ZPN CRC s TP - Biomasa CRC s TP - HEU PPC - ZPN JBC - ZPN KGJ, SM - ZPN technologia BPS s KGJ - BROH Gass s KGJ - DP 0,00 Určená cena elektriny /MWh Podiel nákladov na palivo k určenej cene EE Cena tepla v palive /MWh Dotácia cez elektrinu ENEF 2012 B.Bystrica

29 Ekonomicko finančná analýza ENEF 2012 B.Bystrica

30 Environmentálne vhodné riešenie Porovnanie alternatív rekonštrukcie zdroja tepla v ZT P o l o ž k a M.j. A0 A1 A2 A3 súčasná domáce uhlie biomasa PPC Prevádzkové náklady Tržby Výsledok hospodárenia Investičné náklady Nenávratný finančný príspevok % 0,0 0,0 0,0 30,0 0,0 0,0 0, ,0 Výška vlastných investícií Dodávka tepla GJ MWh Výroba elektriny MWh Dodávka elektriny do siete MWh Spotreba elektriny MWh Spotreba uhlia t Spotreba drevných štiepok t Spotreba ZPN Nm Produkcia zvyškov po horení t Spotreba kvót CO 2 t Cena elektriny /MWh 103,41 113,26 128,77 81,20 Cena tepla /MWh 15,62 15,62 10,39 15,62 Čistá súčasná hodnota 1 (NPV) VVP (IRR) % 11,554 9,770 Index rentability (IR) INX 1,110 0,690 Diskontovaná doba splatnosti roky x 6 r 7 m 7 r 2 m x Poradie altarnatív x 2 1 x ENEF 2012 B.Bystrica

31 Kontakty Ďakujem za pozornosť Ing. Július Jankovský ENEF 2012 B. Bystrica,