Metodický postup pro určení úspor primární energie

Transkript

1 Metodický postup pro určeí úspor primárí eergie ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 z.č.

2 2 Obsah abulka hodot vstupujících do výpočtu Staoveí možství elektřiy z vysoce účié kombiovaé oby Staoveí hodoty pomocí směrého čísla Staoveí hodot už, y ko, x p Staoveí hodoty z podmíky x - K Výpočet úspor primárí eergie (UP) ergetická účiost dodávky tepla z kombiovaé oby η q Staoveí pal, Staoveí pal,elkod Staoveí pal,výt lektrická účiost kombiovaé oby η e Referečí eergetická účiost odděleé oby tepla η r V Staoveí pal i Referečí účiost odděleé oby elektřiy η r Korekčí faktor a klimatické podmíky Korekčí faktor ve vztahu k síťovým ztrátám...2 ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

3 3 G K i 2 VS i VS.RO 2.RO už VS M VS i 2 VS2 i VS2 NN už2 VS2 M VS2 kodezátor LGNDA K -parí kotel -odběrová parí turbía G -elektrický geerátor NO -ízkotlaký ohřívák NN -apájecí ádrž RO -regulovaý odběr páry NO VS -tepelý výměík M VS -hmotostí průtok vody proudící výměíkem i VS -měrá etalpie vody vstupující do výměíku i 2 VS -měrá etalpie vody vystupující z výměíku už -možství vyrobeého užitečého tepla z.ro - vyrobeá elektická eergie Obrázek č. Zjedodušeé schéma zapojeí odběrové kodezačí parí turbíy ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

4 4 abulka hodot vstupujících do výpočtu Popis Ozačeí [jedotka] Hodota ergie paliv spotřebovaých v kotli Hědé uhlí pal,celk [MWh] Lehký topý olej 294 Celkový eergetický poteciál paliva použitého v soustrojí pal,výt [MWh] Měsíčí oba užitečého tepla dodaého z.ro už [MWh] Měsíčí oba užitečého tepla dodaého z 2.RO už2 [MWh] Měrá spotřeba tepla a obu elektřiy v kodezačím režimu q elkod [GJ/MWh] 20,0 Měrá spotřeba eergie v palivu a obu tepla m pal [-],2 Koeficiet vlastí spotřeby a ztrát tepla k q [-],07 Jmeovitý elektrický výko turbíy P j [MW] 49 lak admisí páry p [MPa] 3,5 talpie admisí páry (a vstupu do turbiy) i ad [GJ/t] 3,297 talpie kodezátu a výstupu z kodezátoru i ko [GJ/t] 0,22 Možství turbiového kodezátu za hodoceé období M ko [t] Možství dodaé elektřiy do apěťové úrově 6kV 6kV [MWh] Možství dodaé elektřiy do apěťové úrově 0kV 0kV [MWh] Výroba elektřiy za měsíc x [MWh] Počet provozích hodi turbíy v daém měsíci z x [h] 744 Průměrá měsíčí teplota ovzduší t r [ C] Rok výstavby abulka Zámé, změřeé ebo staoveé hodoty 2 Staoveí možství elektřiy z vysoce účié kombiovaé oby 2. Staoveí hodoty pomocí směrého čísla = už * y ko * x p = * 0,295 * 0,9 = MWh [] [MWh] je možství užitečé tepelé eergie dodávaé z kombiovaé oby k dalšímu využití. y ko [-] je směré číslo vyjadřující poměr oby elektřiy v zařízeích kombiovaé oby k obě užitečého tepla x p [-] je součiitel vlivu zatížeí parí turbíy už 2.2 Staoveí hodot už, y ko, x p a) Možství vyrobeého užitečého tepla už už = už + už2 = = MWh [2] ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

5 5 už už2 [MWh] [MWh] je možství vyrobeého užitečého tepla z.ro je možství vyrobeého užitečého tepla z 2.RO už = M VS * (i vs - i 2 t vs ) * 000 = MWh [3] M VS [kg/s] je hmotostí průtok vody proudící výměíkem VS i vs [kj/kg] je měrá etalpie vody vstupující do výměíku VS 2 i vs [kj/kg] je měrá etalpie vody vystupující z výměíku VS t [h] je sledovaé období v hod. Pozámka: sledovaé období je měsíc ebo rok, podle volby provozovatele. už2 = M VS2 * (i vs2 - i 2 t vs2 ) * 000 = MWh [4] M VS2 [kg/s] je hmotostí průtok vody proudící výměíkem VS2 i vs2 [kj/kg] je měrá etalpie vody vstupující do výměíku VS2 2 i vs2 [kj/kg] je měrá etalpie vody vystupující z výměíku VS2 t [h] je sledovaé období v hod. b) Směré číslo y ko Směré číslo vyjadřuje poměr oby elektřiy v zařízeích kombiovaé oby k obě užitečého tepla y ko [-]. Hodoty y ko jsou uvedey v tabulce 2. ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

6 6 P t r,6 2,0 2,5 3,5 6,0 9,0 3,0 6,0 > = 5 0,230 (0,230) 0,255 (0,255) 0,280 (0,280) 0,320 (0,320) 0,380 (0,380) 0,430 (0,430) 0,480 (0,480) 0,500 (0,500) 3 0,220 (0,225) 0,245 (0,250) 0,270 (0,275) 0,30 (0,3l5) 0,360 (0,365) 0,45 (0,420) 0,465 (0,475) 0,485 (0,495) 0,20 (0,220) 0,235 (0,245) 0,260 (0,270) 0,295 (0,305) 0,350 (0,360) 0,400 (0,40) 0,450 (0,465) 0,465 (0,480) 0 0,200 (0,25) 0,233 (0,240) 0,255 (0,270) 0,285 (0,300) 0,340 (0,355) 0,395 (0,40) 0,440 (0,460) 0,455 (0,480) - 0,95 (0,20) 0,220 (0,235) 0,250 (0,265) 0,280 (0,295) 0,335 (0,350 0,385 (0,400 0,435 (0,460) 0,455 (0,470) -3 0,85 (0,205) 0,20 (0,230) 0,230 (0,260) 0,265 (0,287) 0,325 (0,345) 0,3700 (0,395) 0,420 (0,450) 0,435 (0,465) -5 0,75 (0,200) 0,200 (0,225) 0,225 (0,255) 0,2500 (0,28) 0,30 (0,335) 0,355 (0,385) 0,400 (0,440) 0,40 (0,450) -7 0,60 (0,90) 0,85 (0,25) 0,25 (0,250) 0,235 (0,270) 0,295 (0,330) 0,340 (0,375) 0,384 (0,432) 0,400 (0,440) abulka 2 Směrá čísla pro kodezačí odběrovou parí turbíu dle vyhlášky t r = C, P = 3,5 MPa y ko = 0,295 [5] p [MPa] je tlak admisí páry do turbíy t r [ C] je průměrá měsíčí teplota ovzduší Průměrý výko P x [MW] x Px = = = 22, 45 MW [6] z 744 x x [MWh] je oba elektřiy v daém měsíci z x [h] je počet provozích hodi turbíy v daém měsíci Px 22,45 zatížeí = = = 45,8 % x p = 0,9 [7] P 49 j P j [MW] je jmeovitý elektrický výko turbíy P x [MW] je průměrý výko ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

7 7 zatížeí x P,00 0,98 0,95 0,90 0,75 0,6 abulka 3 Součiitele vlivu zatížeí parí turbíy dle vyhlášky 2.3 Staoveí hodoty z podmíky x - K Možství elektřiy z vysoce účié kombiovaé oby je ižší ebo max. rovo celkovému možství vyrobeé elektřiy x sížeému o možství elektřiy vyrobeé kodezačím způsobem. x - K podmíka je splěa [8] Možství elektřiy vyrobeé kodezačím způsobem K je staoveo dle vztahu ( i i ) 6700* ( 3,297 0,22) Mko * ad ko K = = = 9 795MWh [9] q 20,0 elkod i ad [GJ/t] je etalpie admisí páry a vstupu do turbíy i ko [GJ/t] je etalpie kodezátu a výstupu z kodezátoru M ko [t] je možství turbíového kodezátu za hodoceé období q elkod [GJ/MWh] je měrá spotřeba tepla a obu elektřiy v kodezačím režimu (staoveá obcem ebo ezávislou orgaizací) Pozámka: Pro další kokrétí případy je možé hodotu K staovovat také jiými, schváleými výpočtovými postupy. 3 Výpočet úspor primárí eergie (UP) UP = *00 = *00 = 29,3 % 0,77 0,204 η q ηe + + 0,80 0,385 V η r η r [0] η q [-] je eergetická účiost dodávky tepla z kombiovaé oby, u parích obe elektřiy a tepla se tato hodota vyásobí koeficietem,045 ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

8 8 η e η r V η r [-] je elektrická účiost kombiovaé oby, u parích obe elektřiy a tepla, kde rok výstavby je 996 a dříve, se tato hodota vyásobí koeficietem,07 [-] je referečí hodota eergetické účiosti odděleé oby tepla (výtopeská oba) [-] je referečí hodota účiosti odděleé oby elektřiy 3. ergetická účiost dodávky tepla z kombiovaé oby η q (U parích obe elektřiy a tepla se tato hodota vyásobí koeficietem,045.) už η q = *,045 = *,045 = 0,77 [] pal už pal [MWh] je ročí ebo měsíčí oba užitečého tepla dodaého ze soustrojí ebo oby s kombiovaou obou elektřiy a tepla, staoví se podle vztahů podle vztahů 2, 3, 4 [MWh] je eergetický poteciál paliva použitého v procesu kombiovaé oby ke společé obě užitečého tepla a elektřiy, při splěí prahových hodot účiosti se jedá o celkové palivo spotřebovaé v soustrojí ebo sériové sestavě soustrojí 3.. Staoveí pal, pal = pal,celk - pal,výt - pal,elkod = = MWh [2] pal,celk [MWh] je celkový eergetický poteciál paliva použitého v soustrojí, sériové sestavě soustrojí ebo ve obě včetě výtopeského eergetického poteciálu; staoví se měřeím pal,výt [MWh] je výtopeský eergetický poteciál paliva soustrojí ebo oby pal,elkod [MWh] eergetický poteciál paliva použitého ke kodezačí obě elektřiy 3..2 Staoveí pal,elkod pal,elkod = K *s pal ev = K *q elkod * m pal * k q = * (20,0/3,6) *,07 *,2 = MWh [3] K [MWh] je možství elektřiy vyrobeé kodezačím způsobem ev s pal [MWh/MWh] je měrá spotřeba paliva a obu kodezačí elektřiy staoveá buď obcem, ebo měřeím, které provede ezávislá odborá orgaizace ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

9 Staoveí pal,výt pal,výt = už,výt * s pal td = MWh [4] už,výt s pal td [MWh] je dodávka užitečého tepla z výtopeských kotlů a redukčích staic (změřeá ebo zjištěá vyhodoceím změřeých hodot) [MWh/MWh] je měrá spotřeba paliva a obu užitečého tepla staoveá buď obcem, ebo měřeím, které provede ezávislá odborá orgaizace 3.2 lektrická účiost kombiovaé oby η e (U parích obe elektřiy a tepla, kde rok výstavby je 996 a dříve, se tato hodota vyásobí koeficietem,07) η e = *,07 = *,07 = 0,204 [5] pal 3.3 Referečí eergetická účiost odděleé oby tepla η r V V pal i * η ripal V i= * 0, ,2 * 0,89 η = 0,05 = 0,05 = 0,80 [6] r ,2 y= pal i pal,i η ripal V [MWh] jedotlivé podíly eergie paliv spotřebovaé v kotli ke krytí kombiovaé oby [%] jedotlivé harmoizovaé referečí účiosti odděleé oby tepelé eergie čleěé podle typu paliva 3.3. Staoveí pal i pal i = pal pal i * [7] pal i i= pal HU pal HU = pal * = * = MWh pal HU pal LO ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

10 0 pal LO 294 pal LO = pal * = * = 77, 2 MWh pal HU pal LO Palivo Pevé Kapalé Plyé Pára/horká voda η ripal V Druh média Přímé výfukové plyy η ripal V Čeré uhlí 88,000 80,000 Hědé uhlí, ligit 86,000 78,000 Dřeví hmota 86,000 78,000 Biomasa 80,000 72,000 Biologicky rozložitelý a eobovitelý (komuálí) odpad 80,000 72,000 opé oleje 89,000 8,000 Biopaliva 89,000 8,000 Biologicky rozložitelý odpad 80,000 72,000 Neobovitelý odpad 80,000 72,000 Zemí ply 90,000 82,000 Ply z rafiace/vodík 89,000 8,000 Koksáreský,vysokopecí a jié odpadí plyy, odpadí teplo 80,000 72,000 Bioply 70,000 62,000 abulka 4 Harmoizovaé referečí hodoty účiosti pro odděleou obu tepla dle vyhlášky η ripal V [%] Hědé uhlí 86,0 Lehký topý olej 89,0 abulka 5 Harmoizovaé referečí hodoty účiosti pro odděleou obu tepla výběr z tabulky 4 pro používaé palivo 3.4 Referečí účiost odděleé oby elektřiy η r η η + Δη ) * k = (0, ,007) * 0,974 0,385 [8] r = ( rpal rtep ap. úrov. přří = η ripal [%] harmoizovaé referečí účiosti odděleé oby elektřiy uvedeé v tabulce 7 pro jedotlivé druhy paliva. ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

11 pal i * η ripal i= * 0, ,2 * 0,42 η = = = 0,388 [9] rpal ,2 y= pal i pal,i [MWh] podíly eergie jedotlivých druhů paliva spotřebovaých v kotli ke krytí kombiovaé oby Palivo Zařízeí KV vybudovaé do roku η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal η ripal Pevé Kapalé Plyé Čeré uhlí 39,700 40,500 4,200 4,800 42,300 42,700 43,00 43,500 43,800 44,000 44,2 Hědé uhlí, ligit 37,300 38,00 38,800 39,400 39,900 40,300 40,700 4,00 4,400 4,600 4,8 Dřeví hmota 25,000 26,300 27,500 28,500 29,600 30,400 3,00 3,700 32,200 32,600 33,0 Biomasa 20,000 2,000 2,600 22,00 22,600 23,00 23,500 24,000 24,400 24,700 25,0 Biologicky rozložitelý a eobovitelý 20,000 2,000 2,600 22,00 22,600 23,00 23,500 24,000 24,400 24,700 25,0 (komuálí) odpad opé oleje 39,700 40,500 4,200 4,800 42,300 42,700 43,00 43,500 43,800 44,000 44,2 Biopaliva 39,700 40,500 4,200 4,800 42,300 42,700 43,00 43,500 43,800 44,000 44,2 Biologicky rozložitelý odpad 20,000 2,000 2,600 22,00 22,600 23,00 23,500 24,000 24,400 24,700 25,0 Neobovitelý odpad 20,000 2,000 2,600 22,00 22,600 23,00 23,500 24,000 24,400 24,700 25,0 Zemí ply 50,000 50,400 50,800 5,00 5,400 5,700 5,900 52,00 52,300 52,400 52,5 Ply z rafiace/vodík 39,700 40,500 4,200 4,800 42,300 42,700 43,00 43,500 43,800 44,000 44,2 Koksáreský,vysokopec í a jié odpadí plyy, odpadí teplo 35,000 35,000 35,000 35,000 35,000 35,000 35,000 35,000 35,000 35,000 35,0 Bioply 36,700 37,500 38,300 39,000 39,600 40,00 40,600 4,000 4,400 4,700 42,0 abulka 6 Harmoizovaé referečí hodoty účiosti pro odděleou obu elektřiy používaé k výpočtům v období v období od roku 996 do roku 20 dle vyhlášky Hědé uhlí 38,8 Lehký topý olej 4,2 η ripal [%] abulka 7 Harmoizovaé referečí hodoty účiosti pro odděleou obu elektřiy - výběr z tabulky 6 pro použité palivo a rok výstavby 995. ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.

12 Korekčí faktor a klimatické podmíky Harmoizovaá referečí účiost pro odděleou obu elektřiy se zvyšuje v závislosti a průměré ročí teplotě vzduchu o 0, procetího bodu za každý stupeň pod 5 o C. Protože a území ČR dlouhodobá průměrá ročí teplota vzduchu t tep dosahuje 8 o C, zvýší se harmoizovaá referečí účiost o ( ) [ ] Δ η = 0, 5 8 = 0, 7 % [20] rtep Korekčí faktor ve vztahu k síťovým ztrátám ki ap. úr. př. * i i= 0,985* ,945*4 700 k... = = = 0,974 [2] ap úr př i= i i [MWh] jedotlivé podíly možství elektřiy dodaé do odlišých apěťových úroví k iap.úr.př [-] jedotlivé korekčí faktory pro vyhutelé síťové ztráty Napětí lektřia dodáváa do přeosové ebo distribučí soustavy Hodota korekčího faktoru k iap.úr př lektřia dodáváa pro vlastí spotřebu ebo přímým vedeím > 200 kv,000 0, kv 0,985 0, kv 0,965 0,945 0,4-50 kv 0,945 0,925 < 0,4 kv 0,925 0,860 abulka 8 Korekčí faktory ve vztahu k síťovým ztrátám dle vyhlášky k ap,úrově příp i [MWh] Dodávka do úrově 6 kv 0, Dodávka do úrově 0 kv 0, abulka 9 Korekčí faktory ve vztahu k síťovým ztrátám - výběr z tabulky 8 pro použité dodávky ORGRZ, a.s., DIVIZ PLNÉ CHNIKY A CHMI HUDCOVA 76, BRNO, POŠ. PŘIHR. 97, BRNO 2 Z. Č.