SKÚSENOSTI Z PREVÁDZKY TRIGENERÁCIE V SPP

Transkript

1 Konferencia ENEF 2012 Banská Bystrica SKÚSENOSTI Z PREVÁDZKY TRIGENERÁCIE V SPP dátum: autor: Ing. Alena HOLBOJOVÁ alena.holbojova@spp.sk

2 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 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. 3

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 MW e 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 Spaľovací motor na zemný plyn Menovitý výkon elektrický Menovitý výkon tepelný Por.č. kwe kwt 1 8 valec Waukesha 2 8 valec Waukesha 3 12 valec Waukesha 4 12 valec Waukesha 5 16 valec Waukesha Výkon KVET spolu: Kolaudácia v roku Rok začatia prevádzky jednotlivých kogeneračných jednotiek Rekonštrukcia v roku Povolenie prevádzky

5 PREHĽAD ZDROJOV KVET Zdroje kombinovanej výroby elektriny a tepla - KVET Č.4.: 520 kwe Č.3: 520 kwe Č.2: 312 kwe Č.1: 312 kwe Č.5: 698 kwe 5

6 PREHĽAD ABSORPČNÝCH ZDROJOV 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 Najskôr to bolo iba vo dvoch budovách. Aktuálne trigenerácia v SPP pripravuje teplo a chlad pre sedem administratívnych budov. Prehľad absorpčných chladiacich zariadení v SPP Názov Výkon v kw Pre objekt Umiestnenie ACHZ 1 TRANE YORK CARRIER AB 1, AB 2, AB 3, AB 6, AB 7 v Energetickom centre 4 TRANE 450 AB 1 AB 1 5 YAZAKI 55 Centrály archív Centrály archív 6 YORK 800 AB 5 AB 5 SPOLU

7 PREHĽAD ABSORPČNÝCH ZDROJOV Č.1: TRANE Č.2: YORK Č.6: YORK Č.3: CARRIER 7

8 ENERGETICKÉ CENTRUM SPP 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). 8

9 ORIENTAČNÝ PLÁNU AREÁLU SPP 4 V súčasnosti sa pripravuje teplo a chlad pre 7 administratívnych budov s celkovou plochou cca 46 tis. m 2. Požiadavka areálu na elektrický výkon je cca kw. EC

10 DISPEČING ENERGETICKÉHO CENTRA 10

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. 11

12 PREHĽAD PREVÁDZKOVÝCH MOTOHODÍN KGJ O tom, že nie je nutné obmedzovať prevádzku KVET svedčí počet prevádzkových hodín za rok. V roku 2011 boli na úrovni hod., v priemere na jedno z piatich zariadení je to hod. Najväčší počet hod. bola v prevádzke KGJ č.4 a najmenší počet hod. bola v prevádzke najstaršia KGJ č.2. Prehľad prevádzky motohod. výroba el. (kwh) Výroba elektriny SPP kwh celkom roky 12

13 PREHĽAD PREVÁDZKOVANIA KVET Vyhodnotenie prevádzky KVET SPP m.j Počet prevádzkových hodín spolu hod Spotreba zemného plynu m Vyrobené teplo MWh Výroba elektriny MWh Nákup elektriny pre areál MWh 9,1 4,3 Predaj elektriny MWh Množstvo elektriny s nárokom na doplatok MWh Predaj tepla MWh Náklady na servis Náklady na zemný plyn Náklady na TPS a tarifa za poskytovanie systémových služieb a JF 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, ,5847 Cena elektriny výkup PDS na straty v sústave /MWh 55,40 54,80 Cena doplatku nárok od PDS za vysokú účinnosť /MWh 26,21 26,80 zdroja Úspora pri spotrebe vlastnej elektriny oproti nákupu Úspora pri spotrebe chladu vyrobeného v ACHZ oproti kompresorovému systému Celkové výnosy z predaja energií a doplatku

14 TRIGENERÁCIA SA OSVEDČILA 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. Podľa vyhlášky MH SR č. 599/2009 bola v roku 2011: účinnosť KVET 85,23 %, úspora primárnej energie 20,12 %. 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

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. 15

16 ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ dátum: autor: Ing. Alena HOLBOJOVÁ 16