Rozumieme zemnému plynu.

Príprava tepla a elektriny pre priemyselný park

Neustále sa zvyšujúci dopyt po energii vedie k zvyšovaniu cien energetických surovín. Energia sa tak stáva nielen drahšou, ale aj rastúca výroba a mnohokrát náročný spôsob výroby poškodzuje životné prostredie.

 

Jednou z najprogresívnejších možností riešenia týchto závažných problémov je nahradzovanie starých technológií pri výrobe elektrickej energie a tepla novými, efektívnejšími, ekologickejšími a všestranne výhodnejšími technológiami, ktoré predpokladajú rekonštrukciu, či výmenu zastaraných energetických celkov za nové, pracujúce na princípe racionálneho spaľovania zemného plynu.

 

Zároveň za presne stanovených okrajových podmienok, dodržaní bilančných pravidiel sa zemný plyn javí ako vhodné palivo aj na vykurovanie a prípravu teplej vody v budovách vrátane budov s nulovou potrebou energie (pasívnych domoch).

 

Cieľom tejto prípadovej štúdie je prezentovať analýzu zaoberajúcu sa prípravou tepla a elektriny pre priemyselný park.

 

Priemyselný park

 

Vyhodnocovali sme podmienky a predpoklady nasadenia kogeneračnej jednotky na výrobu tepla a elektrickej energie v priemyselnom parku (ďalej len „PP“). V PP sa nachádza viac zdrojov tepla, v ktorých sa pripravuje teplá úžitková voda (ďalej len „TÚV“), teplo na vykurovanie budov a technologická para (dva parametre pary). Cieľom je vybudovať centrálny zdroj tepla a elektrickej energie kvôli optimalizovaniu zdrojov.

 

Návrh zdroja tepla a elektrickej energie

 

Maximálna potreba výkonu elektrickej energie je približne na úrovni 3 000 kW, priemerná potreba výkonu je cca 1 700 kW. Základná potreba elektrickej energie (tzv. base load) sa blíži k hodnote 500 kW počas celého roka.

 

Nový zdroj tepla (mikroturbína a spalinový kotol) (obr. 1) s elektrickým výkonom 200 kWe a tepelnom výkone (spalinový kotol s prikurovaním) 808,6 kWt (čo zodpovedá hodnote base load tepla) s dvoma výstupmi pary 220 °C, 1,41 MPa, množstvo 0,6 t/hod. a 150 °C, 0,6 MPa, množstvo pary 0,5 t/hod. Tretí výstup pary 170 °C, 0,1 MPa množstvo 6 t/hod, bude pripravovaný v samostatnom parnom kotly.

 

Mikroturbína nový zdroj tepla

Obr. 1 Schematické zapojenie spaľovacej plynovej turbíny a spalinového dvojtlakového kotla

 

 

Ekonomické hodnotenie

 

Pri súčasnom „stop stave“ nie je možné dodávať prebytočnú vyrobenú elektrickú energiu do verejnej elektrickej distribučnej sústavy, resp. vo veľmi obmedzenom režime.

 

Potreba tepla (určená na základe spotreby zemného plynu) neumožňuje ekonomické prevádzkovanie kogeneračnej jednotky bez marenia tepelnej energie, ani v prípade, že by obmedzenia „stop stavu“ boli zrušené.

 

Pre ekonomické nasadenie zdroja je potrebné zabezpečiť, aby doba prevádzky nového zdroja bola čo najdlhšia – s maximálnym ekonomickým prínosom, a to bez plytvania energií. Z analýzy trvania výkonu vyplýva, že doba prevádzky nového zdroja (turbína) je cca 7 220 hodín za rok (tab. 1).

 

Analýza pre priemyselný park

Tab. 1 Výsledky analýzy prípravy tepla a elektriny pre priemyselný park

Vysvetlivky:

  • 1) tarifa za prevádzkové a systémové služby
  • 2) kumulovaný diskontovaný cash-flow

 

 

Záver

 

Výkon zdroja (200 kWe, 808,6 kWt) bol navrhnutý bez nutnosti marenia (mrhania) tepelnej energie – na maximálny možný tepelný výkon, ktorý je možné v PP využiť v optimálnom režime. Zvýšenie elektrického výkonu zdroja vyvolá nutnosť marenia tepelnej energie (v chladičoch), čo významne zhorší návratnosť projektu (marenie tepelnej energie bez finančného prínosu).

 

Doba návratnosti projektu je 10,5 rokov, kumulovaný DCF je 50 332 eur v 15. roku. Vnútorné výnosové percento je 12,50 %.

 

 

 

Zdroj: Prevádzkovateľ internetovej web stránky. Autori: Radovan Illith, Viera Hricová

Zdieľajte obsah: