Pokročilý postup určení množství elektřiny z KVET KOTLE 2014, Brno, 18 Pokročilý postup určení množství elektřiny z KVET KOTLE 2014, Brno, 18. 3. 2014 Pliska, Kubín, Hanzal

Obsah KVET versus monovýroba elektřiny (v tepelné elektrárně) Důvod a princip státní podpory výroby elektřiny z KVET Určování elektřiny z KVET dle Vyhlášky č. 453/2012 Alternativní postup určování elektřiny z KVET Další aplikační možnosti metody validace a vyrovnání dat Shrnutí

Monovýroba elektřiny 60% KVET Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Celkový proud páry turbínovým dílkem můžeme pomyslně rozdělit na dva proudy: ten, který postupuje do dalšího dílku ten, který bude dále využit pro regenerační ohřev (Carnotizace cyklu) a technologické účely (ohřev vzduchu, apod.) Turbínový dílek = jeden nebo více turbínových stupňů se stejným průtokem páry („uvnitř“ není odběr páry) 60% Shrnutí

KVET KVET Tato část primární energie (nyní přítomna v páře) slouží pro výrobu jak elektřiny, tak tepla Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup DůSLEDKEM JE ZMENŠENÍ Aplikační možnosti Shrnutí <60%

Státní podpora NEKVET KVET <60% (Podpora) KVET Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup KVET (Podpora) Aplikační možnosti Shrnutí <60%

Vyhláška č. 453/2012 Sb. o elektřině z vysokoúčinné KVET a … SMYSL VYHLÁŠKY Podpořit (motivovat k) lepší využívání (omezených) primárních zdrojů energie ÚKOL VYHLÁŠKY Stanovit množství elektřiny z KVET = od ní se odvozuje státní dotace na elektřinu vyrobenou v KVET OBSAH VYHLÁŠKY, POUŽITÁ METODA Specifikace postupu stanovení elektřiny vyrobené v KVET Postup založen na experimentech za stanovených podmínek Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Vyhláška č. 453/2012 Sb. o elektřině z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla a elektřině z druhotných zdrojů Shrnutí

Experiment za stanovených podmínek KVET Metoda se opírá o tzv. CSKUT Jak se stanoví CSKUT ?? Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Provozní stav vycházejícím z provozního stavu měření ESV1, kdy je zastavena dodávka užitečného tepla a příkon vstupní energie v palivu je snížen takovým způsobem, aby produkce jiného než užitečného tepla byla totožná s provozním stavem pro stanovení ESV1 Aplikační možnosti CSKUT = (ESV1 – ESV2) / QUŽ (2) ESV1 je množství elektřiny vyrobené v kogenerační jednotce nebo sériové sestavě kogeneračních jednotek měřené na svorkách generátorů při provozním stavu s nejvyšší v běžném provozu dosažitelnou výrobou užitečného tepla QUŽ a současně při nejvyšším v běžném provozu dosažitelném příkonu energie v palivu Poznámka: Tímto postupem lze je dobře stanovit ESV pro kondenzační turbínu pouze s jedním odběrem pro QUŽ, pro kondenzační turbínu s více odběry je dodržení tohoto postupu obtížně realizovatelné ESV2 je množství elektřiny vyrobené v kogenerační jednotce nebo sériové sestavě kogeneračních jednotek měřené na svorkách generátorů při provozním stavu vycházejícím z provozního stavu měření ESV1, kdy je zastavena dodávka užitečného tepla a příkon vstupní energie v palivu je snížen takovým způsobem, aby produkce jiného než užitečného tepla byla totožná s provozním stavem pro stanovení ESV1 QUŽ je množství užitečného tepla při stanovení ESV1 Shrnutí Provozní stav s nejvyšší v běžném provozu dosažitelnou výrobou užitečného tepla QUŽ a současně při nejvyšším v běžném provozu dosažitelném příkonu energie v palivu

Stanovení ESV1 KVET Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Provozní stav s nejvyšší v běžném provozu dosažitelnou výrobou užitečného tepla QUŽ a současně při nejvyšším v běžném provozu dosažitelném příkonu energie v palivu Aplikační možnosti Shrnutí

Stanovení ESV2 KVET Princip státní podpory 453/2012 Provozní stav, kdy je zastavena dodávka užitečného tepla a příkon vstupní energie v palivu je snížen takovým způsobem, aby produkce jiného než užitečného tepla byla totožná s provozním stavem pro stanovení ESV1 Alternativní postup Aplikační možnosti Shrnutí

Analýza požadavků Vyhlášky č. 453/2012 Sb. KVET POŽADAVEK NA STAV TECHNOLOGIE Zajištění „limitních“ stavů (= nutno zajistit odběr tepla a elektřiny) Po dobu experimentu by měl být alespoň přibližně stejný stav okolní atmosféry Doporučená délka jednoho dílčího experimentu cca 4 hod CSKUT se stanovuje pro každý odběr turbíny! VLASTNOST TURBÍNOVÉHO STUPNĚ Termodynamická účinnost závisí na průtoku Průtok není při dílčích experimentech stejný! Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Vyhláška č. 453/2012 Sb. o elektřině z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla a elektřině z druhotných zdrojů Shrnutí

Alternativní postup – základní myšlenka KVET ZÁKLADNÍ OTÁZKA Existuje alternativní postup pro stanovení elektřiny vyrobené v KVET? URČENÍ VNITŘNÍHO MECHANICKÉHO VÝKONU TURBÍNOVÉHO STUPNĚ/DÍLKU NAZNAČENÍ CESTY Dokážeme-li stanovit MPÁRY, HVST, HVÝST = máme otevřenou cestu k ALTERNATIVNÍMU POSTUPU Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Vyhláška č. 453/2012 Sb. o elektřině z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla a elektřině z druhotných zdrojů Shrnutí

Alternativní postup – základní myšlenka KVET Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup OTÁZKA: JSOU MOŽNOSTI PRO JEJICH SPOLEHLIVÉ A PŘESNÉ URČENÍ? Aplikační možnosti Shrnutí

Reálná situace – kondenzační turbína s více odběry KVET Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Shrnutí

Validace a vyrovnání dat (Data Reconciliation) – princip KVET Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Měření: Xměř, ϭměř Vyrovnání: Xvyr, ϭvyr Aplikační možnosti Dopočet: Ydop, ϭdop MATEMATICKÝ MODEL: Analytická redundance měření = více měření než nezávislých rovnic Shrnutí Oprava měření: Voprava = Xvyr – Xměř, ϭopravy

Validace a vyrovnání dat (Data Reconciliation) – metoda KVET Vyrovnané hodnoty se získají řešením následující optimalizační úlohy Minimalizuje se hodnota Princip státní podpory 453/2012 Vektor měřených veličin Přičemž vyrovnané hodnoty splňují Alternativní postup Vektor rovnic Vektor měřených veličin Aplikační možnosti Základní výklad najdete v příspěvku, podrobnosti v poměrně bohaté literatuře a normě VDI 2048 Shrnutí Spolehlivější a pravdivější hodnoty měření + hodnoty dopočtených neměřených veličin Metoda nejvyšší věrohodnosti

Validace, vyrovnání měření a dopočet neměřených veličin KVET VALIDACE a VYROVNÁNÍ MĚŘENÍ -> přináší Spolehlivost = Odstranění „hrubých“ chyb měření Pravdivost = Vyšší správnost a přesnost vyrovnaných hodnot než hodnot „surového“ měření Dopočet neměřených nebo nepřímo měřených veličin -> UMOŽNUJE POHLED NA VĚCI, JAKÝ PŘED TÍM NEBYL Možnost realizovat inženýrské úlohy na vyšší úrovní (viz VDI 2048) Hodnocení Diagnostika Zjištění potenciálu pro optimalizaci (pak vlastní optimalizace) Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Shrnutí

Rekapitulace – co nabízí alternativní metoda KVET Přímé učení elektřiny z KVET z průtoku páry a entalpie na vstupu a na výstupu TD Princip státní podpory 453/2012 Není třeba realizovat speciální měření pro určení CSKUT Alternativní postup Možnost určování elektřiny z KVET v téměř reálném čase Aplikační možnosti Další důležité aplikační možnosti vyrovnání a validace Umožnění nového pohledu, jaký doposud nebyl Shrnutí

Fyzik: Ludwig Boltzmann NENÍ NIC PRAKTIČTĚJŠÍHO, NEŽ DOBRÁ TEORIE Co říci na úplný závěr!? KVET Fyzik: Ludwig Boltzmann NENÍ NIC PRAKTIČTĚJŠÍHO, NEŽ DOBRÁ TEORIE Princip státní podpory 453/2012 Alternativní postup Aplikační možnosti Na závěr bych rád citoval slova světově známého fyzika Věda vysvětluje (pomocí exaktního popisu) jevy. Pomocí množiny dílčích poznatků vytváří ucelený obraz Otázka,která nabývá praktického významu Přesné, svědomitě prováděné experimenty Shrnutí

Děkujeme za pozornost Ing. Jiří Pliska 602 723 934, jpliska@ic-energo Děkujeme za pozornost Ing. Jiří Pliska 602 723 934, jpliska@ic-energo.eu Ing. Zdeněk Kubín 721 661 017, zdenek.kubin@cez.cz Ing. Luděk Hanzal 602 758 204, lhanzal@ic-energo.eu www.ic-energo.eu, www.cez.cz