s e m i n a r i u m wybrane wyniki badaŃ zadania 1 w a r … · 2018-08-03 · • wzrostu...

STRATEGICZNY PROGRAM BADAWCZY

ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE POZYSKIWANIA ENERGII

ZADANIE NR 1:

OPRACOWANIE TECHNOLOGII DLA WYSOKOSPRAWNYCH „ZERO-EMISYJNYCH” BLOKÓW WĘGLOWYCH ZINTEGROWANYCH

Z WYCHWYTEM CO2 ZE SPALIN

S E M I N A R I U M

W Y B R A N E W Y N I K I B A D A Ń Z a d a n i a 1 W a r s z a w a 0 1 1 2 2 0 1 1

T a d e u s z C h m i e l n i a k



ZADANIE NR 1:



W zadaniu 1 projektu strategicznego (Lider Politechnika Śląska): Opracowanie technologii dla

wysokosprawnych „zero-emisyjnych” bloków węglowych zintegrowanych z wychwytem CO2

ze spalin, sformułowano tematy, których rozwiązanie jest ukierunkowane na:

Opracowanie i weryfikację nowych koncepcji wzrostu sprawności obiegu siłowni

kondensacyjnych (w tym o najwyższych ultranadkrytycznych parametrach pary),

Opracowanie i sprawdzenie w skali pilotowej procesów wychwytu CO2 ze spalin,

Znalezienie rozwiązań technologicznych dla redukcji strat sprawności spowodowanych

usuwaniem CO2 ze spalin.

Osiągnięcie tych celów powinno przyśpieszyć i ułatwić wprowadzenie do polskiego systemu

wytwarzania elektryczności niskoemisyjnego bloku węglowego o wysokiej sprawności. Cele

te są spójne z polityką energetyczną UE oraz polityką energetyczną Polski do 2030.



ZADANIE NR 1:



Cele programu są także spójne z:

A.KIERUNKAMI ROZWOJU CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH W POLSCE (Warszawa, 2010r. Ministerstwo Gospodarki), które sformułowano następująco: � • Wniesienie konstruktywnego wkładu w realizację zrównoważonego rozwoju gospodarki poprzez ograniczenie

oddziaływania energetyki na środowisko, zgodnie ze zobowiązaniami Traktatu Akcesyjnego i dyrektywami Unii Europejskiej (główne ramy prawne narzuca dyrektywa o geologicznym składowaniu CO2, dyrektywa o ETS

oraz nowa dyrektywa o emisjach przemysłowych), • �Stworzenie warunków dla funkcjonowania mechanizmów przystosowujących polską gospodarkę do nowych

regulacji klimatycznych, także w aspekcie bezpieczeństwa energetycznego Polski, • �Wsparcie modernizacji i rozbudowy potencjału polskiej energetyki opartej na węglu, • �W odniesieniu do całkowicie nowej dla sektora elektroenergetycznego technologii wychwytu i geologicznego

magazynowania dwutlenku węgla (CCS), wsparcie budowy obiektów demonstracyjnych dla przetestowania i ewentualnej komercjalizacji produkcji energii elektrycznej, ciepła i/lub produktów chemicznych z możliwością

wychwytu i geologicznego składowania CO2, • �Wsparcie powstawania obiektów demonstracyjnych/instalacji dla innych czystych technologii węglowych oraz

dla technologii utylizacji dwutlenku węgla.

B. KRAJOWYM PROGRAMEM BADAŃ(ZAŁOŻENIAMI POLITYKI NAUKOWO – TECHNICZNEJ I

INNOWACYJNEJ PAŃSTWA, Załącznik do uchwały nr 164/2011 Rady Ministrów z dnia 16 sierpnia 2011 r.),

gdzie znajdujemy m. in. stwierdzenia: Energetyka krajowa wykorzystuje jedne z największych na świecie zasobów węgla kamiennego i brunatnego. Z tego względu Polska powinna stać się krajem promującym i rozwijającym technologie czystego węgla. Wykorzystanie węgla do produkcji czystej energii elektrycznej, syntetycznych paliw oraz substancji chemicznych wymaga rozwijania bezpiecznych dla ludzi i środowiska technologii czystego węgla.

KONSORCJUM

• Politechnika Śląska • Politechnika Wrocławska • Politechnika Częstochowska • Politechnika Krakowska • Politechnika Łódzka • Politechnika Warszawska • Akademia Górniczo - Hutnicza • Instytut Maszyn Przepływowych PAN • Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla • TAURON Polska Energia S.A. • TAURON Wytwarzanie S.A. • RAFAKO S.A. • EUROL Innovative Technology Solutions Sp. z o. o.

WSPÓŁUDZIAŁ PRZEMYSŁU

• TAURON Polska Energia S.A.

• TAURON Wytwarzanie S.A.

• RAFAKO S.A.

• EUROL

• Inni: Elektrownia Stalowa Wola, El. Skawina, Kogeneracja – Wrocław

Około 15 mln zł.



ZADANIE NR 1:





ZADANIE NR 1:



A. Opracowanie i weryfikację nowych koncepcji wzrostu sprawności obiegu siłowni kondensacyjnych (w tym o najwyższych ultranadkrytycznych parametrach pary)

Wzrostu sprawności wytwarzania energii elektrycznej w układach siłowni parowych można oczekiwać jako następstwo:

• Wzrostu parametrów pary pierwotnej i temperatury pary wtórnej, • Doskonalenia struktury obiegu, • Optymalizacji parametrów obiegu (np. dobór ciśnienia wtórnych przegrzewów, dobór

przyrostów temperatury w podgrzewaczach), • Zmniejszania ciśnienia w skraplaczu łącznie z optymalizacją wylotów z turbiny, • Doskonalenia maszyn i urządzeń obiegu.

η = 45% e=0.742 kg/kWh

η = 50% e=0.668 kg/kWh

η = 55% e=0.607 kg/kWh

Zastąpienie bloków o

sprawności 36% blokami o

sprawności 45% zmniejsza

roczną emisję CO2 o 1.5-1.7

mln ton na każde 1000MW

zainstalowanej mocy



ZADANIE NR 1:



Sprawność obiegu 50.92 %

Moc elektryczna brutto (na zaciskach generatora) 900.0 MW

Sprawność bloku brutto (dla węgla kamiennego) 49.1 %

Moc elektryczna netto (wskaźnik potrzeb własnych:

0.075) 832.5 MW

Sprawność bloku netto 45.42 %

Jednostkowe zużycie ciepła 6928.8 kJ/kWh

Parametry pary zasilającej turbinę:

Ciśnienie pary pierwotnej – 30 MPa Temperatura pary pierwotnej – 650 oC Temperatura pary wtórnej – 670 oC

OBIEG WYJŚCIOWY

48,04 48,11

49,06

47,50

48,00

48,50

49,00

49,50

Sp

raw

no

ść b

lok

u (

bru

tto

) *%

+

600/610 600/620 650/670

Temperatura pary świeżej i wtórnie przegrzanej *oC]

Wpływ temperatury pary świeżej i wtórnie przegrzanej na sprawność bloku

180,07179,81

176,30

174,00

175,00

176,00

177,00

178,00

179,00

180,00

181,00

Stru

mie

o C

O2

[kg/

s]

600/610 600/620 650/670

Temperatura pary świeżej i wtórnie przegrzanej *oC]

Wpływ temperatury pary świeżej i wtórnie przegrzanej na strumień produkowanego

CO2



ZADANIE NR 1:



Przyrost sprawności bloku wykorzystującego ciepło spalin wylotowych wynosi odpowiednio od ok. 0,25 do ok. 0,7 punktu procentowego. Sprawdzenie na obiekcie pilotowym

1.Wykorzystanie ciepła odpadowego do podgrzania kondensatu obiegu głównego

12,07 12,10

12,52

11,54

12,80

11,10

12,21

11,72

12,77

10,92

12,61

11,40

9,5

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

12,5

13,0

Mo

c w

ew

nętr

zn

a t

urb

iny

OR

C,

MW

etanol amoniak freon 123 izopentan R141b heptan pentafluoropropan

Porównanie mocy turbiny ORC dla rozważanych czynników niskowrzących w przypadku wykorzystania

spalin z węgla brunatnego

Mokre czynniki robocze Suche czynniki robocze

3.Zastosowanie spalin wylotowych do suszenia węgla

WZROST EFEKTYWNOŚCI ISTNIEJĄCYCH I NOWYCH

BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

WYKORZYSTANIE CIEPŁA ZE SPALIN WYLOTOWYCH Z KOTŁA – OCENA POPRAWY SPRAWNOŚCI BLOKU

2.Wykorzystanie ciepła ze spalin w obiegach ORC

44,55

46,23

43,50

44,00

44,50

45,00

45,50

46,00

46,50

unit without a drier unit with a drier

un

it e

ffic

ien

cy

%

88,41

91,74

86,00

87,00

88,00

89,00

90,00

91,00

92,00

unit without a drier unit with a drier

bo

ile

r e

ffic

ien

cy

%

Opracowanie innowacyjnego sposobu suszenia i jednoczesnego

mielenia węgla z wykorzystaniem młyna elektromagnetycznego.

Opracowanie i zbudowane urządzenia w skali półtechnicznej przed-prototypowej.



ZADANIE NR 1:



PROJEKT INSTALACJI BADAWCZEJ SUSZENIA WĘGLA

Z WYKORZYSTANIEM MŁYNA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

Schemat instalacji: 1 – Podajnik paliwa 2 – Młyn elektromagnetyczny 3 – Komora odprowadzania wyparów



ZADANIE NR 1:



WZROST EFEKTYWNOŚCI ISTNIEJĄCYCH I NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH c.d.

Przegrzew wewnętrzny

W przypadku turbiny o mocy 460 MW zysk sprawnościowy wynosi 0.7%, natomiast zysk w jednostkowym zużyciu ciepła jest na poziomie 109 kJ/kWh.

Określenie potencjalnych możliwości zastosowania przegrzewu wewnętrznego w nowych instalacjach i blokach istniejących z uwzględnieniem ograniczeń technologicznych i analizy ekonomicznej.

Studium wykonalności technicznej przegrzewu wewnętrznego dla bloków istniejących i nowoprojektowanych.

Opracowanie projektów koncepcyjnych bloków nadkrytycznych (wyniki RAFAKO S.A.)



ZADANIE NR 1:



SCR

LUVO

Kocioł

ESP

Ok.120 m

70 m

Założenia dla kotła na parametry USC (1) Kocioł przepływowy (typu Benson), wieżowy, jednociągowy z pojedynczym przegrzewem pary międzystopniowej, bez rusztu opalającego, o następujących parametrach:

Temperatura pary pierwotnej - 653°C Temperatura pary wtórnej - 672°C Ciśnienie pary pierwotnej - 303 bar Ciśnienie pary wtórnej - 60 bar Wydajność kotła przy nominalnym obciążeniu bloku - ca 2250 t/h Sprawność kotła przy nominalnym obciążeniu bloku - 94,3 % (odniesiona od temperatury spalin za LUVO) Temperatura spalin za obrotowym podgrzewaczem powietrza - 120 °C Temperatura wody zasilającej - 315 °C

SCR - emisja NOx - 100 mg/mn3 przy CCS - 30 mg/mn3 IOS - emisja SO2 - 100 mg/mn3 przy CCS - 25 mg/mn3 Stężenie pyłu za elektrofiltrem - 30 mg/mn3 przy CCS - 10 mg/mn3 Stężenie pyłu za IOS - 10 mg/mn3 przy CCS - 5 mg/mn3 Stężenie CO <100 mg/mn3

WYSPA KOTŁOWA BLOKU NA PARAMETRY USC

KONKLUZJA

Przeprowadzone studia konstrukcyjne i obliczenia wskazują, że obecnie istnieje możliwość zaprojektowania kotła przepływowego na parametry nadkrytyczne (303bar/653ºC/60bar/672ºC) dla bloku o mocy 900 MWe wykorzystując aktualnie dostępne na światowym rynku materiały.

Wstępne analizy wykazały również, że blok z kotłem o takich parametrach będzie miał sprawność netto ≥ 48,0%. Będzie zużywał ~610 000 ton mniej węgla kamiennego rocznie oraz emitował do powietrza około 1 430 000 ton CO2 mniej w ciągu roku w stosunku do obecnie eksploatowanych bloków o maksymalnej sprawności 37,5% netto

37,5% 45% Blok rozpatrywany



ZADANIE NR 1:



a

)

b) c)

Badania materiałowe koncentrują się na nowych stalach austenitycznych i stopach niklu wybranych do zastosowania na elementy krytyczne cienko- i grubościenne referencyjnego kotła na parametry supernadkrytyczne 29MPa/653/674o C. Są to: Sanicro 25, HR6W, Inconel 617 oraz In 617 mod. Materiały te spełniają odpowiednie wymagania wytrzymałościowe i odporności korozyjnej, jakkolwiek ich charakterystyki własności użytkowych w temperaturze w zakresie 650-700 o C nie są w pełni opracowane. W szczególności badania koncentrują się na opanowaniu technologii spawania i gięcia w warunkach przemysłowych oraz weryfikacji technologii spawania i opracowaniu wymaganych charakterystyk własności użytkowych. Badania w tym zakresie są pionierskimi w skali kraju.

BADANIA MATERIAŁOWE

MAKRO I MIKROSTRUKTURA ZŁĄCZA HR6W ZŁĄCZE DOCZOŁOWE SANICRO 25

Wykonane złącza cienkościenne z nowych stali wytworzone w warunkach dużego wytwórcy elementów kotłowych spełniały wymagania jakościowe oraz własności technologicznych (gięcia)



ZADANIE NR 1:



GRUBOŚCIENNE MIESZANE ZŁĄCZE SPAWANE KOMORY (In617-P92)

Rodzaj stosowanych tworzyw



ZADANIE NR 1:



ZAAWANSOWANE MODELE I ALGORYTMY

OPTYMALIZACYJNE

2. Model strukturalny kotła zbudowany z wykorzystaniem modeli powłokowo-belkowych,

które umożliwiają wierne odwzorowanie geometrii. W modelach uwzględniona zostanie

izolacja lekka (wełna mineralna) i ciężka (obmurze, cegła szamotowa). Walidacja

wyników obliczeniowych zostanie przeprowadzona z wykorzystaniem danych

pomiarowych dla obiektu rzeczywistego dużej mocy.

1. Opracowanie i przetestowanie metodyki, algorytmów i programów do numerycznych

symulacji pracy wysokosprawnego bloku siłowni kondensacyjnej i elektrociepłowni, w tym

wyposażonych w instalację wychwytu dwutlenku węgla.

Modele zero-przestrzenne i wielowymiarowe. Wykorzystanie: charakterystyki statyczne

i quasi-statyczne, optymalizacja struktury technologicznej bloków o złożonej strukturze

technologicznej. Symulacja procesów separacji dwutlenku węgla i ich integracji z

instalacja energetyczną.



ZADANIE NR 1:



Nowe systemy nadzoru eksploatacyjnego, ocena ryzyka oraz planowanie gospodarki diagnostyczno – remontowej bloków energetycznych nowych generacji i obecnie użytkowanych oraz instalacji energetycznych

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

Analiza relacji naprężenia – resztkowe - pole

magnetyczne NOWE TECHNIKI BADAŃ MIKROPRÓBEK MATERIAŁÓW STOSOWANYCH W BUDOWIE

TURBIN NA PARAMETRY SUPERNADKRYTYCZNE

Stanowisko laboratoryjne (model wlotowej części turbiny z chłodzeniem)



ZADANIE NR 1:



Badania pilotowe procesów wychwytu CO2 ze spalin dla różnych klas sorbentów



ZADANIE NR 1:



ŚCIEŻKA DOCHODZENIA DO INSTALACJI PILOTOWEJ USUWANIA CO2

Stanowisko do badań mechanizmów absorpcji CO2 w ciekłych sorbentach Uruchomienie 11.2010

Stanowisko do badań usuwania CO2 z mieszaniny gazów. Wydajność: 5 mn

3/h Uruchomienie: 04.2011

Realizacja Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla TAURON Wytwarzanie S.A. TAURON Polska Energia S.A. Pol. Śląska



ZADANIE NR 1:



Stanowisko testowe procesu usuwania CO2

Uruchomienie: 03.2012 Wydajność: 20-100 mn

3/h

Przewoźna Instalacja Pilotowa do usuwania CO2 ze spalin. Wydajność: 100-200 mn

3/h Uruchomienie: 03.2013

Wizualizacja Instalacji Pilotowej na El. Łaziska

Wizualizacja Instalacji Pilotowej

na El. Jaworzno



ZADANIE NR 1:



1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

Ciepło potrzebne do desorbcji [MJ/kg CO2]

40.0

42.0

44.0

46.0

48.0

Spra

wność w

ytw

arz

an

ia e

ne

rgii

ele

ktr

ycznre

j (b

rutt

o)

[%]

720.0

760.0

800.0

840.0

880.0

920.0

Mo

c e

lektr

yczn

a (

bru

tto)

[MW

]

Sprawność wytwarzania energii elektrycznej

Moc elektryczna

Wpływ energochłonności procesu separacji na wskaźniki pracy bloku



ZADANIE NR 1:



FWH_LP2FWH_LP3FWH_LP4

FWH_LP1

FWH_HP2

DSH

HP IP LP B

~

WARIANT 1

WARIANT 2

HE_CCS

FWH_HP1

FWH_HP3

~

WP SP NP

HE_CCS

~

DOBUDOWANE STOPNIE

USUNIĘTE STOPNIE

09a

06a

07a

08a

NP 1

06b

07b

08b

NP 2

09b

DO SEPARACJI

CO2

m05a = 218.5 kg/s m05b = 218.5 kg/s

usunieta część NP

Integracja bloku z instalacją separacji CO2

EMISJA SO2 Badania na obiektach

rzeczywistych

Wykonane badania wykazały, iż zastosowanie kwasu cytrynowego jako addytywu do roztworu zawiesiny mączki kamienia wapiennego w każdym zbadanym stężeniu (w zakresie 100-500 ppm) powoduje obniżenie poziomu stężeń SOx i podwyższa skuteczność odsiarczania SOx w stosunku do eksploatacji IOS tylko z zastosowaniem zawiesiny mączki kamienia wapiennego.

Badania wykazały, iż przy stężeniu kwasu cytrynowego na poziomie 500 ppm w zawiesinie cyrkulacyjnej poziom stężeń SOx w spalinach za absorberem wynosił 41 mg/mn

3 spalin suchych, 6% O2 (w tym SO2 poniżej 40 mg/mn

3 spalin suchych, 6% O2 tj. poniżej 15ppm) przy poziomie stężeń SOx na wlocie do IOS wynoszącym 2300 mg/mn

3 spalin suchych, 6% O2 przy jednoczesnym uzyskiwaniu skuteczności odsiarczania SOx na poziomie 98%.

•

• Sposób realizacji

EMISJA SO2 Badania na obiektach

rzeczywistych c.d.

Schemat instalacji, 1 – kocioł, 2 – podgrzewacz obrotowy, 3 – elektrofiltr, 4 - I węzeł oczyszczania spalin, 5 – kondycjoner spalin

SO2 = 30 mg/mn3 (6%O2), NOx = 30 mg/mn

3 (6%O2),

pył = 5 mg/mn3 (6%O2), Hg = 0,5 μg/ mn

3 (6%O2).

Nowoczesność proponowanego w projekcie rozwiązania polega na jednoczesnym usuwaniu SO2, NOx i rtęci z zastosowaniem procesu utleniania NO oraz Hg oraz sorpcji produktów utleniania wraz z SO2 w kolumnie absorpcyjnej, która zostanie wykorzystana do obniżenia temperatury spalin.

Budowie instalacji pilotowej składającej się z: przyłącza kanału spalin z kotła OP 430 (1), za elektrofiltrem (3), węzła wstępnego oczyszczania spalin (4) oraz węzła kondycjonowania spalin (5) redukującego stężenia zanieczyszczeń.



ZADANIE NR 1:



h = 0,84P = 1,832

N = 6473,8 kWi1

h = 0,82P = 1,826

N = 6562,3 kWi2

N = 12862,12 kWiI

p = 1,515 bar

t

1

1= 28 Co

p = 2,775 bar

t

2

2= 78,66 Co

p = 2,692 bar

t

1

1= 20 Co

p = 4,924 bar

t

2

2= 70,85 Co

1 2

1 2

Q = 7657,67 kW1 Q = 6716,4 kW2

h = 0,78

P = 1,818

N = 6614,4 kWi3

h = 0,75P = 1,819

N = 6754,3 kWi4

N = 13368,76 kWiII

p = 4,802 bar

t1

1= 20 C

o

p = 8,734 bar

t

2

2= 73,07 Co

p = 8,55 bar

t1

1= 20 C

o

p = 15,55 bar

t

2

2= 75,12 Co

3 4

3 4

Q = 7191,354 kW3 Q = 7945,792 kW4

h = 0,70P = 1,806

N = 6839 kWi5

h = 0,65P = 1,812

N = 6755,2 kWi6

N = 13594,24 kWiIII

p = 15,255 bar

t

1

1= 20 Co

p = 27,45 bar

t

2

2= 77,08 Co

p = 27,1 bar

t

1

1= 20 Co

p = 48,64 bar

t

2

2= 78,54 Co

5 6

5 6

Q = 9637 kW5 Q = 12169 kW6

h = 0,60P = 1,8

N = 5828,3 kWi7

h = 0,56P = 1,765

N = 1907,5 kWi8

N = kW ( kW)iIV 7735,8 13926

p = 48,26 bar

t

1

1= 20 Co

p = 86,27 bar

t2

2= 74,91 Co

p = 85,93 bar1

t = 20 C(75,37 C)

1

o

o

p = 153 bart

2

2= 29,4 C

(141,35 C)

o

o

7 8

7 8

Q = 0,0 kW (34331,556 kW)7 Q = 23564 kW8

p = 152,6 bar

t2

2= (90 C)o

(8097,94 kW)

( ) - bez chłodnicy 7

Transport CO2

Możliwość zróżnicowania liczby obrotów oraz stosowania chłodzenia czynnika za każdym stopniem w zintegrowanych sprężarkach przekładniowych powoduje znaczące zmniejszenie zużycia energii w granicach 21%.

Znaczące oszczędności energii można uzyskać poprzez wykroplenie CO2 w procesie sprężania i następnie pompowanie do ciśnienia końcowego.

Dalsze zmniejszenie ciśnienia wykroplenia i tym samym zmniejszenie energii niezbędnej do sprężenia czynnika można uzyskać poprzez zastosowanie obiegu ziębniczego. W tym przypadku oszczędności energii dochodzą do 46% bez uwzględnienia energii zużytej w procesie kriogenicznym.

Duże nadzieje wiąże się z wprowadzeniem do procesu sprężania CO2 dwustopniowych sprężarek naddźwiękowych z falą uderzeniową. Przewidywane korzyści zastosowania tego typu sprężarek to: wysoka sprawność, wysoki spręż stopnia Π=10, 1/10 wymiarów, zmniejszenie o 50-60% kosztów kapitałowych.



ZADANIE NR 1:



Mapa rozkładu porowatości skały złożowej

Mapa rozkładu przepuszczalności skały

złożowej

Mapa rozkładu nasycenia wodą skały złożowej

Mapa strukturalna złoża przeznaczonego do

zatłaczania dwutlenku węgla

WYNIKI ANALIZY GEOLOGICZNEJ ZŁOŻA PRZEZNACZONEGO DO ZATŁACZANIA DWUTLENKU WĘGLA

Określenie wykonalności technicznej i ekonomicznej zwiększenia efektywności wydobycia ropy naftowej z częściowym zatrzymywaniem CO2 w strukturach geologicznych



ZADANIE NR 1:



Projekt PBS-1 stanowi wkład rzeczowy, tzw. wkład ‘in-kind’ w wielu projektach

innowacyjnych , w tym:

Multi-fuel energy generation for Sustainable and Efficient use of Coal (SECoal)’

Advanced near zero emission Coal fired Power Plant (ACoPP)’

realizowanych w ramach Wspólnoty Wiedzy i Innowacji KIC InnoEnergy.

W szczególności etap II.7.2 stanowi wkład w zadaniu Task 4.2 ‘Mitigation of negative

impacts of co-utilization with use of innovative fuel additives (slagging, fouling, alkali metals

capture)’ , a etap III.1.6 stanowi ww. wkład w zadaniu Task 3.2 ‘Exfoliation phenomena in

USC conditions

Wspólnota Wiedzy i Innowacji KIC InnoEnergy.



ZADANIE NR 1:



WARTOŚCI APLIKACYJNE

We wszystkich grupach tematycznych przewiduje się uzyskanie wyników o istotnym znaczeniu przemysłowym. Część z nich będzie wspomagać wcześniej zgłoszone patenty, część będzie podstawą do opracowania nowych zgłoszeń patentowych. Opracowane nowe koncepcje metodologiczne znajdą zastosowane do badań i analizy technologii mających znaczenie dla rozwoju niskoemisyjnych instalacji wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Wiele pomysłów sprawdzonych w badaniach pilotowych będzie podstawą do opracowania nowych technologii w zakresie wzrostu sprawności wytwarzania energii elektrycznej i w dalszej perspektywie w zakresie wychwytu dwutlenku węgla . Należy oczekiwać propozycji nowych koncepcji prowadzenia eksploatacji bloków dużej mocy( w tym także z punktu widzenia zmienności obciążenia systemu energetycznego). Udział w badaniach instytucji przemysłowych jest z jednej strony gwarancją uwzględnienia kryterium użyteczności w formułowaniu programu badań, z drugiej dostrzegania konieczności wspomagania procesów inwestycyjnych w zakresie nowych technologii w polskiej energetyce. Potencjalnymi nabywcami praw własności intelektualnych wytworzonych w realizacji zadania 1 poza obszarem objętym umowami z członkami Konsorcjum i Partnerami przemysłowymi mogą być elektrownie węglowe i elektrociepłownie np.: PGE Elektrownia Turów SA, PGE Elektrownia Bełchatów SA, Elektrownie skupione w PKE S.A., Elektrownia Rybnik, Elektrownia Połaniec, Elektrownia Kozienice, Zespół Elektrowni Dolna Odra, PGE Elektrownia Opole, ZE PAK Elektrownia Pątnów, Elektrociepłownia Rzeszów, Alstom Power, Foster Wheeler Energy i inne. Wyniki badań przekazywane mogą być także za pośrednictwem Polskiego Towarzystwa Elektrociepłowni Zawodowych (PTEZ) zgodnie z odpowiednimi umowami.



ZADANIE NR 1:



Zagadnienia rozpatrywane w zadaniu 1 projektu mają znaczenie dla rozwoju węglowych

technologii energetycznych zarówno w krótkiej, średniej jak i długiej, perspektywie czasowej. W

okresie krótko i średnioterminowym uzyskane wyniki powinny umożliwić wzrost sprawności,

niezawodności i elastyczności cieplnej bloków dużej mocy( co ma istotne znaczenie dla szerszego

wprowadzenia źródeł odnawialnych do systemu energetycznego) przy jednoczesnym spełnieniu

wymogów ochrony środowiska, a w długoterminowym radykalne ograniczenie emisji dwutlenku

węgla w siłowniach węglowych. W tym ostatnim przypadku ważne znaczenie będą miały wyniki

pracy budowanych w projekcie mobilnych instalacji pilotowych usuwania CO2. W pierwszym roku

realizacji projektu oprócz opracowania wielu narzędzi metodologicznych, zbudowano wiele

instalacji eksperymentalnych, w tym także instalacje weryfikujące koncepcje nowych metod

diagnostycznych. Z eksploatacyjnego punktu widzenia ważne wyniki uzyskano m.in. w badaniu na

obiektach rzeczywistych nowych koncepcji ograniczenia emisji SO2. Wyniki projektu wspomagając

rozwój technologiczny czystych technologii węglowych bezpośrednio służą bezpiecznemu

technicznie i ekonomicznie dostępowi do energii elektrycznej (z wykorzystaniem własnych zasobów

paliwowych). W okresie krótkoterminowym nie bez znaczenia jest fakt wykorzystania zdobytej

wiedzy we wspomaganiu decyzji inwestycyjnych.

PODSUMOWANIE



ZADANIE NR 1:



DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

Węgiel kamienny 59%

Węgiel brunatny 34%

Gaz ziemny 3%

Produkty naftowe 1% Energia odnawialna

3%

Odpady 0,5%

SCENARIUSZE I

KORYTARZ POLITYCZNY (UE)

2020 2040 2050

…………

….

2100 (?) 2030 2010

Koniec energetyki paliw kopalnych?. Brak technologii 100% wychwytu CO2.

Źródło: COM (2011) 112,

SCENARIUSZE II

KORYTARZ POLITYCZNY (Polska)

2020 2040 2050

…………

….

2100 (?) 2030 2010

Węgiel kamienny 59%

Węgiel brunatny 34%

Gaz ziemny 3%

Produkty naftowe 1% Energia odnawialna

3%

Odpady 0,5%

Pozostałe

0,5%

Paliwo

jądrowe

15,7%

Produkty

naftowe

1,5% Gaz ziemny

6,6%Węgiel brunatny

21,0%

Węgiel

kamienny

36%

OZE

18,8%

Źródło IEA

KOSZTY GENERACJI I

KOSZTY GENERACJI II

KOSZTY GENERACJI III

s e m i n a r i u m wybrane wyniki badaŃ zadania 1 w a r … · 2018-08-03 · • wzrostu...

Documents