Nowoczesne technologie skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła

W pracy przedstawiono analizę perspektywicznych technologii skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła dla polskiej energetyki. Przedstawiono aktualny stan technologii skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w Polsce. Zdefiniowano 12 perspektywicznych technologii skojarzanego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła wybranych do analizy, a mianowicie: ciepłowniczy blok parowy na parametry nadkrytyczne opalany węglem kamiennym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z trójciśnieniowym kotłem odzysknicowym i międzystopniowym przegrzewaniem pary opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z dwuciśnieniowym kotłem odzysknicowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z jednociśnieniowym kotłem odzysknicowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok parowy średniej mocy opalany węglem kamiennym, ciepłowniczy blok parowy średniej mocy opalany biomasą, ciepłowniczy blok gazowy z silnikiem gazowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowy z turbiną gazową małej mocy pracującą w obiegu prostym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok ORC (Organic Rankine Cycle) opalany biomasą, ciepłowniczy blok parowy małej mocy opalany biomasą, ciepłowniczy blok z silnikiem gazowym zintegrowany z biologiczną konwersją biomasy oraz ciepłowniczy blok z silnikiem gazowym zintegrowany ze zgazowaniem biomasy. Zostały wyznaczone wielkości charakteryzujące efektywność energetyczną wybranych do analizy technologii kogeneracyjnych oraz ich emisyjność CO₂. Dla analizowanych technologii kogeneracyjnych wyznaczono również jednostkowe, zdyskontowane na rok 2017, koszty wytwarzania energii elektrycznej, z uwzględnieniem kosztów uprawnień do emisji CO₂. Wyniki obliczeń i analiz przedstawiono w tabelach i na rysunku.

The paper presents the analysis of prospective cogeneration technologies for the Polish power industry. The current state of the cogeneration technologies in Poland is presented. There were 12 cogeneration technologies selected for the analysis, namely: supercritical steam CHP unit fired with hard coal, gas-steam CHP unit with 3-pressure heat recovery generator (HRSG) fired with natural gas, gas-steam CHP unit with 2-pressure HRSG fired with natural gas, gas-steam CHP unit with 1-pressure HRSG fired with natural gas, medium scale steam CHP unit fired with hard coal, medium scale steam CHP unit fired with biomass, gas CHP unit with gas engine fired with natural gas, gas CHP unit with gas turbine, operating in a simple cycle, fired with natural gas, ORC (Organic Rankine Cycle) CHP unit fired with biomass, small scale steam CHP unit fired with biomass, gas CHP unit integrated with biological conversion (fermentation process) and a CHP unit with a gas engine integrated with biomass gasification. Quantities characterizing the energy effectiveness and CO₂ emission of cogeneration technologies selected for the analysis were presented. The unit electricity generation costs, discounted for 2017, which covers the cost of the CO₂ emission allowance also have been determined for particular technologies. The results of calculations and analyses are presented in the tables and figure.