ZASTOSOWANIE KOGENERACJI W BUDYNKACH

ZASTOSOWANIE KOGENERACJI W BUDYNKACH dr inŜ. Andrzej Wiszniewski Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław www.nape.pl Problemy Propo...
Author: Zofia Antczak
72 downloads 4 Views 2MB Size
ZASTOSOWANIE KOGENERACJI W BUDYNKACH dr inŜ. Andrzej Wiszniewski

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Problemy

Proponowane działania

Globalne ocieplenie

OZE

Wzrost zapotrzebowania na energię

Efektywność energetyczna

Wzrost zapotrzebowania na chłód

page 2

Promocja kogeneracji

Kogeneracja

Trigeneracja

Efektywna energetycznie ale kosztowna

Wykorzystanie ciepła odpadowego

Wymagane stałe zapotrzebowanie na ciepło

Zwiększenie efektywności kogeneracji

Główny problem: Niskie zapotrzebowanie na ciepło latem

Redukcja zuŜycia energii pierwotnej do chłodzenia

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Kogeneracja – oszczędność energii pierwotnej System konwencjonalny Ciepło 60

60 + 30 η= = 56% 65 + 95

El. 30

65

Odbiorca energii

Energia pierwotna 95

Sieć energetyczna

Gospodarka skojarzona

Gaz ziemny

Jednostka kogeneracyjna

100

El. 30

60 + 30 η= = 90% 100

Ciepło 60

Odbiorca energii

El. 30

Gaz ziemny

Kocioł konwencjonalny

Sieć energetyczna

page 3

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Trigeneracja – wykorzystanie ciepła odpadowego z kogeneracji Jednoczesna produkcja energii elektrycznej, ciepła i chłodu

Chłodziarka absorpcyjna

Gaz ziemny

Jednostka kogeneracyjna

65

Ciepło 60

CO

Chłód Odbiorca energii

CWU

El. 30

El. 30

Sieć energetyczna Produkcja chłodu umoŜliwia efektywniejsze zagospodarowanie ciepła i tym samym zwiększenie ilości godzin pracy systemu

page 4

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Kogeneracja -wymiarowanie

page 5

CO CWU

80

60

40

20

Li pi ec Si er pi eń W rz es ie Pa ń źd zi er ni k Li st op ad G ru dz ie ń

ie c

aj

ze rw

M

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

C

ie ci eń

ec

Kw

M ar z

Lu ty

0 St yc ze ń

Aby uzyskać wysoką sprawność układów kogeneracyjnych naleŜy wymiarować je ze względu na zapotrzebowanie na ciepło

Zapotrzebowanie na energię [GJ]

100

www.nape.pl

Trigeneracja -wymiarowanie

page 6

Klimatyzacja CO CWU

80

60

40

20

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Li pi ec Si er pi eń W rz es ie Pa ń źd zi er ni k Li st op ad G ru dz ie ń

ie c

aj M

ze rw C

ar ze c Kw ie ci eń

M

Lu ty

0 St yc ze ń

Wykorzystanie ciepła odpadowego do produkcji chłodu (trigeneracja) zwiększa efektywność układów kogeneracyjnych

Zapotrzebowanie na energię [GJ]

100

www.nape.pl

Oszczędność energii pierwotnej

ZaleŜność PES od wskaźnika energii pierwotnej energii elektrycznej dla: A- układu CHP, B – układu CCP ( skojarzonej produkcji energii elektrycznej i chłodu) dla róŜnych wartości COP chłodziarki absorpcyjnej, C – układu CCP dla róŜnych wartości sprawności elektrycznej układów CHP, D - dla układu CHCP przy załoŜeniu pracy urządzenia z wydajnością pokrywającą zapotrzebowanie na ciepło page 7

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Schematy źródeł zasilania - System podstawowy Sieć energe tyczna

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Źródło ciepła

Zasobnik ciepła (opcja)

Odbiory ciepła

Chodziarka spręŜarkowa

page 8

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zasobnik chłodu (opcja)

Odbiory chłodu

www.nape.pl

Schematy źródeł zasilania - System pełny Sieć energe tyczna

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Układ oprowadzenia ciepła

Jednostka CHP

Zasobnik ciepła

Odbiory ciepła Chodziarka absorpcyjna

Szczytowe źródło ciepła Chodziarka spręŜarkowa

page 9

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zasobnik chłodu

Odbiory chłodu

www.nape.pl

Ze spręŜarkowym urządzeniem chłodniczym bez kotła szczytowego Sieć energe tyczna

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Układ oprowadzenia ciepła

Jednostka CHP

Zasobnik ciepła

Odbiory ciepła Chodziarka absorpcyjna

Chodziarka spręŜarkowa

page 10

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zasobnik chłodu

Odbiory chłodu

www.nape.pl

System z kotłem szczytowym bez spręŜarkowego urządzenia chłodniczego Sieć energe tyczna

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Układ oprowadzenia ciepła

Jednostka CHP

Zasobnik ciepła

Odbiory ciepła Chodziarka absorpcyjna

Szczytowe źródło ciepła

page 11

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zasobnik chłodu

Odbiory chłodu

www.nape.pl

Bez szczytowych urządzeń grzewczych i chłodniczych Sieć energe tyczna

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Układ oprowadzenia ciepła

Jednostka CHP

Zasobnik ciepła

Odbiory ciepła Chodziarka absorpcyjna

Zasobnik chłodu

page 12

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Odbiory chłodu

www.nape.pl

System CHP z kotłem szczytowym Sieć energe tyczna

Jednostka CHP

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Zasobnik ciepła

Odbiory ciepła

Szczytowe źródło ciepła Chodziarka spręŜarkowa

page 13

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zasobnik chłodu

Odbiory chłodu

www.nape.pl

System CHP bez kotła szczytowego Sieć energe tyczna

Jednostka CHP

Układ rozliczeniowy

Odbiory en. elektrycznej

Zasobnik ciepła

Odbiory ciepła

Chodziarka spręŜarkowa

page 14

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zasobnik chłodu

Odbiory chłodu

www.nape.pl

Energetyka rozproszona - zalety    



    

Podniesienie efektywności wytwarzania energii Oszczędność paliw pierwotnych Poprawa bezpieczeństwa energetycznego Ograniczenie emisji do atmosfery – poprawa jakości powietrza oraz przeciwdziałanie zmianom klimatu Zmniejszenie uciąŜliwości spowodowanych obecnością duŜych przedsiębiorstw energetycznych Ograniczenie strat przesyłowych Ograniczenie kosztów rozbudowy oraz eksploatacji sieci ciepłowniczej Zwiększenie niezawodności zasilania MoŜliwość wykorzystania lokalnych zasobów energetycznych MoŜliwość łatwego i taniego zbilansowania sieci w okresie największych obciąŜeń

page 15

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Rodzaje urządzeń i technologii CHCP 

Urządzenia chłodnicze   



Urządzenia cieplne   



Chłodziarki spręŜarkowe Chłodziarka absorpcyjna Pompa ciepła, itd. Kocioł Wymienniki ciepła Pompa ciepła, itd.

Turbina gazowa

Urządzenia en. elektr.     

Turbina gazowa Turbina parowa Silnik tłokowy Ogniwo paliwowe, Silnik Stirlinga, itd.

Zdjęcie: Rolls-Royce plc

Urządzenia chłodnicze

Zdjęcie : Urban Ziegler, NRCan

page 16

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Rodzaje paliw 

Paliwa kopalne   



Gaz ziemny Olej opałowy Węgiel, itd.

Paliwa odnawialne      

Odpady drzewne Gaz wysypiskowy (GW) Biogaz Odpady rolne Wytłoki z trzciny cukrowej Uprawy energetyczne, itd.



Energia geotermalna



Wodór, itd.

page 17

Biomasa dla CHP Zdjęcie : Warren Gretz, DOE/NREL

Gejzer geotermalny

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Zdjęcie : Joel Renner, DOE/ NREL PIX

www.nape.pl

Aktualny stan technologii 

   

page 18

Systemy kogeneracyjne (trigeneracyjne) znajdują obecnie powszechne zastosowanie w duŜych obiektach w zakresie średnich (>100kWe) oraz duŜych mocy (>1000 kWe) Coraz bardziej powszechne stają się teŜ jednak ostatnio małe systemy kogeneracyjne (90 Wszystkie paliwa

www.nape.pl

Systemy kogeneracyjne z układami ORC (Organic Rankine Cycle) Systemy kogeneracyjne oparte na procesie ORC działają na tej samej zasadzie co klasyczne obiegi parowe. RóŜnica polega na zastosowaniu innego czynnika roboczego, którym zamiast pary wodnej jest czynnik organiczny (węglowodory, czynniki chłodnicze lub olej silikonowy) charakteryzujące się niŜszą temperaturą parowania.

Enefcogen HT scroll turbine and prototype

Jako maszyny robocze Enefcogen 30kW System mogą być uŜywane Moc [MWe] turbiny osiowe lub Wskaźnik mocy elektrycznej do mocy cieplnej odśrodkowe, silniki Sprawność elektryczna [%] śrubowe Sprawność cieplna [%] i tłokowe oraz Sprawność całkowita [%] rozpręŜacze spiralne. Rodzaj paliwa

page 41

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

ElectraTherm GreenMachine 50kW

0.001- pow. 0.4 0.2 -0.4 6 - 20 20-70 75-85 Bez ograniczeń

www.nape.pl

Systemy kogeneracyjne z układami ORC (Organic Rankine Cycle) Energia elektryczna Konwencjonalny kocioł





Na rynku pojawił się produkt brytyjskiej firmy Enenergetix Group pod nazwą „Genlec”, o mocy elektrycznej 1 kWel oraz 8 kWth Charakteryzuje się niską wagą, niskimi kosztami eksploatacji, przystosowany do wieszania na ścianie.

page 42

3 4 Wymiennik ciepła

2

Moduł ORC Pompa wodna 1

Pompa czynnika Powrót

Zasilenie

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Chłodziarki małej mocy zasilane ciepłem – absorpcyjne Bromolitowe (czynnik roboczy - woda)  DuŜy wybór urządzeń pow. 100 kW  Większość urządzeń jednostopniowych  PoniŜej 30 kW dostępnych 4 – 5 urządzeń  Niestety Sonnenklima i Rotartica zakończyły produkcję Moc nominalna Współczynnik wydajności chłodniczej Temperatura wody zasilającej Temperatura wody powrotnej Woda chłodząca Woda lodowa zasilenie Czynnik chłodniczy Czynnik roboczy

page 43

Sonnenklima Suninverse 10kW

Yazaki WFC-SC5 17.5 kW

Rotartica 4.5kW

EAW 15kW

Broad BCT 16kW

4,5 - 6000 kW 0,70 - 0,8

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

85 - 130°C > 70°C 30 - 35°C 6 - 7°C Woda Bromek Litu

www.nape.pl

Chłodziarki małej mocy zasilane ciepłem – absorpcyjne Amoniakalne (czynnik roboczy - amoniak).  Brak ryzyka krystalizacji  Wysokie ciśnienie pracy (8 15 bar)  MoŜliwe schłodzenie poniŜej O °C przy wysokiej temperaturze zasilania  Rozpowszechnione duŜe systemy zasilane bezpośrednio gazem  Małe urządzenia w fazie prototypów

page 44

Robur 17kW

Pink /SolarNext 12kW

AoSol 8kW (prototype)

Moc nominalna Współczynnik wydajności chłodniczej Woda chłodząca Woda lodowa zasilenie Temperatura wody zasilającej Czynnik chłodniczy

15 - 2500 kW 0.6 - 0.7

Czynnik roboczy

Woda

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

30 - 35°C -60 - 0°C 120 - 135°C Amoniak

www.nape.pl

Chłodziarki małej mocy zasilane ciepłem – adsorpcyjne

  

Cykliczna praca Brak ryzyka krystalizacji 4 produkty i 2 prototypy obecne na rynku

SorTech 8&15kW Invensor 7&10kW

China 10kW

Moc nominalna Współczynnik wydajności chłodniczej Temperatura czynnika gorącego Woda chłodząca Woda lodowa zasilenie Czynnik chłodniczy Adsorbent

page 45

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

ECN 2.5kW (prototype)

2 - 450 kW 0.2 - 0.7 60 - 90°C 30 - 35°C 6 - 7°C Woda SilikaŜel

www.nape.pl

Koszty inwestycyjne

TDC CHP

page 46

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Koszty inwestycyjne Dla wyznaczenia jednostkowych kosztów inwestycyjny moŜna posłuŜyć się równaniem:

I ( P ) = k1 * P + k 3 k2

gdzie:

Koszt CHP - inwestycyjny TDC - inwestycyjny CHP - eksploatacja

page 47

k1 4361 7435 5,88

k2 -0,33 -0,459 -0,27

k3 0 47,5 0

Moc P kWel kWC kWel

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

Koszt jedn. EUR/ kWel EUR/ kWC Cent/ kWel

Zakres 5 – 2000 kWel 7,5 – 1600 kWC 5 – 2000 kWel

www.nape.pl

Podsumowanie 



page 48

PowaŜną barierą powszechnego stosowania systemów kogeneracji w budynkach w Polsce są skomplikowane procedury związane ze sprzedaŜą nadmiaru wyprodukowanej energii elektrycznej do sieci i uzyskaniem świadectw pochodzenia energii elektrycznej z wysokosprawnej kogeneracji. Technologie trigeneracyjne małej skali są juŜ dostępne na rynku. Jednak ze względu na niewielkie doświadczenia związane przede wszystkim z integracja poszczególnych elementów systemów ich rozpowszechnianie jest ciągle utrudnione.

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

. Zastosowanie układów trigeneracyjnych w budynkach biurowych - studium przypadku 

Nowoczesne budynki biurowe wymagają utrzymania komfortu cieplnego w ich wnętrzach w okresie całego roku - konieczna klimatyzacja.



Wymagania zrównowaŜonego rozwoju to minimalizacja zuŜycia energii i wykorzystanie energii odnawialnych.



Konkurencja na rynku nieruchomości wymaga minimalizacji łącznych kosztów wszystkich nośników energii dostarczanych do tych budynków.

page 49

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja komputerowa - podstawowe narzędzie przy projektowaniu nowoczesnych systemów zaopatrzenia w energię





page 50

Podejście tradycyjne - ograniczenie strat energii zimą i zysków latem przez zastosowanie moŜliwie dobrej izolacji i energooszczędnych urządzeń. Obliczenia statyczne dla warunków ekstremalnych. Podejście nowoczesne - całoroczna analiza energetyczna uwzględniająca dynamikę budynku oraz zmienność temperatury zewnętrznej oraz zyski wewnętrzne.

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Budynek Tulipan



  

page 51

Budynek składa się z 8 stref, w tym 6 stref o kontrolowanych parametrach wewnętrznych (temperatura i wilgotność). Łączna powierzchnia - 10 059 m2 Kubatura - 46 000 m3 Zapotrzebowanie na :  ciepło - 1240 kW  chłód - 980 kW  energię elektryczną - 650 kW

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

System zaopatrzenia w energię



Tradycyjny:   



Proponowany: 





page 52

Ciepło - sieć miejska lub kotłownia gazowa Chłód - agregaty spręŜarkowe Energia el. - zakład energetyczny. Ciepło - odzysk z silnika gazowego 230 kW, kotłownia gazowa szczytowa, odzysk ciepła z wentylacji, wymiennik gruntowy dla powietrza wentylacyjnego. Chłód - chłodziarka absorbcyjna 140 kW + agregaty spręŜarkowe szczytowe Energia el. - generator elektryczny 150 kW + zakład energetyczny.

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

System zaopatrzenia w energię - schemat S ie ć e le k tro e n e rg e ty c z n a

C h ło d n ia w e n ty la to ro w a

C h ło d n ia w e n ty la to ro w a

C h ło d n ia w e n ty la to ro w a

C h ło d z ia rk a a b s o rp c y jn a

C h ło d z ia rk i s p rę Ŝa rk o w e

G e n e ra to r e n e rg ii e le k try cz n e j



S iln ik g a z o w y

Z a s o b n ik c h ło d u

S ie ć g a z o w a

Z im n a w oda

Z a s o b n ik c ie p ła

K o tły g a z o w e s zc zy to w e

W y m ie n n ik i z a s o b n ik c .w .u .

W y rzu tn ia p o w ie trz a In s ta la c ja o g rz e w c z a In s ta la c ja c h ło d n ic z a

C ze rp n ia p o w ie trz a

G ru n to w y w y m ie n n ik c ie p ła

O d zy s k c ie p ła

C e n tra la k lim a ty za c y jn a

In s ta la c ja c .w .u . In s ta la c ja e le k try c z n a

page 53

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

S tre fy bwww.nape.pl udynku

00 :0 0 05 :00 :0 0: 10 00 :0 0 15 :00 :0 0 20 :00 :0 0 01 :00 :0 0 06 :00 :0 0 11 :00 :0 0 16 :00 :0 0 21 :00 :0 0 02 :00 :0 0 07 :00 :0 0 12 :00 :0 0 17 :00 :0 0 22 :00 :0 0 03 :00 :0 0 08 :00 :0 0: 13 00 :0 0 18 :00 :0 0 23 :00 :0 0 04 :00 :0 0 09 :00 :0 0 14 :00 :0 0 19 :00 :0 0 00 :00 :0 0 05 :00 :0 0 10 :00 :0 0 15 :00 :0 0 20 :00 :0 0 01 :00 :0 0 06 :00 :0 0 11 :00 :0 0: 16 00 :0 0 21 :00 :0 0: 00

ObciąŜenie enie

Symulacja programem ESPr

Profile obciąŜeń: energia elektryczna Tygodniowy profil obciąŜenia energetycznego

1,200

1,000

0,800

page 54 0,600

0,400

0,200

0,000

Godziny

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław www.nape.pl

Symulacja programem ESPr

Profile obciąŜeń: ciepło/ chłód - zima Zapotrzebowanie na moc cieplną podczas najzimnieszego tygodnia

800

700

Ogrzewanie centrale Ogrzewanie strefy Ogrzewanie całość

Moc cieplna [kW]

600

500

400

300

200

100

0 1

7

13

19

25

31

37

43

49

55

61

67

73

79

85

91

97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 163

Czas [h]

page 55

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja programem ESPr

Profile obciąŜeń: ciepło/ chłód - lato Zapotrzebowanie na moc chłodniczą / cieplną podczas najcieplejszego tygodnia 800

700

Moc chłodnicza / cieplna [kW]

600

Ogrzewanie centrale

500

Chłodzenie centrale Chłodzenie strefy 400

Chłodzenie całość

300

200

100

166

161

156

151

146

141

136

131

126

121

116

111

106

101

96

91

86

81

76

71

66

61

56

51

46

41

36

31

26

21

16

11

6

1

0 Czas [h]

page 56

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja - wymiennik gruntowy Lato

Zima

Temperaturapowietrzazewnętrznegoizawymiennikiemgruntowympodczasnajzimniejszego tygodnia

Temperaturapowietrzazewnętrznegoizawymiennikiemgruntowympodczasnajcieplejszego tygodnia 10

Temperaturapowietrzazewnętrznego

35

Temperaturapowietrzazawymiennikiemgruntowym

5

30

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101 106 111 116 121 126 131 136 141 146 151 156 161 166

0

25 -5

Temperatura[C]

Temperatura[C]

20 -10

15

-15 10 Temperaturapowietrzazewnętrznego 5

Temperaturapowietrzazawymiennikiemgruntowym

-20

-25

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 101 105 109 113 117 121 125 129 133 137 141

0

Czas[h]

Czas[h]

page 57

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja - system energetyczny - zima Zapotrzebowanie na moc cieplną i moc cieplna wymiennika gruntowego podczas najzimnejszego tygodnia 800,0 Ogrzewanie centrale Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania

700,0

Moc cieplna kanału wykorzystana do ogrzewania

Moc cieplna [kW]

600,0

500,0

400,0

300,0

200,0

100,0

166

161

156

151

146

141

136

131

126

121

116

111

106

101

96

91

86

81

76

71

66

61

56

51

46

41

36

31

26

21

16

11

6

1

0,0 Czas [h]

page 58

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja - system energetyczny - zima Zapotrzebowanie na moc cieplną budynku, moc cieplna silnika gazowego i zapotrzebowanie na moc cieplną ze źródła szczytowego podczas najzimniejszego tygodnia 800,0 Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania 700,0

Moc cieplna silnika/turbiny Zapotrzebowanie na ciepło ze źródła szczytowego

Moc cieplna [kW]

600,0

500,0

400,0

300,0

200,0

100,0

166

161

156

151

146

141

136

131

126

121

116

111

106

101

96

91

86

81

76

71

66

61

56

51

46

41

36

31

26

21

16

11

6

1

0,0

Czas [h]

page 59

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja - system energetyczny - lato Zapotrzebowanie na chłód budynku i moc chłodnicza wymiennika gruntowego podczas najcieplejszego tygodnia 800,0 Chłodzenie centrale 700,0 Chłodzenie strefy Zapotrzebowanie na chłód do klimatyzacji

600,0

Moc chłodnicza kanału wykorzystana do chłodzenia

Moc chłodnicza [kW]

500,0 400,0

300,0 200,0 100,0

166

161

156

151

146

141

136

131

126

121

116

111

106

101

96

91

86

81

76

71

66

61

56

51

46

41

36

31

26

21

16

11

6

1

0,0 -100,0 -200,0 Czas [h]

page 60

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja - system energetyczny - lato Moc chłodnicza silnika gazowego, szczytowego źródła chłodu oraz wymiennika gruntowego i moc cieplna szczytowego źródła ciepła podczas najcieplejszego tygodnia 600 Moc chłodnicza kanału wykorzystana do chłodzenia Zapotrzebowanie na ciepło ze źródła szczytowego 500

Moc chłodnicza / cieplna [kW]

Moc chłodnicza silnika gazowego Zapotrzebowanie na chłód ze źródła szczytowego 400

300

200

100

166

161

156

151

146

141

136

131

126

121

116

111

106

101

96

91

86

81

76

71

66

61

56

51

46

41

36

31

26

21

16

11

6

1

0

Czas [h]

page 61

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Symulacja - system energetyczny - lato Zapotrzebowanie na moc elektryczną budynku podczas najcieplejszego tygodnia 700 Moc elektryczna generatora Zapotrzebowanie na energię elektryczną budynku

600

Moc elektryczna pobierana (oddawana) z (do) sieci Moc elektryczna napędu źródła szczytowego chłodu

500

Moc elektryczna [kW]

400

300

200

100

166

161

156

151

146

141

136

131

126

121

116

111

106

101

96

91

86

81

76

71

66

61

56

51

46

41

36

31

26

21

16

11

6

1

0

-100

-200 Czas [h]

page 62

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Bilans energii elektrycznej Energia elektryczna wytworzona, zakupiona i sprzedana w układach z zastosowanym silnikiem gazowym i bez niego 2000

Ilość energii elektrycznej w ci ciągu roku [MWh/rok]

1800 Zapotrzebowanie na energię elektryczną 1591 MWh/rok

1600 Zapotrzebowanie na energię elektryczną 1456 MWh/rok

1400 1200 1000

Sprzedana energia elektryczna do sieci MWh/rok Zakupiona energia elektryczna MWh/rok Produkcja własna energii elektrycznej MWh/rok

800 600 400 200 0 150

0 Moc elektryczna silnika gazowego [kW]

page 63

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Bilans ciepła Zapotrzebowanie na energię cieplną w ciągu roku 3500

Ilość energii cieplnej [GJ/rok]

3000

2500

2000

1500 Energia cieplna źródła szczytowego GJ/rok Energia cieplna wymiennika gruntowego GJ/rok

1000

Energia cieplna silnika gazowego GJ/rok 500

0 150

0 Moc elektryczna silnika gazowego [kW]

page 64

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Bilans chłodu Zapotrzebowanie na energię chłodniczą 2500 Energia chłodnicza źródła szczytowego GJ/rok Energia chłodnicza wymiennika gruntowego GJ/rok Energia chłodnicza silnika gazowego GJ/rok

Ilość energii chłodniczej [GJ/rok]

2000

1500

1000

500

0 150

0 Moc elektryczna silnika gazowego [kW]

page 65

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Zestawienie wyników Wyszczególnienie

Stan Stan Jednostka wyjściowy wyjściowy - msc - gaz

Odzysk Triciepła generacja tunel - gaz

Zapotrzebowanie na ciepło, w tym:

kW

1240

1240

740

660

660

Zapotrzebowanie na chłód

kW

980

980

750

670

670

Zapotrzebowanie na energię elektryczną

kW

650

650

650

635

585

ZuŜycie ciepła

GJ/rok

6680

6680

4675

4408

4408

Zapotrzebowanie na chłód

GJ/rok

2950

2950

1949

1619

1619

MWh/rok

1300

1300

1300

1260

1150

Dodatkowe nakłady inwestycyjne



0

0

94000

130000

903024

Dodatkowe koszty eksploatacyjne

zł/rok

0

0

0

0

49452

Koszty paliwa i energii elektrycznej

zł/rok

667035

643689

573878

551265

382636

Razem

zł/rok

667035

643689

573878

551265

432088

Obnizenie kosztów eksploatacyjnych

zł/rok

0

23346

69811

22613

141791

lata

x

x

1,3

5,7

6,4

74,2%

15,4%

13,3%

Zapotrzebowanie na energię elektryczną

SPTB IRR

page 66

Odzysk ciepła gaz

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Zestawienie wyników - emisja

14 CO2 tys. t/rok

12

NOx t/rok

10

SO2 t/rok Pył t/rok

8 6 4 2

en er ac ja Tr ig

m

sc

0

page 67

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl

Dziękuję za uwagę

[email protected]

page 68

Dni Oszczędzania Energii, 3-4 Listopada 2010, Wrocław

www.nape.pl