Příloha č. 4
Způsob určování úspory primární energie v procesu vysoce účinné kombinované výroby elektřiny a tepla
(1) Účinnost procesu kombinované výroby jako kritéria pro stanovení množství elektřiny z vysoce účinné kombinované výroby s nárokem na příspěvek se stanovuje výpočtem jako úspora primární energie podle odstavce 3 nebo podle odstavce 16 této přílohy. Pro účely výpočtu je možno použít i jiné období než 1 rok.
(2) Užitečným teplem, teplo vyrobené v procesu kombinované výroby tepla a elektřiny k uspokojování ekonomicky odůvodněné poptávky po teplu a chlazení; užitečným teplem není teplo spotřebované pro vlastní spotřebu výroby tepla, nebo elektřiny, nebo tepla a elektřiny; užitečným teplem není ani teplo spotřebované pro výrobu elektřiny u sériově řazených turbosoustrojí navazujících na kombinovanou výrobu tepla a elektřiny.
(3) Výpočet úspor primární energie
1
UPE = [1 - ----------] . 100 [%]
T T
η η
q e
--- + ---
V E
η η
r r
přičemž dílčí účinnosti výroby tepla
T T
η a elektřiny η
q e
v teplárně se stanoví podle vzorců:
T
Q
T už
η = ----- [-]
q T
Q
pal
T
T E
η = ----- [-]
e T
Q
pal
T
η - je energetická účinnost dodávky tepla z kombinované
q výroby definovaná jako roční nebo měsíční výroba užitečného
tepla v soustrojí, sériové sestavě soustrojí nebo výrobně
s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla dělená spotřebou
paliva použitého v procesu kombinované výroby. U parních
výroben elektřiny a tepla se tato hodnota vynásobí
koeficientem 1,045. [-]
T
η - je elektrická účinnost kombinované výroby definovaná
e jako roční nebo měsíční výroba elektřiny z kombinované
výroby v soustrojí, sériové sestavě z kombinované
výrobně vázaná na dodávku užitečného tepla dělená
spotřebou paliva použitého v procesu kombinované výroby.
U parních výroben elektřiny a tepla, kde rok výstavby
je 1996 a dříve, se tato hodnota vynásobí koeficientem
1,107. [-]
V
η - je referenční hodnota energetické účinnosti oddělené
r výroby tepla (výtopenská výroba) [-]
E
η - je referenční hodnota účinnosti oddělené výroby elektřiny
r (podle vzorce v odst. 13) [-]
T
Q - je roční nebo měsíční výroba užitečného tepla dodaného
už ze soustrojí nebo výrobny s kombinovanou výrobou elektřiny
a tepla, stanoví se podle definice buď měřením nebo
vyhodnocením naměřených hodnot [MWh]
T
Q - je energetický potenciál paliva použitého v procesu
pal kombinované výroby ke společné výrobě užitečného tepla
a elektřiny, při splnění prahových hodnot účinnosti se
jedná o celkové palivo spotřebované v soustrojí nebo
sériové sestavě soustrojí [MWh]
Energetický potenciál paliva použitého v kombinované výrobě se stanoví podle vzorce:
T T T T
Q = Q - Q - Q
pal pal, celk pal, výt pal, elkond
T
Q - je energetický potenciál paliva použitého
pal, elkond k výrobě kondenzační elektřiny [MWh] a odečítá
se u zařízení parních kondenzačních odběrových
turbín, pokud celková účinnost je nižší
než 80 %. Vypočte se ze vztahu:
T ev
Q = E . S
pal, elkond K pal
E - je množství elektřiny [MWh] vyrobené kondenzačním způsobem
K a vypočtené podle přílohy č. 3, bod 2.
ev
S - je měrná spotřeba paliva na výrobu kondenzační elektřiny
pal [MWh/MWh] stanovená buď výrobcem nebo měřením, které
provede nezávislá odborná organizace
T
Q - je celkový energetický potenciál paliva použitého
pal, celk v soustrojí, sériové sestavě soustrojí nebo ve
výrobně včetně výtopenského energetického potenciálu
[MWh]; stanoví se měřením
T
Q - je výtopenský energetický potenciál paliva soustrojí
pal, výt nebo výtopny [MWH], stanoví se jako součet množství
paliva spáleného ve výtopenských kotlích a paliva
spotřebovaného na dodávku tepla z parních redukčních
stanic
Vypočte se ze vztahu:
T T td
Q = Q . S
pal, výt už, výt pal
T
Q - je dodávka užitečného tepla z výtopenských kotlů
už, výt a redukčních stanic [MWh] (změřená nebo zjištěná
vyhodnocením změřených hodnot)
td
S - je měrná spotřeba paliva na výrobu užitečného tepla
pal [MWh/MWh] stanovená buď výrobcem nebo měřením, které
provede nezávislá odborná organizace
T
E - je roční nebo měsíční výroba svorkové elektřiny [MWh]
vázaná na dodávku užitečného tepla ze soustrojí, sériové
sestavy soustrojí nebo výrobny s kombinovanou výrobou
elektřiny a tepla, v případě splnění prahových hodnot
účinnosti se jedná o celou svorkovou výrobu elektřiny.
(4) Harmonizované referenční hodnoty účinnosti se vztahují k výhřevnosti paliva, teplotě prostředí 15 °C, atmosférickému tlaku 1,013 barů (1 013 hPa), relativní vlhkosti 60 % a pro oddělenou výrobu elektřiny a tepelné energie jsou uvedeny v procentech.
(5) Korekční faktory vlivu klimatických podmínek a vyhnutelných síťových ztrát se vztahují pouze na harmonizované referenční hodnoty účinnosti pro oddělenou výrobu elektřiny.
(6) Tabulka č. 1
Harmonizované referenční hodnoty účinnosti pro oddělenou výrobu
elektřiny používané k výpočtům v období v období od roku 2006
do roku 2011
+-------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| | Zařízení KVET vybudované do roku |
| Palivo +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 |
| | | | | | | | | | | | - 2011 |
| +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | E | E | E | E | E | E | E | E | E | E | E |
| | η | η | η | η | η | η | η | η | η | η | η |
| | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal | ripal |
+---------+---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| Pevné | Černé uhlí | 39,700 | 40,500 | 41,200 | 41,800 | 42,300 | 42,700 | 43,100 | 43,500 | 43,800 | 44,000 | 44,2 |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | hnědé uhlí, | 37,300 | 38,100 | 38,800 | 39,400 | 39,900 | 40,300 | 40,700 | 41,100 | 41,400 | 41,600 | 41,8 |
| | lignit | | | | | | | | | | | |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Dřevní hmota | 25,000 | 26,300 | 27,500 | 28,500 | 29,600 | 30,400 | 31,100 | 31,700 | 32,200 | 32,600 | 33,0 |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Biomasa | 20,000 | 21,000 | 21,600 | 22,100 | 22,600 | 23,100 | 23,500 | 24,000 | 24,400 | 24,700 | 25,0 |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Biologicky | 20,000 | 21,000 | 21,600 | 22,100 | 22,600 | 23,100 | 23,500 | 24,000 | 24,400 | 24,700 | 25,0 |
| | rozložitelný | | | | | | | | | | | |
| | a | | | | | | | | | | | |
| | neobnovitelný | | | | | | | | | | | |
| | (komunální) | | | | | | | | | | | |
| | odpad | | | | | | | | | | | |
+---------+---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| Kapalné | Topné oleje | 39,700 | 40,500 | 41,200 | 41,800 | 42,300 | 42,700 | 43,100 | 43,500 | 43,800 | 44,000 | 44,2 |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Biopaliva | 39,700 | 40,500 | 41,200 | 41,800 | 42,300 | 42,700 | 43,100 | 43,500 | 43,800 | 44,000 | 44,2 |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Biologický | 20,000 | 21,000 | 21,600 | 22,100 | 22,600 | 23,100 | 23,500 | 24,000 | 24,400 | 24,700 | 25,0 |
| | rozložitelný | | | | | | | | | | | |
| | odpad | | | | | | | | | | | |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Neobnovitelný | 20,000 | 21,000 | 21,600 | 22,100 | 22,600 | 23,100 | 23,500 | 24,000 | 24,400 | 24,700 | 25,0 |
| | odpad | | | | | | | | | | | |
+---------+---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| Plynné | Zemní plyn | 50,000 | 50,400 | 50,800 | 51,100 | 51,400 | 51,700 | 51,900 | 52,100 | 52,300 | 52,400 | 52,5 |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Plyn z | 39,700 | 40,500 | 41,200 | 41,800 | 42,300 | 42,700 | 43,100 | 43,500 | 43,800 | 44,000 | 44,2 |
| | ratifikace | | | | | | | | | | | |
| | /vodík | | | | | | | | | | | |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Koksárenský, | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,000 | 35,0 |
| | vysokopecní a | | | | | | | | | | | |
| | jiné odpadní | | | | | | | | | | | |
| | plyny, | | | | | | | | | | | |
| | odpadní teplo | | | | | | | | | | | |
| +---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
| | Bioplyn | 36,700 | 37,500 | 38,300 | 39,000 | 39,600 | 40,100 | 40,600 | 41,000 | 41,400 | 41,700 | 42,0 |
+---------+---------------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+
(7) Výrobci kombinované výroby elektřiny a tepelné energie, použijí referenční hodnoty účinnosti výroby elektřiny uvedené v tabulce č. 1 v souvislosti s rokem výstavby.
Tyto harmonizované referenční hodnoty platí po dobu deseti let od roku výstavby.
Rokem výstavby výrobny nebo zařízení kombinované výroby elektřiny a tepelné energie je kalendářní rok, ve kterém byla zahájena výroba elektřiny.
(8) U výrobny, soustrojí nebo sériové sestavy soustrojí kombinované výroby elektřiny a tepelné energie, která dosáhne jedenáctého roku provozu, použije výrobce v souladu s odstavcem (7) harmonizované referenční hodnoty účinnosti deset let staré po dobu jednoho roku.
(9) V případě, že soustrojí nebo sériová sestava soustrojí kombinované výroby elektřiny a tepelné energie byla technicky zhodnocena (modernizována nebo rekonstruována) a investiční náklady na technické zhodnocení přesáhnou 50 % investičních nákladů na výstavbu nového srovnatelného soustrojí nebo sériové sestavy soustrojí pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepelné energie, za rok výstavby se považuje rok první výroby elektřiny ve zdokonaleném zařízení.
Pokud výrobna se skládá zvíce soustrojí nebo sériových sestav soustrojí kombinované výroby elektřiny a tepelné energie, které byly instalovány v různých letech a pokud to provedení kombinované výroby elektřiny a tepelné energie umožňuje, hodnotí se jednotlivá soustrojí nebo sériové sestavy soustrojí odděleně.
V případě, že tento postup nelze aplikovat, pak stáří jednotlivých soustrojí nebo sériových sestav soustrojí se stanoví jako průměr počítaný na základě podílu investic realizovaných rokem výstavby.
V případě, že jednotlivé investiční akce ve výrobně byly realizovány ve značně rozdílných časových úsecích, může výrobce zahrnout do výpočtu roku výstavby přeceňovací koeficient, výpočet si nechá schválit ministerstvem.
(10) Pokud se v daném zařízení spaluje pouze jeden druh paliva, dosadí se za hodnotu
E
η
rpal
přímo hodnota
E
η
ripal
z tabulky č. 1. V případě společného spalování více druhů paliv při kombinované výrobě elektřiny a tepelné energie, stanovujeme výsledné harmonizované referenční hodnoty účinnosti pro oddělenou výrobu elektřiny prostřednictvím váženého průměru vztaženého na jednotlivá množství tepla v palivu.
n E
∑ Q . η
E i=1 pal,i ripal
η = ------------------- [%]
rpal n
∑ Q
i=1 pal,i
Q - podíly energie jednotlivých druhů paliva spotřebovaných
pal,i v kotli ke krytí kombinované výroby [GJ]
E
η - harmonizované referenční účinnosti oddělené výroby
ripal elektřiny uvedené v tabulce č. 1 pro jednotlivé druhy
paliva [%]
(11) Harmonizované referenční účinnost pro oddělenou výrobu elektřiny se zvyšuje v závislosti na průměrné roční teplotě vzduchu o 0,1 procentního bodu za každý stupeň pod 15 °C. Protože na území ČR dlouhodobá průměrná roční teplota vzduchu
t
tep
dosahuje 8 °C, zvýší se harmonizovaná referenční činnost o
E
Δ η = 0,1 . (15 - 8) = 0,7 [%]
rtep
Korekční faktory pro klimatickou podmínky se nepoužívají u technologií kombinované výroby elektřiny a tepla založených na palivových článcích.
(12) Harmonizovaná referenční účinnost pro oddělenou výrobu elektřiny
η
rtep
se dále upravuje v závislosti na síťových ztrátách, které přímo souvisí s napěťovou úrovní připojení výrobny kombinované výroby elektřiny a tepelné energie koeficientem napěťové úrovně připojení
k
nap. úrovně přip.
Tabulka č. 2
Korekční faktory ve vztahu k síťovým ztrátám
+--------------+------------------------------------------------+
| | Hodnota korekčního faktoru k |
| | inap. úrovně přip |
| Napětí +----------------------+-------------------------+
| | Elektřina dodávána | Elektřina dodávána pro |
| | do přenosové nebo | vlastní spotřebu nebo |
| | distribuční soustavy | přímým vedením |
+--------------+----------------------+-------------------------+
| > 200 kV | 1,000 | 0,985 |
+--------------+----------------------+-------------------------+
| 100 - 200 kV | 0,985 | 0,965 |
+--------------+----------------------+-------------------------+
| 50 - 100 kV | 0,965 | 0,945 |
+--------------+----------------------+-------------------------+
| 0,4 - 50 kV | 0,945 | 0,925 |
+--------------+----------------------+-------------------------+
| < 0,4 kV | 0,925 | 0,860 |
+--------------+----------------------+-------------------------+
Pokud výrobna dodává elektřinu do jedné napěťové úrovně, dosadí se za hodnotu
k
nap úrovně přip
přímo hodnota
k
inap. úrovně přip.
z tabulky č. 2.
V případě, že výrobna, soustrojí nebo sériová sestava soustrojí dodává elektřinu do více napěťových úrovní, korekční faktor pro vyhnutelné síťové ztráty se vyhodnotí na základě váženého průměru dodávané elektřiny.
n
∑ k . E
i=1 inap. úrovně přip. i
k = ------------------------------ [-]
nap. úrovňě přip n
∑ E
i=1 i
E - jednotlivé podíly množství elektřiny dodané do odlišných
i napěťových úrovní v [MWh]
k - jednotlivé korekční faktory pro vyhnutelné
inap. úrovně přip síťové ztráty
Korekční faktory pro vyhnutelné síťové ztráty se neuplatňují pro dřevní hmotu a bioplyn.
(13) Výsledná hodnota harmonizované účinnosti oddělené výroby elektřiny k dosazení do vzorce pro výpočet úspory primární energie v odst. 2 se stanoví podle vzorce
E E E
η = (η + Δη ) . k [%]
r rpal rtep nap. úrovně přip
(14) Tabulka č. 3
Harmonizované referenční hodnoty účinnosti pro oddělenou
výrobu tepla
+------------------------------+---------------------------------+
| Palivo | Druh média |
| +----------------+----------------+
| | Pára/horká | Přímé |
| | voda | výfukové plyny |
| +----------------+----------------+
| | V | V |
| | η | η |
| | ripal | ripal |
+---------+--------------------+----------------+----------------+
| Pevné | Černé uhlí | 88,000 | 80,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Hnědé uhlí, lignit | 86,000 | 78,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Dřevní hmota | 86,000 | 78,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Biomasa | 80,000 | 72,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Biologicky | 80,000 | 72,000 |
| | rozložitelný a | | |
| | neobnovitelný | | |
| | (komunální) odpad | | |
+---------+--------------------+----------------+----------------+
| Kapalné | Topné oleje | 89,000 | 81,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Biopaliva | 89,000 | 81,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Biologicky | 80,000 | 72,000 |
| | rozložitelný odpad | | |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Neobnovitelný | 80,000 | 72,000 |
| | odpad | | |
+---------+--------------------+----------------+----------------+
| Plynné | Zemní plyn | 90,000 | 82,000 |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Plyn z rafinace/ | 89,000 | 81,000 |
| | vodík | | |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Koksárenský, | 80,000 | 72,000 |
| | vysokopecní a jiné | | |
| | odpadní plyny, | | |
| | odpadní teplo | | |
| +--------------------+----------------+----------------+
| | Bioplyn | 70,000 | 62,000 |
+---------+--------------------+----------------+----------------+
Pokud se v zařízení spaluje pouze jeden druh paliva, dosadí se do vzorce pro výpočet UPE v odst. 3 za hodnotu
V V
η hodnota η - 5 [%]
r ripal
V případě společného spalování více druhů paliv stanovujeme výslednou harmonizovanou referenční hodnotu účinnosti pro oddělenou výrobu tepla prostřednictvím váženého průměru vztaženého na jednotlivá množství tepla v palivu podle vzorce
n V
∑ Q . η
V i=1 pal,i ripal
η = ------------------------ - 5 [%]
r n
∑ Q
i=1 pal,i
Q - jednotlivé podíly energie paliv spotřebované v kotli
pal,i ke krytí výroby příslušejícího podílu elektřiny
a tepelné energie v [GJ]
V
η - jednotlivé harmonizované referenční účinnosti
ripal oddělené výroby tepelné energie členěné podle
typu paliva [%]
(15) V případě, že v jednom procesu kombinované výroby je vyráběna elektřina, užitečné teplo a mechanická energie, navrhne postup výpočtu dílčích energetických účinností dodávky tepla, elektrické účinnosti a výroby mechanické energie (např. tlakového vzduchu ) a úspory primární energie sám výrobce a nechá si postup potvrdit ministerstvem.
(16) Minimální účinnost výroby elektrické energie pro parní turbosoustrojí
η ,
el
kde rok výstavby je 31. 12. 1995 a později, v % je
x
43
při měrné spotřebě energie v palivu
ev
S
pal
2,32 GJ/GJ nebo 8,36 GJ/MWh. U turbosoustrojí do 50 MW je účinnost výroby
xx
η 35 %
el
při měrné spotřebě energie v palivu
ev
S
pal
2.85 GJ/GJ nebo 10,26 GJ/MWh. Pro turbosoustrojí nad 50 MW je účinnost výroby
xx
η 40 %
el
při měrné spotřebě energie v palivu
ev
S
pal
2,5 GJ/GJ nebo 9 GJ/MWh.
Poznámky:
x platí pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla uvedenou do provozu po 31. 12. 1995; pro kogenerační zdroje s rokem uvedení do provozu před 31. 12. 1995 platí
ev
η = 39,8 %, S = 2,51 GJ/GJ nebo 9,04 GJ/MWh.
el pal
xx platí pro výrobny elektřiny s kondenzačním provozem a s dodávkou užitečného tepla v poměru vyrobené elektřiny a dodávky užitečného tepla
E (MWh)/Q (MWh)
sv tep
rovným nebo větším než 4,4 (elektrárny s dodávkou tepla): v případě zdrojů s kotli na spalování biomasy bude minimální účinnost stanovena odborným posudkem obsahujícím rovněž zhodnocení možností využití tepla.
(17) Minimální účinnost výroby energie v kombinovaném cyklu s plynovou turbínou a spalinovým kotlem a v paroplynovém cyklu
η
et
+----------------------+------------------+---------------------+
| Provozní | Účinnost výroby | Měrná spotřeba |
| soubor | η | energie |
| | et | et |
| | | v palivu S |
| | | pal |
| +------------------+---------------------+
| | % | GJ/GJ |
+----------------------+------------------+---------------------+
| plynová turbína + | 74 | 1,35 |
| spalinový kotel | | |
+----------------------+------------------+---------------------+
| plynová turbína + | 28 | 3,57 |
| spalinový kotel - | | |
| špičkový provoz | | |
+----------------------+------------------+---------------------+
| paroplynový cyklus | 72 | 1,39 |
| s využitím tepla | | |
+----------------------+------------------+---------------------+
| Paroplynový cyklus | x | 1,39 |
| s kondenzací | 50 | |
+----------------------+------------------+---------------------+
Poznámka:
x platí pro výrobny elektřiny s kondenzačním provozem a s dodávkou užitečného tepla v poměru vyrobené elektřiny a dodávky užitečného tepla
E (MWh)/Q (MWh)
sv tep
rovným nebo větším než 4,4 (elektrárny s dodávkou tepla).
(18) Minimální účinnost výroby energie v kogenerační jednotce s pístovým motorem
η
kj
a minimální účinnost výroby energie v výrobně s kogeneračními jednotkami a kotli
η
et
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| Jmenovitý | teplota vody | účinnost výroby | měrná spotřeba | účinnost výroby energie |
| el. výkon | na výstupu z | energie v kogen. | energie v palivu | (tep. + el.) v kotelně |
| kogenerační | kogenerační | jednotce | na výrobu el. | v kotelně |
| jednotky | jednotky | η | ev | η x |
| | | et | S | et |
| | | | pal | |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| KW | °C | % | GJ/MWh | % |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| do 100 | do 90 | 75 | 4,8 | 75 + 9 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| nad 100 | do 90 | 80 | 4,5 | 80 + 5 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| nad 100 | 91 - 100 | 75 | 4,8 | 75 + 10 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| nad 100 | 101 - 110 | 69 | 5,22 | 69 + 16 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| nad 100 | 111 - 120 | 64 | 5,62 | 64 + 21 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| nad 100 | 121 - 130 | 59 | 6,1 | 59 + 26 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
| nad 100 | nad 130 | 54 | 6,67 | 54 + 31 x K/(1 + K) |
+-------------+--------------+------------------+------------------+-------------------------+
ko
Q
x pal
K = ------
kj
Q
pal
ko
Q energie paliva spáleného v kogenerační jednotce (GJ)
pal
kj
Q energie paliva spáleného v kotlích (GJ)
pal
(19) V případě společného a současně probíhajícího procesu výroby elektřiny, tepla a mechanické energie lze převést mechanickou energii (nejčastěji využívané k výrobě tlakového vzduchu) na ekvivalent elektřiny. Přitom z tepelné energie páry na výrobu mechanické energie v parním turbosoustrojí
Q
m
lze vyrobit ekvivalentní množství elektřiny
T
E
ekviv
Výsledná hodnota elektřiny z kombinovaného procesu pro výpočet dílčí elektrické účinnosti z kombinovaného procesu se stanoví podle vzorce
T T T
E = E + E (MWh)
svorková ekviv
U turbosoustrojí v kondenzačním nebo protitlakém režimu se stanoví:
Q
m
E = --- (MWh)
ekviv q
el
Q - spotřeba tepla v páře na výrobu mechanické energie (GJ)
m
q - měrné spotřeba tepla na výrobu elektřiny (GJ/MWh)
el
Měrná spotřeba tepla v páře na výrobu elektřiny se stanoví
a) u turbosoustrojí v kondenzačním režimu se stanoví
q = q
el elk
Pro soustrojí s jmenovitým elektrickým výkonem 6 MW nebo větším
q = 3,96 x k x k [GJ/MWh]
elk p o
Pro soustrojí se jmenovitým elektrickým výkonem menším než 6 MW.
q = 4,l x k x k [GJ/MWh]
elk p o
Hodnoty koeficientu
k pro obvyklé tlakové úrovně admisní páry a teploty kondenzátu t
p ko
jsou uvedeny v tabulce č. 4.
Tabulka č.4
Koeficient k pro určení měrné spotřeby na výrobu elektřiny
p
v kondenzačním režimu
+------+-----------------------------------------------+
| t | tlak admisní páry MPa |
| ko | |
+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| °C | 9,0 | 6,0 | 3,5 | 2,5 | 2,0 | 1,6 |
+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| 40 | 3,038 | 3,241 | 3,452 | 3,710 | 3,898 | 4,046 |
+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| 60 | 3,247 | 3,465 | 3,755 | 4,122 | 4,318 | 4,543 |
+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| 80 | 3,485 | 3,757 | 4,162 | 4,640 | 4,912 | 5,224 |
+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
Hodnoty mezi jednotlivými sloupci a řádky se stanoví interpolací.
b) u turbosoustrojí v protitlakém režimu se stanoví
q = q
el elpt
Pro soustrojí s jmenovitým elektrickým výkonem 6 MW nebo větším
q = 3,96 . k (GJ/MWh)
elpt o
Pro soustrojí s jmenovitým elektrickým výkonem menším než 6 MW
q = 4,l . k (GJ/MWh)
elpt o
c) u turbosoustrojí v kondenzačním odběrovém režimu se stanoví
ad nt
M . (i - i ) (M - M ) . (i - i )
T vst vst od vst od vst ko
E = --------------------- + ----------------------------- (MWh)
ekvivalent q q
elpt elk
M - množství páry na vstupu do turbíny (t)
vst
M - množství páry do odběru (t)
od
ad
i - entalpie vstupní admisní páry (GJ/t)
vst
nt
i - entalpie vstupní nízkotlaké páry (GJ/t)
vst
i - entalpie páry od odběru (GJ/t)
od
i - entalpie kondenzátu (GJ/t)
ko
Zatížení v měsíci se stanoví pomocí hodnoty korekčního koeficientu
k ,
o
který je stanoven na provozní výkon menší než jmenovitý v tabulce č. 5.
Tabulka č. 5
Koeficient k [-] pro určení závislosti měrné spotřeby na poměrném výkonu
o
P /P [%]
x j
+-----------+-----+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| P /P (%) | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 |
| x j | | | | | | | | | |
+-----------+-----+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| ko | 1,0 | 1,01 | 1,023 | 1,039 | 1,061 | 1,091 | 1,136 | 1,212 | 1,364 |
+-----------+-----+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
Elektrický výkon
P
x
se stanoví z provozních hodnot ve sledovaném měsíci
E
x
P = -- [MW]
x z
x
P - jmenovitý výkon turbíny (MW)
j
P - dosažený elektrický výkon v daném měsíci E /z (MW)
x x x
E - výroba elektřiny v daném měsíci (MW)
x
z - počet provozních hodin turbíny v daném měsíci (h)
x
Hodnoty mezi jednotlivými sloupci lze stanovit interpolací nebo pro
P /P < 1
x j
podle vzorce
P /P + 0,1
x j
ko = -----------
P /P x 1,1
x j
Nelze-li spolehlivě určit hodnoty
P nebo P ,
x j
je možno místo poměru
P /P
x j
dosadit poměr průměrného naměřeného a jmenovitého průtoku páry na vstupu do turbíny
M /M .
x j
(20) Při určení celkové účinnosti procesu kombinované výroby elektřiny a tepla se postupuje níže uvedeným způsobem. Celková účinnost se stanoví jako poměr součtu ročních nebo měsíčních hodnot výroby elektřiny, užitečného tepla a mechanické energie vyrobených v procesu kombinované výroby dělený energií vstupního paliva použitého na společnou výrobu elektřiny, užitečného tepla a mechanické energie ve sledovaném období
T T T T T T
3,6 . E + Q + Q 3,6 . (E + E ) + Q
už m ekviv už
η = ---------------------- . 100 = ---------------------------- . 100 (%)
celk T T
Q Q
pal pal
η - celkovou účinností procesu kombinované výroby (%)
celk
T
E - výroba elektřiny na svorkách generátoru v procesu
kombinované výroby (MWh)
T
E - ekvivalentní množství elektřiny odpovídající výrobě
ekviv mechanické energie (MWh)
T
Q - je roční nebo měsíční výroba užitečného tepla dodaného
už z kombinovaného procesu, jehož množství je stanoveno
podle definice (GJ)
Q - výroba mechanické energie v procesu kombinované výroby (GJ)
m
T
Q - je energetický potenciál paliva použitého k výrobě
pal užitečného tepla, elektřiny a mechanické energie
v kombinovaném procesu (GJ)
Výpočet dosažené účinnosti výroby elektřiny v parním turbosoustrojí, nebo měrné spotřeby energie v palivu na výrobu elektřiny v parním turbosoustrojí se doplňuje o mechanickou energii a to:
Q Q + Q
ev td pal el m
- S = S . q = ---- . ------------ (GJ/MWh)
pal pal el Q E + E
d sv ekviv
Q - teplo dodané na výrobu elektřiny, užitečného tepla
d a mechanické energie (GJ)
3,6
- η = ------ . 100 (%)
el ev
S
pal
------------------------------------------------------------------