Energy and Economic Effectiveness of Electricity and Heat Cogeneration in Natural-Gas Fired Combined Heat and Power Plants
 
More details
Hide details
1
Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2005;8(Zeszyt specjalny 1):115–129
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The paper presents the energy and economic analyses of various kinds of technological systems of natural gas fired gas and gas-steam combined heat and power (CHP) plants. Multivariant simulation calculations were performed for the following technological systems of gas and gas-steam CHP plants: (1) gas CHP plant using gas engine, (2) gas CHP plant using simple gas turbine cycle, (3) gas-steam CHP plant with two-pressure heat recovery steam generator (HRSG) and extraction-condensing steam turbine and (4) gas-steam CHP plant with two-pressure HRSG and back-pressure steam turbine. For particular kind of technological systems of gas and gas-steam CHP plants were determined the following quantities characterizing their energy effectiveness: annual average efficiency of electric energy generation, annual average efficiency of heat production in cogeneration, annual energy efficiency (energy utilization factor) and annual average cogeneration index (power to heat ratio) and primary energy savings (PES). In the second part of the paper is presented the analysis of the following quantities characterizing the economic effectiveness of natural gas fired gas and gas-steam CHP plants: net present value (NPV), net present value ratio (NPVR), internal rate of return (IRR) and discounted pay-back (DPB). The results of performed calculations are presented in the tables and on figures. On the basis of the results of performed calculations were formulated conclusions determining the conditions required to obtain positive economic effectiveness (positive NPV) of various type of natural gas fired CHP plants.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Efektywność energetyczna i ekonomiczna skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowniach opalanych gazem ziemnym
elektrociepłownia gazowa, elektrociepłownia gazowo-parowa, efektywność energetyczna, efektywność ekonomiczna
W artykule przedstawiono koncepcje podstawowych układów technologicznych skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowniach gazowych i gazowo-parowych opalanych gazem ziemnym oraz analizę efektywności energetycznej i ekonomicznej tych układów. Analizowano układy technologiczne elektrociepłowni gazowych: a) z silnikiem gazowym i b) z turbina gazową pracującą w obiegu prostym oraz elektrociepłowni gazowo-parowych: a) z turbiną parową upustowo-kondensacyjną i b) z turbiną parową przeciwprężną. Dla poszczególnych rodzajów układów technologicznych elektrociepłowni gazowych i gazowo-parowych przedstawiono wyniki analizy ich efektywności energetycznej i ekonomicznej.
 
REFERENCES (15)
1.
SZURLEJ A., MOKRZYCKI E., 2003 — Ekologiczne i energetyczne oraz ekonomiczne aspekty stosowania układów wykorzystujących gaz ziemny. Polityka Energetyczna, t. z. specjalny, s. 199–211.
 
2.
WOŁONCEWICZ Z., BURACZEWSKI J., 2000 —Doświadczenia z eksploatacji bloku gazowo-parowego w Elektrociepłowni Gorzów S.A. Materiały I Konferencji Naukowo–Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz, s. 55–62.
 
3.
DREŻEWSKI M., 2000 — Doświadczenia w przygotowaniu i realizacji bloków parowo-gazowych na przykładzie Elektrociepłowni Nowa Sarzyna. Materiały I Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz s. 63–82.
 
4.
GRZEŚKOWIAK J., 2000 — Przejście z węgla na gaz – układ skojarzony z turbiną gazową w Ostrowskim Zakładzie Ciepłowniczym S.A. Materiały I Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz, s. 95–110.
 
5.
MATOLICZ K., KSIĄŻEK S., 2000 — Współpraca układu skojarzonego z turbiną gazową z systemem elektroenergetycznym i systemem ciepłowniczym miasta Opola. Materiały I Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz, s. 83–94.
 
6.
CETNARSKI W., SZYMAŃSKI M., ŻUREK Z., 2000 — Układy skojarzone z turbiną gazową w energetyce przemysłowej. Materiały I Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe“. Poznań-Kiekrz, s. 103–110.
 
7.
SROKA K., ANDRUSZKIEWICZ J., GROŃSKI M., 2000 — Lokalne źródła skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej z gazowymi silnikami tłokowymi. Materiały I Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz, s. 287–296.
 
8.
MICHALSKI M., NOWAK E., POLESZAK J., 2004 — Elektrociepłownie gazowo-parowe na przykładzie elektrociepłowni Lublin-Wrotków. Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej nt. Jakie ciepłownictwo w Polsce ma przyszłość? Ustroń, s. 133–141.
 
9.
KĘPSKI T., REJMAN Z., 2003 — Blok gazowo-parowy w EC Rzeszów – pierwsze doświadczenia z eksploatacji. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz, s. 89–99.
 
10.
OLEJNICZAK P., GOCŁOWSKI K., 2003 — Blok gazowo–parowy w EC Zielona Góra ekologicznym źródłem energii elektrycznej i ciepła. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań–Kiekrz, s. 101–118.
 
11.
OLEJCZYK Z., 2003 — Doświadczenia inwestycyjne i eksploatacyjne elektrociepłowni małej mocy z silnikami gazowymi w Świebodzicach. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”, Poznań-Kiekrz, s. 207-212.
 
12.
KRASZEWSKI K., KOBUS J., 2003 — Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowni gazowej w Siedlcach. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe”. Poznań-Kiekrz, s. 169–178.
 
13.
OPOKA M., 2003 — Elektrociepłownia gazowa we Władysławowie. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej „Elektrownie i elektrociepłownie gazowe i gazowo-parowe“. Poznań-Kiekrz, s. 163–168.
 
14.
ZAPOROWSKI B., SZCZERBOWSKI R., 2003 — Energy Analysis of Technological Systems of Natural Gas Fired Combined Heat and Power Plants. Applied Energy, Vol. 75, Nos. 1–2, p. 43–50.
 
15.
ZAPOROWSKI B., 1993 — Analysis of Coal Gasification Process for Demand of Clean Coal Technology. Proceedings of the Second International Conference on Combustion Technologies for a Clean Environment. Lisbon, Vol. I, 17.4.24–17.4.32.
 
ISSN:1429-6675