ORIGINAL PAPER
Energy and economic effectiveness of gas and gas-steam combined heat and power units fired with natural gas
1
Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań, Poland
Submission date: 2019-07-29
Final revision date: 2019-08-02
Acceptance date: 2019-08-08
Publication date: 2019-09-27
Corresponding author
Bolesław Zaporowski
Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań, Poland
Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań, Poland
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2019;22(3):33-44
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
The paper presents an analysis of energy and economic effectiveness of the combined heat
and power (cogeneration) technologies fired with natural gas that may be deemed prospective
for the Polish electric power system. The current state of the cogeneration technologies fired
with natural gas in Poland is presented. Five cogeneration technologies fired with natural gas,
prospective from the point of view of the Polish electric power system, were selected for the
analysis. Namely, the paper discusses: gas-steam combined heat and power (CHP) unit with
3-pressure heat recovery generator (HRSG) and steam interstage reheat, gas-steam CHP unit
with 2-pressure HRSG, gas-steam CHP unit with 1-pressure HRSG, gas CHP unit with small
scale gas turbine, operating in a simple cycle and gas CHP unit with gas engine. The following
quantities characterizing the energy effectiveness of the cogeneration technologies were selected
for the analysis: electricity generation efficiency, heat generation efficiency, primary energy savings
(PES) and CO2 unit emission. The economic effectiveness of particular technologies was determined based on unit electricity generation costs, discounted for 2019, including the costs of
purchasing CO2 emission allowances. The results of calculations and analyses are presented in
a table and on a figures.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Efektywność energetyczna i ekonomiczna kogeneracyjnych bloków gazowych oraz gazowo-parowych opalanych gazem ziemnym
gaz ziemny, technologie kogeneracyjne, efektywność energetyczna, efektywność, ekonomiczna
W artykule przedstawiono aktualny stan kogeneracyjnych źródeł wytwórczych, opalanych gazem ziemnym
w Polsce oraz analizę efektywności energetycznej i ekonomicznej tych źródeł. Zdefiniowano 5 perspektywicznych
kogeneracyjnych technologii, opalanych gazem ziemnym, wybranych do analizy, a mianowicie:
ciepłowniczy blok gazowo-parowy z 3-ciśnieniowym kotłem odzysknicowym i międzystopniowym przegrzewaniem pary, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z 2-ciśnieniowym kotłem odzysknicowym, ciepłowniczy
blok gazowo-parowy z 1-ciśnieniowym kotłem odzysknicowym, ciepłowniczy blok gazowy
z turbiną gazową małej mocy pracującą w obiegu prostym oraz ciepłowniczy blok gazowy z silnikiem
gazowym. Dla wybranych do analizy technologii kogeneracyjnych opalanych gazem ziemnym, wyznaczono
wielkości charakteryzujące ich efektywność energetyczną, takie jak: sprawność wytwarzania energii
elektrycznej w skojarzeniu, sprawność wytwarzania ciepła w skojarzeniu oraz oszczędność energii pierwotnej,
a także jednostkową emisję CO2. Dla analizowanych technologii kogeneracyjnych opalanych gazem
ziemnym wyznaczono również jednostkowe, zdyskontowane na 2019 rok, koszty wytwarzania energii
elektrycznej, z uwzględnieniem kosztów uprawnień do emisji CO2, jako wielkości charakteryzujące ich
efektywność ekonomiczną. Wyniki obliczeń i analiz przedstawiono w tabelach i na rysunkach. Artykuł jest
zakończony wnioskami wskazującymi na zalety technologii kogeneracyjnych dla elektrociepłowni dużej,
średniej i małej mocy opalanych gazem ziemnym.
REFERENCES (10)
2.
2012 on energy efficiency. Official Journal of the European Union, 2012, L315/1-315/56.
3.
Statistical Information on Electricity (Informacja statystyczna o energii elektrycznej). 2018. No. 12. Agencja Rynku Energii S.A.
4.
Notice of the Speaker of the Sejm of the Republic of Poland of 10th May 2018 on publishing the uniform text of the Emission Trading Scheme, Journal of Laws 2018, item 1201 (Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 10.05.2018 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o systemie handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych. Dz.U. 2018, poz. 1201).
5.
Notice of the Speaker of the Sejm of the Republic of Poland of 4th May 2019 on publishing the uniform text of the Energy Act, Journal of Laws 2019, item 755 (Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 04.05.2019 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy – Prawo energetyczne. Dz.U. 2019, poz. 755).
6.
Statistics of the Polish Power Industry 2017 (Statystyka Elektroenergetyki Polskiej 2017). 2018. Agencja Rynku Energii S.A.
7.
Statistics of the Polish Heat Industry 2016 (Statystyka Ciepłownictwa Polskiego 2016). 2017. Agencja Rynku Energii S.A.
8.
Zaporowski, B. 2016. Energy Effectiveness and Economic Performance of Gas and Gas-Steam Combined Heat and Power Plants Fired with Natural Gas. Acta Energetica 1/26, pp. 152–157.
9.
Zaporowski, B. 2017. Modern cogeneration technologies (Nowoczesne technologie skojarzonego wytwarzania energii elektryczneji ciepła). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal Vol. 20, Issue 3, pp. 41–53 (in Polish).
10.
Zaporowski, B. 2018. Natural gas electricity generation development perspectives in Poland (Perspektywy rozwoju wytwarzania energii elektrycznej z gazu ziemnego w Polsce). Rynek Energii 5(138), pp. 3–8 (in Polish).
Share
RELATED ARTICLE
| eISSN: | 2720-569X |
| ISSN: | 1429-6675 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
