1. Jak kształtują się opłaty za zużycie energii biernej według polskiego systemu rozliczeń?
How are charges for the use of reactive energy formed in the Polish pricing system?
Rafał Pruszyński, Sławomir Bielecki
moc bierna, opłaty za energię, taryfy za energię elektryczną
Streszczenie
Energia i moc bierna w elektrotechnice są kategoriami charakteryzującymi niektóre zjawiska związane z użytkowaniem
energii w obwodach prądu przemiennego. Jako, że moc bierna podobnie jak i moc czynna powinna być bilansowana
na bieżąco w systemie elektroenergetycznym, wprowadza się dodatkowe opłaty z tytułu poboru energii biernej.
W artykule przedstawiono istotne aspekty związane ze stosowanym w Polsce systemem naliczania opłat za energię bierną.
Pokazano w sposób analityczny, że skomplikowana krajowa formuła rozliczeń może prowadzić do nieoczywistych sytuacji.
Zasygnalizowano nieadekwatność rozwiązań w zakresie systemu naliczania opłat w odniesieniu do skutków, jakie może
powodować pobór energii biernej z sieci zasilającej.
Pełna wersja
Jak kształtują się opłaty za zużycie energii biernej według polskiego systemu rozliczeń?
Cena:6.00PLN
2. Analiza wpływu rozwoju elektromobilności na zużycie energii elektrycznej w Polsce
Impact analysis of electromobility development on Poland’s electricity consumption
Krystian Krupa, Jacek Kamiński
elektromobilność, zużycie energii elektrycznej, prognoza, analiza wpływu
Streszczenie
Światowy rozwój przemysłu motoryzacyjnego w obszarze samochodów elektrycznych charakteryzuje się
imponującą dynamiką, co w oczywisty sposób rodzi pytanie o przyszłość tego sektora oraz branż z nim powiązanych. Większość
prognoz opracowanych przez globalne centra analityczne (IAE, BP, EIA) wskazuje na znaczący wzrost udziału samochodów
elektrycznych w rynku. Rozwój rynku samochodów elektrycznych w naturalny sposób prowadzi do pytania
o wpływ elektromobilności na zużycie energii elektrycznej. Wykonanie tego rodzaju analizy dla warunków krajowych wydaje
się tym bardziej zasadne, że elektromobilność wciąż znajduje się w początkowej fazie rozwoju. Według szacunków, na
koniec 2016 roku w Polsce flota samochodów elektrycznych obejmowała ok. 856 pojazdów. Przeprowadzona dla 2025 roku
analiza wskazuje, że wartość oczekiwana zużycia energii elektrycznej wynikającego z rozwoju elektromobilności w Polsce
to ok. 1,33 TWh w skali roku, co stanowi ok. 0,8% krajowego zużycia energii elektrycznej za 2016 rok. Wzrost zużycia
energii elektrycznej spowodowany rozwojem elektromobilności w Polsce nie powinien (nawet w przypadku skrajnych scenariuszy)
przekroczyć wartości ok. 3,27 TWh/rok w 2025 r. (ok. 2,0% krajowego zużycia energii elektrycznej w Polsce za
2016 r.), natomiast wartość wyższa jest mało prawdopodobna. Biorąc pod uwagę początkowe stadium rozwoju elektromobilności
w Polsce oraz brak kompleksowych analiz wpływu przedmiotowego zjawiska na sektor elektroenergetyczny, wykonane
badanie uznać można za pionierską w skali kraju próbę estymacji wpływu elektromobilności na poziom zużycia energii
elektrycznej.
Pełna wersja
Analiza wpływu rozwoju elektromobilności na zużycie energii elektrycznej w Polsce
Cena:6.00PLN
3. Optymalizacja lokalizacji pomiarów w redundantnym systemie pomiarowym procesu konwersji energii – studium przypadku
Optimization of measurements location in redundant measurements systems of energy conversion process – case study
System pomiarowy procesu energetycznego traktuje się jako redundantny, jeśli spełnia on warunki zastosowania
zaawansowanej walidacji i uwiarygodnienia pomiarów – metody rachunku wyrównawczego. Na etapie projektowania
takiego systemu pojawia się, z punktu widzenia metody optymalizacji, zarówno problem liczby nadmiarowych pomiarów
jak również ich lokalizacji w systemie pomiarowym procesu. Nadrzędne rozwiązywane zadanie optymalizacyjne należy
w tym przypadku do problemów optymalizacji kombinatorycznej. Zadania te należą do trudnych z obliczeniowego punktu
widzenia. Dla współczesnej szybkości obliczeniowej komputerów i dla większych wymiarowo zadań może to być istotnie
utrudnione, ponieważ czas obliczeń odpowiedniego algorytmu komputerowego jest funkcją wykładniczą wymiaru rozwiązywanego
problemu. Przeprowadzono obliczenia optymalizacji lokalizacji pomiarów dla symulowanego redundantnego
systemu pomiarowego przykładowego bloku ciepłowniczego gazowo-parowego. W obliczeniach zaawansowanej walidacji
i uwiarygodnienia pomiarów zastosowano tzw. uogólnioną metodę rachunku wyrównawczego polegającą na przypisaniu
wielkości niemierzonej w systemie pomiarowym statusu tzw. pseudo-pomiaru, czyli wielkości szacowanej ze skończoną
wartością niepewności tego oszacowania. Jako funkcję celu zadania optymalizacji kombinatorycznej przyjęto względną
niepewność stopnia wykorzystania energii chemicznej paliwa w bloku. Do oceny redundantnego systemu pomiarowego
traktowanego całościowo wykorzystano względną entropię informacji – dywergencję Kullbacka-Leiblera. Obliczenia optymalizacyjne
przeprowadzono dla wszystkich elementów przestrzeni stanów, tzn. obliczono wartości przyjętej funkcji celu
dla wszystkich możliwych konfiguracji lokalizacji rozpatrywanych pomiarów nadmiarowych dla zadanej ich liczby. Przeprowadzono
dyskusję otrzymanych wyników ze względu na możliwości ograniczenia wymiarowości rozwiązywanego zadania
optymalizacji kombinatorycznej i w związku z tym znaczącym skróceniem czasu obliczeń numerycznych.
Pełna wersja
Optymalizacja lokalizacji pomiarów w redundantnym systemie pomiarowym procesu konwersji energii – studium przypadku
Cena:6.00PLN
4. Koncepcja wykorzystania statystycznego sterowania procesem w sektorze energetycznym
The concept of statistical process control application in the energy sector
Piotr W. Saługa, Jacek Kamiński, Radosław Kapłan, Paweł Grzesiak
Głównym celem artykułu jest przedstawienie możliwości wykorzystania technik statystycznej kontroli procesu
w sektorze energetycznym. W każdym dużym systemie pojawia się zmienność, co wymaga podejścia statystycznego
w celu zapobiegania jego dalszego rozregulowania. Narzędzia Statystycznego Sterowania Procesem pozwalają kontrolować
poszczególne charakterystyki produktu/usługi, a zdobyte informacje wykorzystuje się do sterowania całym ciągiem wytwórczym.
W szczególności, w niniejszym artykule zaprezentowano trzy najczęściej stosowane metody statystyczne w procesach
produkcyjnych. Pierwszą z nich jest graficzna prezentacja danych pomiarowych w postaci histogramu. Kolejną – karty kontrolne
Sewharta pozwalające na identyfikację czynników specjalnych. Trzecią – analiza zdolności procesu, która pozwala
sprawdzić w jakim stopniu proces spełnia założone wymagania. Rekomenduje się wdrożenie tego typu rozwiązań w przedsiębiorstwach
energetycznych celem obniżenie kosztów działalności oraz zwiększenia rentowności.
5. Elektrownie gazowo-parowe z zaawansowanymi technologiami niskoemisyjnymi
A combined cycle power plants with advanced low emission technologies
Technologie wychwytu i magazynowania dwutlenku węgla stanowią rozwiązanie pozwalające na produkcję
energii elektrycznej w elektrowniach zasilanych paliwami kopalnymi z zerową lub prawie zerową emisją gazów cieplarnianych,
w tym dwutlenku węgla. W artykule przedstawiono charakterystykę elektrowni gazowo-parowych z zastosowanymi
zaawansowanymi technologiami niskoemisyjnymi. Przedstawiono zasadę działania układu gazowo-parowego zintegrowanego
z wychwytem CO2 w technologii post-combustion, oraz dwóch układów gazowo-parowych z wychwytem CO2 w technologii
oxy-combustion: jednostki z recyrkulacją spalin w turbinie gazowej i zewnętrzną instalacją produkcji tlenu z powietrza
oraz jednostki zintegrowanej z reaktorem membranowym wykorzystującym membranę jonowego transportu tlenu.
Dokonano analizy termodynamicznej przedstawionych elektrowni, porównano ich sprawności wytwarzania energii elektrycznej
oraz wyznaczono ubytek sprawności wynikający z zastosowania technologii niskoemisyjnych, określony względem
elektrowni referencyjnej, niewyposażonej w instalację wychwytu CO2.
Pełna wersja
Elektrownie gazowo-parowe z zaawansowanymi technologiami niskoemisyjnymi
Cena:6.00PLN
6. Małe turbiny parowe dla energetyki rozproszonej – uwarunkowania techniczno-ekonomiczne
Small steam turbines for distributed power generation - technical and economic conditions
Kryłłowicz Władysław, Kantyka Krzysztof
turbiny parowe, konstrukcja turbin, badania eksperymentalne, analiza techniczno-ekonomiczna
Streszczenie
Artykuł dotyczy zagadnienia możliwości i opłacalności produkcji w kraju małych turbin dla energetyki rozproszonej.
Opisane są dwie zrealizowane konstrukcje małych turbin parowych o mocach 50 i 165 kW (odpowiednio turbina
kondensacyjna i turbina przeciwprężna). Ponadto omówiono wyniki badań prowadzonych na stoisku turbiny modelowej
TM1 -3, a dotyczących charakterystyk zewnętrznych stopni modelowych małych turbin akcyjnych dla różnych wariantów
konstrukcyjnych: koła wirnikowe z bandażami lub bez. Przeprowadzono uproszczoną analizę kosztów produkcji turbin
w zależności od mocy na wale (w zakresie do 250 kW). Poruszono zagadnienie cen i dostępności armatury dla turbin małej
mocy.
Pełna wersja
Małe turbiny parowe dla energetyki rozproszonej – uwarunkowania techniczno-ekonomiczne
Cena:6.00PLN
7. Badania adsorpcyjnego urządzenia chłodniczego z żelem krzemionkowym i wodą jako parą czynników roboczych
Performance investigation of adsorption based chiller with silica gel - water as working pair
Adam Szelągowski, Andrzej Grzebielec
chłodnictwo, klimatyzacja, adsorpcja
Streszczenie
Wykorzystanie do napędu źródeł ciepła o relatywnie niskiej temperaturze sprawia, że adsorpcyjne urządzenia
chłodnicze coraz częściej są brane pod uwagę w zastosowaniach klimatyzacji i chłodnictwa. W artykule opisano zasadę
działania adsorpcyjnych urządzeń chłodniczych oraz przedstawiono wyniki badań adsorpcyjnego urządzenia chłodniczego
z dwoma złożami, w którym zastosowanym czynnikiem chłodniczym jest woda a adsorbentem żel krzemionkowy. Stanowisko
eksperymentalne, na którym przeprowadzono badania składa się z dwóch cylindrycznych adsorberów, skraplacza, parownika,
przepływowego podgrzewacza oleju zastosowanego jako medium grzewcze oraz dwóch chłodnic oleju. Dla badanego
urządzenia uzyskany współczynnik efektywności chłodniczej urządzenia (EER) wynosi 0,18 i natomiast wyznaczona
jednostkowa moc chłodnicza (SPC) równa jest 196 W / kg adsorbentu.
Pełna wersja
Badania adsorpcyjnego urządzenia chłodniczego z żelem krzemionkowym i wodą jako parą czynników roboczych
Cena:6.00PLN
8. Efekty energetyczne modernizacji pomp wody chłodzącej
Energy effects of cooling water system modernization
W artykule przedstawiono zakres modernizacji pomp wody chłodzącej z uwzględnieniem wpływu ich unowocześnienia
na funkcjonalność i automatyzację regulacji strumienia wody do skraplacza pary. W nawiązaniu do poszczególnych
zmian w urządzeniu i instalacji omówiono charakterystyczne wielkości ich parametrów przed zmianą oraz po zmianie.
Na podstawie otrzymanych wyników z pomiarów ukazano korzyści ekonomiczne, środowiskowe i organizacyjne związane
z eksploatacją pompy wody chłodzącej po jej modernizacji. Efekty energetyczne udoskonalonego układu wody chłodzącej
zaprezentowano graficzne i omówiono w dziedzinie podstawowych parametrów oraz wskaźników technicznych.
Zakres i spodziewane efekty po modernizacji pomp wody chłodzącej skraplacze turbin parowych bloków energetycznych
dotyczą Enea Elektrownia Połaniec S.A.
Pełna wersja
Efekty energetyczne modernizacji pomp wody chłodzącej
Cena:6.00PLN
9. Stan rozwoju technologii spalania tlenowego
Current development of oxy-fuel combustion technology
W artykule zaprezentowano aktualny status technologii tlenowego spalania (ang. oxy-fuel combustion), realizowanego
w atmosferycznych paleniskach pyłowych i fluidalnych z wykorzystaniem paliw stałych. Wskazane zostały słabe
i mocne strony dyskutowanego rozwiązania. Jednocześnie określono stan rozwoju technologii towarzyszących spalaniu
tlenowemu, odnoszący się przede wszystkim do procesów separacji powietrza i wychwytu CO2. Wspomniano także rolę
recyrkulacji spalin. Zwrócono również uwagę na możliwości zmniejszenia potrzeb własnych, stanowiących główne ograniczenie
dla komercjalizacji omawianej technologii. Ostatecznie wskazane zostały pespektywy dalszego rozwoju omawianej
technologii.
Pełna wersja
Stan rozwoju technologii spalania tlenowego
Cena:6.00PLN
10. Symulacje numeryczne spalania biomasy w pętli chemicznej
Numerical simulations of biomass combustion in chemical looping system
Anna Żyłka, Jarosław Krzywański, Tomasz Czakiert, Kamil Idziak, Marcin Sosnowski, Karolina Grabowska, Wojciech Nowak
W pracy zaprezentowano model procesu fluidalnego spalania biomasy w pętli chemicznej. Symulacje wykonano
za pomocą symulatora CeSFaMB umożliwiającego modelowanie procesu konwersji paliw w pęcherzowej i cyrkulacyjnej
warstwie fluidalnej. Cechą charakterystyczną technologii spalania w pętli chemicznej (CLC) jest zastosowanie stałych
nośników tlenu, które poddawane są naprzemiennym procesom utleniania w reaktorze powietrznym i redukcji w reaktorze
paliwowym. W omawianej pracy nośnikiem tlenu jest ilmenit. W artykule zaprezentowano badania modelowe wpływu prędkości
gazu w reaktorze paliwowym na podstawowe parametry pracy analizowanego układu CLC podczas spalania biomasy
(zrębki drzewne). Opracowany 1.5D model zwalidowano w oparciu o wyniki z eksperymentu przeprowadzonego na stanowisku
badawczym do fluidalnego spalania paliw stałych w pętli chemicznej (FB-CLC-SF), znajdującego się w Instytucie
Zaawansowanych Technologii Energetycznych Politechniki Częstochowskiej.
Pełna wersja
Symulacje numeryczne spalania biomasy w pętli chemicznej
Cena:6.00PLN
11. Zjawisko chłodzenia termoakustycznego – koncepcja stanowiska badawczego
Thermoacoustic cooling phenomenon – test stand conception
Sebastian Michalski, Krzysztof Grzywnowicz, Leszek Remiorz
W artykule przedstawiono studium konstrukcji chłodziarki termoakustycznej, złożonej z wzbudnika akustycznego,
rezonatora, regeneratora oraz zimnego i gorącego wymiennika ciepła. Pokazano również metodologię optymalizacji
konstrukcji chłodziarki termoakustycznej z falą stojącą. Przyjęto, że gazem roboczym w analizowanym urządzeniu jest powietrze
o ciśnieniu bezwzględnym 10 bar. Średnią temperaturę gazu wewnątrz chłodziarki założono na poziomie 230,65 K,
a różnica temperatur między wymiennikiem zimnym i gorącym jest równa 75 K. Zbadano wpływ zmiany znormalizowanych
pozycji i długości regeneratora na parametry termodynamiczne chłodziarki termoakustycznej (takie jak strumień ciepła
i współczynnik efektywności chłodziarki). Podczas tej analizy założono stałą częstotliwość dźwięku wynoszącą fa = 600 Hz.
Maksymalną moc cieplną ziębiarki otrzymano dla znormalizowanej pozycji regeneratora xs,n = 0,51 oraz znormalizowanej
długości Ls,n = 1. Jednakże, najwyższy współczynnik efektywności chłodziarki (COP), wynoszący ponad 71 % uzyskano dla
wartości parametrów wynoszących odpowiednio: xs,n = 0,17 oraz Ls,n = 0,311. Analizy powtórzono zmieniając częstotliwość
fali akustycznej w przedziale 200-3000 Hz. Najwyższą wartość współczynnika efektywności osiągnięto dla częstotliwości
fali akustycznej fa = 600 Hz. Omówiono koncepcję stanowiska badawczego, wykorzystującego zaprojektowane urządzenie,
pozwalającego na eksperymentalną weryfikację przedstawionych wyników analizy termodynamicznej.
Pełna wersja
Zjawisko chłodzenia termoakustycznego – koncepcja stanowiska badawczego
Cena:6.00PLN
12. Utylizacja popiołów lotnych w niskokosztowe sorbenty
Utilization of fly ash as low-cost adsorbents
Aleksandra Ściubidło
SO2, sorbenty, popiół lotny, zeolit Na-A, Na-X
Streszczenie
W artykule przedstawiono badania adsorpcji SO2 na sorbentach otrzymanych z popiołów lotnych. Celem badań
było określenie parametrów adsorpcji SO2 na sorbentach stałych i zastosowanie tego procesu w doczyszczaniu spalin
z SO2. Proponowana przez autora metoda doczyszczania pozwala nie tylko na doczyszczenie spalin przed utylizacją i składowaniem
CO2, ale również pozwala na zagospodarowanie odpadów z energetyki z korzyścią dla środowiska poprzez syntezę
sorbentów z popiołów lotnych. Na bazie popiołów lotnych zostały otrzymane m.in. zeolity Na-A i Na-X, które następnie
zostały użyte w procesie adsorpcji SO2. Zmiennymi parametrami procesu adsorpcji SO2 była temperatura i czas zarówno
adsorpcji jak i wygrzewania próbek.
Pełna wersja
Utylizacja popiołów lotnych w niskokosztowe sorbenty
Cena:6.00PLN
13. Results of the use of a new design thermometer for measuring the transient temperature of superheated steam in the boiler
Wyniki zastosowania termometru o nowej konstrukcji do pomiaru nieustalonej temperatury pary przegrzanej pary w kotle
Magdalena Jaremkiewicz, Dawid Taler
transient temperature measurement, high-pressure thermometer, power plant, inverse marching method
Streszczenie
The aim of the paper is to verify the effectiveness of the new technique of measuring the superheated steam
temperature in the transient state in a power plant. It based on the application of a new design thermometer with calculation
method using the solution of the inverse heat conduction problem. Steam temperature was also measured with an existing
conventional thermometer so that the advantages of the new measurement technique could be assessed. Temperature
measurements using both thermometers were made at the boiler start-up, boiler shut-off and during boiler operation. The
thermometers were located downstream of the second superheater attemperator. The results of measurements were
compared. The fastest change in steam temperature occurred after the sudden injection of water into the attemperator header.
In this case, the temperature measurement errors with the conventional thermometer are the highest. Dynamic errors of
steam temperature measurement using conventional thermometers exceeded 80 K. The measurements made show a much
greater accuracy of the measurement of the transient steam temperature using the proposed new technique.
Pełna wersja
Results of the use of a new design thermometer for measuring the transient temperature of superheated steam in the boiler
Cena:6.00PLN
14. CHP plant thermal power increase options
Możliwości zwiększenia mocy ciepłowniczej elektrociepłowni
Wojciech Bujalski, Kamil Futyma, Magda Nowicka
combined heat and power plant, peak heat demand, heat, cogeneration
Streszczenie
One of the most important challenge, which combined heat and power plants in Poland have to face recently, is
need to increase thermal power in order to cover peak heat demand. Therefore new investments need to be done. Making the
right choice depends on several factors. Proper energy source, which can cooperate with existing devices, must be profitable
at the same time. Profitability can be affected not only by chosen technology and its features such as fuel, efficiency or
cogeneration. Regulatory environment might be crucial as well. This article addresses the issue of possibility to increase the
capacity of heat production in terms of different work configurations, technological solutions and fuels. In economic and
technical analysis there have been considered key elements, which have an influence on profitability of each proposed
solutions. Non-support scenario for some energy technologies has also been examined. In addition, susceptibility of each
variant for fuel, heat, electricity, carbon dioxide emission prices change has been studied. Basing on the results obtained, the
most profitable and likely to implement solution is presented.