Projekt NEWTECH Program rozwoju praktycznych kompetencji nauczycieli zawodw

Projekt „NEW-TECH Program rozwoju praktycznych kompetencji nauczycieli zawodów branż nowych technologii” jest współfinansowany przez Unię Europejską Elektroenergetyka w Polsce Struktura i praca PSE Projekt realizowany przez COMBIDATA Poland sp. z o. o. w ramach umowy o dofinansowanie projektu w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki 2007 -2013, Priorytetu III „Wysoka jakość systemu oświaty”, Działanie 3. 4 „Otwartość systemu edukacji w kontekście uczenia się przez całe życia” , Poddziałanie: 3. 4. 3 „Upowszechnienie uczenia się przez całe życie - projekty konkursowe”.

Definicje • System elektroenergetyczny to zespół urządzeń do: wytwarzania, przesyłu, rozdziału, konsumpcji energii elektrycznej.

Kluczowe zagadnienia • • Budowa systemu. Rynek energii. Produkty i usługi na rynku energii. Rynek techniczny. Organizacja i kierowanie pracą KSE. Uwarunkowania KSE. Zaawansowane technologie w elektrowniach. Inne

Moc zainstalowana: 38 116 MW

Moc zainstalowana: 38 116 MW

Dynamika wzrostu mocy zainstalowanej w KSE w latach 1960 - 2013

Przebiegi krajowego zapotrzebowania na moc dla dnia o maksymalnym i minimalnym zapotrzebowaniu w szczycie wieczornym dnia roboczego w 2011

Współpraca międzynarodowa ENTSOE PSE S. A. jest członkiem Europejskiej Sieci Operatorów Elektroenergetycznych Systemów Przesyłowych (ang. European Network of Transmission System Operators for Electricity - ENTSO-E). W skład ENTSO-E wchodzi 41 operatorów systemów przesyłowych z 34 krajów

Elektrownie w Polsce Cieplne Kozienice 200 MW, 500 MW

Elektrownie w Polsce Wodne Elektrociepłownie

Do kotła doprowadzane jest paliwo i powietrze. W kotle następuje spalanie paliwa, czyli zamiana energii chemicznej paliwa na ciepło, które jest przejmowane przez wodę przepływającą przez kocioł. Woda ze skraplacza jest kierowana do pompy, gdzie następuje jej sprężenie i cykl produkcji zaczyna się powtarzać. W wyniku dostarczenia ciepła, woda odparowuje i zamienia się w parę o wysokim ciśnieniu. Opis działania elektrowni cieplnej Tu odbierane jest ciepło od pary w wyniku czego następuje jej skroplenie (zamiana pary w wodę). Następnie wyprodukowana para przepływa przez turbinę parową, w której rozpręża się wykonując pracę mechaniczną – obraca wał turbiny. Praca mechaniczna wałem napędowym przekazywana jest z turbiny do generatora, gdzie zamieniana jest na energię elektryczną, zaś para wylotowa z turbiny kierowana jest do schładzacza.

Typowa elektrownia cieplna węglowa

Obiegi termodynamiczne Rankine’a Hirna

Obiegi termodynamiczne fizyka

Schemat przemian energetycznych oraz wykres Sankey’a

Zwiększenie sprawności elektrowni cieplnej Metody zwiększenia sprawności elektrowni: 1. Podnoszenie temperatury i ciśnienia pary świeżej, dopływającej do turbiny, 2. Międzystopniowe (pojedyncze lub dwukrotne) przegrzewanie pary, 3. Regeneracyjne podgrzewanie wody zasilającej, 4. Skojarzenie wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej, 5. Obniżanie parametrów wylotowych pary – ciśnienia w skraplaczu, 6. Zwiększenie sprawności kotła, 7. Zwiększenie sprawności wewnętrznej turbiny, 8. Zmniejszenie zużycia energii na potrzeby własne (zwiększenie sprawności i regulacyjności urządzeń pomocniczych), 9. Skojarzenie obiegów o różnych czynnikach roboczych (np. gazpara).

Nowe technologie w polskich elektrowniach węglowych Technologia cyrkulacyjnych kotłów fluidalnych Fluidyzacja polega na zawieszeniu rozdrobnionego ciała stałego w płynącym do góry strumieniu gazu, czyli na zetknięciu się fazy stałej z fazą gazową Zalety prezentowanej technologii: • możliwość osiągnięcia wysokiej sprawności, • utrzymywanie stałej temperatury w komorze spalania (800÷ 950 o C), • niska emisja zanieczyszczeń (200 mg/Nm 3 SO 2, NO 2, CO, 30 mg/Nm 3 pył), • elastyczność paliwowa (możliwość spalania paliw gorszej jakości, węgla, mułu, biomasy), Elektrownia Bełchatów - modernizacje Nowy blok energetyczny 915 MW • Nadkrytyczne parametry pary, • Nowoczesne układy łopatkowe turbiny, • Układ odzysku ciepła ze spalin – FGHRS. Sprawność brutto w warunkach nominalnych 44, 4% tj: sprawność netto 42 %.

Blok wytwórczy. Równanie momentów

Warunki synchronizacji

Stan obciążenia generatora mocą czynną Zachowane równanie momentów

Stan obciążenia generatora mocą bierną

Regulatory napięcia. Algorytm regulacji

Przesył i rozdział energii elektrycznej Linia elektroenergetyczna -zespół przewodów elektrycznych odpowiednio izolowanych do przesyłania energii elektrycznej. 1. Ułożona w ziemi – linia kablowa. 2. Zawieszona na konstrukcjach wsporczych – linia napowietrzna.

Struktura rozdziału energii. GPZ

Stabilność systemu elektroenergetycznego W stanach ustalonych w każdej chwili czasowej pracy systemu elektroenergetycznego obowiązują zależności

Częstotliwość bazowa w KSE w danym roku, dniu

Charakterystyki statyczne systemu elektroenergetycznego

Automatyczna regulacja częstotliwości i mocy (ARCM) w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (KSE) • Formalne rezerwy w KSE • Rezerwy mocy w czasie • Proces regulacji powinien spełniać następujące kryteria: odchyłka mocy nie powinna przekraczać 100 MW od wartości zadanej dłużej niż 3 s; wartość niezbilansowanej energii nie powinna przekraczać poziomu 20 MWh/h. Rezerwa wirująca Wymagana rezerwa ze względu na dodatkowe ubytki losowe i zakres regulacji pierwotnej Wymagana rezerwa ze względu na błąd prognozy 5% 2% Rezerwa zimna Razem 7% 14%

ARCM E - uchyb regulacji obszaru CENTREL’a; ΔPp - odchylenie aktualnego bilansu mocy wymiany od wartości planowanej; Pp - aktualny bilans mocy wymiany dla systemu CENTREL; Ppo - planowany poziom bilansu mocy wymiany dla systemu CENTREL; Δf -odchylenie częstotliwości od wartości zadanej; f - częstotliwość w systemie; fo - zadana częstotliwość w systemie. KS - stała systemowa energii regulującej

Elektrownia Żarnowiec w ARCM ie

Automatyka GPZ

Rynek energii: produkty i usługi Usługi systemowe – usługi świadczone na rzecz Operatora Systemu Przesyłowego (OSP), niezbędne do zapewnienia przez OSP prawidłowego funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE), niezawodności jego pracy i utrzymywania parametrów jakościowych energii elektrycznej”

Rynek energii: produkty i usługi Ze względu na formę handlu, rynek energii w Polsce został podzielony na trzy typy rynków: - Rynek kontraktowy, - Rynek giełdowy. - Rynek bilansujący (Systemowy Optymalizująco-Bilansujący Rynek Energii). Kupując energię elektryczną klient nabywa: - Towar w postaci energii elektrycznej, - Usługę przesyłu tej energii od wytwórcy do odbiorcy. W rzeczywistości, oprócz wymienionych, na rynku energii występują jeszcze inne usługi takie jak: - Rezerwy mocy wytwórczych w elektrowniach, - Usługa: zwiększona pewność zasilania, - Usługi systemowe świadczone przez wytwórców i inne podmioty dla Operatora Systemu Przesyłowego niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego.

Wielopoziomowy układ regulacji częstotliwości w ENTSO-E

Cechy regulacji mocy

Katalog usług systemowych w KSE: Podmioty świadczące usługę Jednostki Grafikowe Wytwórcze aktywne (JWCD) Jednostki wytwórcze w elektrowniach pompowych, Jednostki wytwórcze w elektrowniach gazowych, Sterowane odbiory energii u odbiorców Jednostki wytwórcze nie będące Jednostkami Wytwórczymi Centralnie Dysponowanymi (n. JWCD) Rodzaj usługi 1. operacyjna rezerwa mocy 2. udział w regulacji pierwotnej 3. udział w regulacji wtórnej 4. udział w automatycznej regulacji napięcia i mocy biernej 5. praca z zaniżeniem 6. praca z przeciążeniem 1. rezerwa interwencyjna 1. generacja wymuszona wzgledami sieciowymi (GWS)