Jan SURÓWKA
Układy sprężonego powietrza – możliwości poprawy efektywności energetycznej
Wychodząc z założenia, że wytwarzanie sprężonego powietrza jest bardzo kosztowne stwierdzono, że 1 kW mocy w sprężonym powietrzu (dla powszechnie stosowanego zakresu ciśnień 6-7 barów) wymaga zużycia ok. 8 kW mocy elektrycznej. Najczęściej w punktach zużycia sprężone powietrze jest uważane za właściwie „darmowy” nośnik energii, gdyż jest łatwo dostępne i bardzo wygodne w użyciu. Istnieją metody i sposoby obniżenia kosztów sprężonego powietrza w obiektach i instalacjach przemysłowych. Wymagają one odpowiedniego podejścia i wiedzy ze strony eksploatatorów oraz determinacji kierownictwa zakładu do stałego obniżania (lub kontroli) jego kosztów. W artykule podano teoretyczne podstawy procesu sprężania powietrza, elementy jego wykorzystania oraz niektóre sposoby poprawy efektywności energetycznej układów sprężonego powietrza. Podkreślono wagę układu sprężonego powietrza (jako zestawu sprężarki napędzanej silnikiem, instalacji rurociągów, zbiorników, armatury oraz końcowych punktów zużycia wraz z systemami sterowania wydajnością) w przeciwieństwie do rozważania jedynie sprężarki z silnikiem. Jest to spowodowane tym, że największy potencjał poprawy efektywności energetycznej istnieje w układzie obsługiwanym przez sprężarkę oraz, że zużycie energii elektrycznej dla wytwarzania sprężonego powietrza jest w gospodarce bardzo duże.
Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, układy sprężonego powietrza, poprawa efektywności układów sprężonego powietrza
Andrzej WĘDZIK
Czynniki wpływające na optymalny dobór przekrojów kabli w sieci wewnętrznej farmy wiatrowej
Opisano problem optymalnego doboru przekrojów kabli łączących turbiny i GPZ farmy wiatrowej. Pokazano możliwości wykorzystania metody programowania całkowitoliczbowego, z zastosowaniem zmiennych binarnych (Mixed Integer Programming - MIP), do rozwiązania takiego problemu. Omówiono czynniki wpływające na optymalny dobór przekrojów kabli w wewnętrznej sieci SN farmy wiatrowej. Zaprezentowano analizy pomocne w odpowiedzi na pytanie: jak połączyć turbiny, aby koszty takiej inwestycji były najniższe? Przedstawiono również praktyczne wnioski co do projektowania wewnętrznej sieci rozdzielczej SN farmy wiatrowej, wynikające z przeprowadzonych obliczeń i analiz. Zaprezentowane w artykule wyniki pokazują, że oszczędności (lub straty) inwestora mogą być znaczne. Zależą one od wielu czynników, takich jak: przyjęty czas eksploatacji farmy wiatrowej, ceny kabli, ceny energii czy stopa dyskonta. Doświadczenia praktyczne pokazują, że oszczędności te mogą sięgać poziomu od kilkunastu do kilkudziesięciu procent.
Słowa kluczowe: farmy wiatrowe, kable SN w sieci wewnętrznej farm, dobór przekroju kabli
Ewa KOSSAK
Rola sektora publicznego w obszarze efektywności energetycznej w świetle zaleceń dyrektywy 2012/27/UE
Omówiono rolę sektora publicznego w obszarze promowania i realizowania efektywności energetycznej. Skuteczna realizacja przez sektor publiczny nowych obowiązków, wynikających z dyrektywy 2012/27/UE, dotyczących wzorcowej roli w zakresie efektywności energetycznej, wymaga nie tylko przyjęcia długookresowej strategii poprawy efektywności energetycznej, ale także włączenia kwestii efektywności energetycznej do wszystkich innych polityk sektorowych państwa (tj. polityki dotyczącej zagospodarowania przestrzennego, infrastruktury drogowej, polityki mieszkaniowej itd.). Tylko bowiem zintegrowane podejście do efektywności energetycznej może być efektywne kosztowo i przynieść największy efekt skali realizowanych projektów w tym zakresie. Jak pokazują dotychczasowe doświadczenia samo nałożenie obowiązków na sektor publiczny nie gwarantuje skutecznej realizacji wzorcowej roli. Równolegle z przyjęciem odpowiednich ram prawnych w tym zakresie powinny także zostać podjęte działania mające na celu rozpowszechnienie pozabudżetowych modeli finansowania inwestycji w sektorze publicznym, np. w formule ESCO, EPC czy PPP. Do dalszego rozwoju takich modeli finansowania z pewnością potrzebne będzie nadal silne poparcie polityczne, właściwe i stabilne otoczenie prawne oraz makroekonomiczne, a przede wszystkim chęć sektora publicznego do uczestnictwa w tego rodzaju przedsięwzięciach.
Słowa kluczowe: dyrektywy UE, efektywność energetyczna, rola sektora publicznego
Krzysztof BILLEWICZ
Bezpieczeństwo cyfrowe firm energetycznych. Czy pierwsze przyczółki obrony mogą zostać łatwo zdobyte?
Bezpieczna cyberprzestrzeń przedsiębiorstw energetycznych stała się elementem koniecznym do prowadzenia niezawodnej pracy systemu elektroenergetycznego, która jest warunkiem zapewnienia bezpieczeństwa narodowego. W związku tym dotyka bardzo krytycznych aspektów. Bezpieczeństwo narodowe nie powinno być zagrożone tylko dlatego, że niektórzy pracownicy (lub dostawcy oprogramowania) nie stosują podstawowych zasad bezpieczeństwa cyfrowego. Wielu ludzi żyje w złudnym przeświadczeniu o swojej odporności na ataki cybernetyczne, twierdząc i uważając, że są zbyt sprytni, żeby ktoś manipulował nimi, oszukiwał ich albo wywierał na nich wpływ. Zakładają, że takie sytuacje zdarzają się tylko osobom naiwnym i głupcom [1] albo w filmach. W artykule opisane są najprostsze metody pokonania przez cyberprzestępcę pierwszej linii w dostępie do sieci informatycznej przedsiębiorstwa. Ignorancja zasad bezpieczeństwa w pracy powoduje, że pracownicy koncernów energetycznych mogą narażać na szwank funkcjonowanie krajowego systemu elektroenergetycznego. W takim przypadku straty finansowe mogą być ogromne. Ataki mogą być: fizyczne, jeżeli jest to dobre określenie na prowadzenie działalności w cyberprzestrzeni, zewnętrzne (np. wejście do siedziby przedsiębiorstwa i kradzież sprzętu, danych lub dostanie się do sieci przedsiębiorstwa po wewnętrznej stronie firewalla) oraz socjotechniczne.
Słowa kluczowe: firmy energetyczne, bezpieczeństwo cyfrowe firm, bezpieczna cyberprzestrzeń
Artur JASIŃSKI
Wydłużona eksploatacja krajowych bloków energetycznych – szanse i zagrożenia
Opóźnienia i zawieszenia w realizacji dużych inwestycji energetycznych prawdopodobnie wymuszą eksploatację istniejących bloków przez kolejne 15 lat, co oznacza, że większość bloków 200 MW będzie musiała podołać czasom eksploatacji przewyższającym 350 tysięcy godzin. Postępujący proces starzenia jednostek wytwórczych wraz z systematycznym zaostrzaniem unijnych norm dotyczących emisji zanieczyszczeń, zwłaszcza SO2 i NOx, wymusza wycofywanie z eksploatacji starych bloków lub poddawanie ich głębokim modernizacjom. Mimo że dla sukcesywnego wydłużania eksploatacji krajowych bloków energetycznych nie ma realnej alternatywy, warto zdawać sobie sprawę ze słabych i mocnych stron takiego stanu oraz odpowiednio zarządzać szansami i ryzykami z niego wynikającymi. Znajomość pozostałej żywotności bloków energetycznych jest konieczna, aby przedłużyć ich możliwości eksploatacyjne. Bilansowanie słabych i mocnych stron wydłużonej eksploatacji istniejących bloków energetycznych nie jest łatwe, ponieważ znaczący wpływ na wnioski ma szereg różnorodnych czynników, a podejmowanie decyzji dotyczących wydłużania eksploatacji urządzeń już zainstalowanych obarczone jest szeregiem ryzyk ma wiele słabych stron.
Słowa kluczowe: krajowe bloki energetyczne, możliwości wydłużania eksploatacji, ryzyka
Michał KWIECIEŃ, Arkadiusz GOŁAWSKI
Pełzanie jako zjawisko ograniczające długotrwałą eksploatację rurociągów parowych
Zachowanie wysokotemperaturowej wytrzymałości przez elementy kotłów czy rurociągów w perspektywie długiego czasu eksploatacji ogranicza szereg czynników, w tym zjawisko pełzania. Ponieważ zdecydowana większość bloków energetycznych w Polsce przekroczyła ponad dwukrotnie czas obliczeniowy, należy spodziewać się, że zjawisko pełzania będzie pojawiać się na coraz większej liczbie elementów urządzeń energetycznych. Regularne wykonywanie badań diagnostycznych wpływa znacząco na bezpieczeństwo pracy rurociągów parowych, ponieważ umożliwia wyeliminowanie elementów, którym grozi uszkodzenie (rozszczelnienie) podczas pracy. W artykule dokonano analizy stanu materiału wyciętego z eksploatowanej instalacji kolana rurociągu pary pierwotnej po przepracowaniu około 260 tysięcy godzin, dla którego w ramach okresowych badań wykryto zmiany dekohezyjne. Podjęte działania już na etapie badań nieniszczących na obiekcie pozwoliły na wczesnym etapie zdiagnozować zagrażający mieniu i życiu stan materiału kolana rurociągu i na bezpieczną jego wymianę. Późniejsze badania niszczące materiału kolana potwierdziły słuszność tej decyzji, gdyż dalsza eksploatacja tego fragmentu rurociągu mogłaby doprowadzić nawet do rozszczelnienia rurociągu.
Słowa kluczowe: rurociągi parowe, badania diagnostyczne, zjawisko pełzania
Antoni LITWINOWICZ
Rola niezależnego eksperta na etapie wyboru technologii przygotowania wody dla nowych inwestycji
Konsekwencją złej pracy urządzeń gospodarki wodno-ściekowej stosowanych w energetyce są pojawiające się w urządzeniach zaliczanych do podstawowych osady eksploatacyjne i korozja. Powodują one wzrost kosztów eksploatacji, a nawet zniszczenie elementów urządzeń podstawowych. Nieskuteczna, często niezoptymalizowana praca oczyszczalni ścieków przemysłowych czy sanitarnych stanowi poważny problem finansowy z tytułu nadmiernych opłat za zrzucane do środowiska ładunki zanieczyszczeń. Wielu trudności eksploatacyjnych można uniknąć już na etapie wyboru technologii przygotowania wody dla nowych inwestycji bądź poddawanych gruntownej modernizacji stacji uzdatniania wody. Artykuł jest próbą zwrócenia uwagi na działania eksperckie, które powinny być podejmowane już w najwcześniejszej fazie realizacji konkretnych projektów inwestycyjnych mających na celu wybudowanie stacji uzdatniania wody, niepowodujących problemów podczas eksploatacji i to nie tylko w pierwszych latach po oddaniu do użytkowania, ale i w dłuższej perspektywie czasowej.
Słowa kluczowe: urządzenia gospodarki wodno-ściekowej, wybór technologii przygotowania wody, rola niezależnego eksperta
Mateusz PALUCH
Problem zagospodarowania i utylizacji odpadów po procesach chemicznego czyszczenia i trawienia urządzeń w świetle wymogów środowiskowych
Od 2001 roku sukcesywnie wprowadzane są kluczowe zmiany w przepisach prawnych dotyczących ochrony środowiska, w tym gospodarowania odpadami. Podczas każdego procesu chemicznego czyszczenia czy trawienia urządzeń energetycznych powstają roztwory poprocesowe, które w świetle przepisów należy traktować jako odpady. W zależności od typu, stopnia rozbudowania procesu oraz wielkości obiektu powstają odpady o różnym stopniu uciążliwości, zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym. Wraz z upływem czasu stopniowo wprowadzane są coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące gospodarki odpadami, wobec czego problem odpadów powstających w procesach chemicznego czyszczenia i trawienia stał się znaczący. Uznanie roztworów z procesu chemicznego czyszczenia lub trawienia za produkt uboczny powoduje utratę statusu odpadu. Upraszcza to w znaczący sposób postępowanie z takimi substancjami, gdyż ich ewidencjonowanie nie jest wtedy wymagane. Najlepszym pomysłem na zagospodarowanie i tym samym zmniejszenie ilości powstałych odpadów jest ich przekwalifikowanie na półprodukty, które z powodzeniem można wykorzystać do innych procesów technologicznych.
Słowa kluczowe: chemiczne czyszczenie i trawienie urządzeń, gospodarowanie odpadami, przekwalifikowanie na półprodukty
Arkadiusz DYJAKON, Przemysław BUKOWSKI, Bogdan DAMS
Analiza techniczno-ekonomiczna zastosowania siłowni wodnej ze śrubą Archimedesa dla niskich spiętrzeń
Konieczność ograniczenia emisji CO2 do atmosfery oraz realizacja strategii energetycznej dla Polski do roku 2020 spowodowały wzrost zainteresowania odnawialnymi źródłami energii, w tym energetyką wodną. Potencjał hydroenergetyczny dla Polski w kontekście dużej energetyki wodnej jest stosunkowo niewielki, jednak istnieją bardzo duże możliwości rozwoju siłowni wodnych małych mocy. Z uwagi jednak na dotychczasowe trudności techniczne wykorzystania niskich spiętrzeń wody stopień wykorzystania tego potencjału był stosunkowo niewielki. W artykule przedstawiono nowe rozwiązanie siłowni wodnej dla bardzo niskich spadków wód wykorzystującej jako element roboczy śrubę Archimedesa. Wykonano analizę techniczno-ekonomiczną małej elektrowni wodnej ze śrubą Archimedesa w oparciu o rzeczywiste dane inwestycyjne oraz eksploatacyjne. Wykazano, że tego typu siłownia wodna małej mocy jest bardzo dobrym źródłem energii elektrycznej oraz uzupełnieniem systemu energetycznego i może charakteryzować się uzasadnionymi ekonomicznie współczynnikami rentowności przedsięwzięcia.
Słowa kluczowe: elektrownia wodna, śruba Archimedesa, analiza techniczno-ekonomiczna