Andrzej ZIĘBIK, Paweł GŁADYSZ
Analiza systemowa elektrowni ze spalaniem tlenowym węgla zintegrowanej z wychwytem CO2
Technologia spalania tlenowego paliw należy do najbardziej obiecujących rozwiązań układów usuwania CO2. Integracja elektrowni z tlenownią i z instalacją usuwania oraz sprężania CO2 zwiększa stopień złożoności układu energetycznego. Dlatego właściwym podejściem do badań jest analiza systemowa. W artykule zaprezentowano modele matematyczne bilansów bezpośredniego i skumulowanego zużycia energii oraz model analizy termoekologicznej oparte na input-output analysis. Przedstawiono wyniki wielowariantowej analizy systemowej zintegrowanej elektrowni ze spalaniem tlenowym, m.in. wpływ czystości tlenu technicznego, wykorzystanie energii odpadowej, zastąpienia tlenowni kriogenicznej przez instalacje membranową na wskaźniki energetyczne. Spadek sprawności energetycznej netto elektrowni zintegrowanej w stosunku do układu bazowego wynosi około 10,5 p.p. (punktu procentowego). Wykorzystanie ciepła odpadowego z instalacji chłodzenia międzystopniowego sprężarek tlenowni i CO2 powoduje zmniejszenie tego spadku o 0,17 p.p. Znaczącą poprawę spadku sprawności o około 2,6 p.p. mogłoby dać zastąpienie obecnie dostępnej tlenowni kriogenicznej przez przyszłościową tlenownię membranową.
Słowa kluczowe: elektrownie węglowe, spalanie tlenowe węgla, wychwyt CO2
Robert WÓJCICKI
Rozproszone źródła PV – potencjał kształtowania profilu KSE w sezonie (szczycie) letnim
Przedstawiono możliwości zmiany struktury źródeł w KSE i zwiększenia udziału OZE. Przewiduje się, że w kolejnych latach szczytowe zapotrzebowanie na moc KSE w okresie letnim będzie systematycznie i szybko rosło, a przy panujących w okresie letnim wysokich temperaturach i niskich stanach wód, tradycyjne elektrownie węglowe będą wciąż narażone na zmniejszenie wydajności i zwiększone ryzyko awarii powodowane trudnymi warunkami pracy zespołów wytwórczych. Dużym wsparciem dla tradycyjnej energetyki może być energetyka oparta na źródłach odnawialnych, lecz aby tak się stało, wymagany jest zrównoważony rozwój źródeł OZE zapewniający ich dywersyfikację. Obecnie, wśród źródeł energii odnawialnej, najsilniej rozwinięta w Polsce jest energetyka wiatrowa, lecz w okresach letnich, przy stabilnej wyżowej pogodzie, generacja ze źródeł wiatrowych jest stosunkowo niska. W tych okresach doskonale sprawdzają się rozproszone źródła fotowoltaiczne, które mogą uzupełnić pojawiające się w szczytowych okresach deficyty mocy, zarówno poprzez wprowadzanie energii do sieci (farmy fotowoltaiczne, nadmiary energii elektrycznej wyprodukowanej przez prosumentów), jak i poprzez redukcję zapotrzebowania na energię elektryczną odbiorców – prosumentów, zarówno w skali mikro – tych związanych z indywidualnym budownictwem mieszkaniowym, jak i większej skali w przypadku przedsiębiorstw, budynków biurowych, instytucji publicznych itp. Rozproszone instalacje prosumenckie, odciążają również system przesyłowy, gdyż generacja energii elektrycznej zachodzi bezpośrednio w punktach jej poboru lub najbliższym otoczeniu takich punktów.
Słowa kluczowe: braki mocy w KSE w lecie, zmiana struktury źródeł, zwiększanie OZE
Zbigniew USAREK, Bolesław AUGUSTYNIAK, Marek CHMIELEWSKI
Wykorzystanie metody elementów skończonych do oceny wpływu prędkości sondy na magnetyczne pole rozproszone modelowej wady powierzchniowej
W artykule zaproponowana została interpretacja zjawiska wzrostu wartości mierzonego natężenia pola rozproszonego w funkcji prędkości układu magnesującego. Wyniki symulacji metodą elementów skończonych (MES) pozwalają twierdzić, że wzrost ten jest skutkiem swoistego wypychania strumienia pola magnetycznego na powierzchnię płyty przez prądy wirowe. Przeprowadzona analiza numeryczna okazała się bardzo pomocna w interpretacji obserwowanych doświadczalnie zmian natężenia sygnału MFL wraz ze wzrostem prędkości. Wskazuje to na dużą użyteczność modelowania MES jako narzędzia wspomagającego badania nad podstawami fizycznymi magnetycznych metod nieniszczących. Jakkolwiek zależność kształtu i amplitudy sygnału MFL od prędkości sondy magnesującej utrudnia ilościową ocenę rozmiarów wady w badaniach in situ, to z punktu widzenia wykrywalności defektów, wzrost amplitudy sygnału MFL w funkcji prędkości jest zjawiskiem korzystnym. Należy jednak zaznaczyć, iż tego typu tendencja wzrostowa jest charakterystyczna dla wad przypowierzchniowych znajdujących się po stronie sondy. W przypadku defektów wewnętrznych oraz przypowierzchniowych znajdujących się po przeciwnej stronie płyty względem sondy, zależność sygnału MFL od prędkości może mieć inny charakter. W szczególności sygnał ten może maleć. Jest to tym samym bardzo istotny problem techniczny, który uniemożliwia przetworzenie sygnału MFL do postaci quasi-statycznej (odpowiadającej zerowej prędkości) w sposób jednoznaczny, bez informacji o umiejscowieniu defektu w głąb badanej powierzchni. Zdaniem autorów problem ten jednak może zostać rozwiązany dzięki jednoczesnemu zastosowaniu metod defektoskopowych wspomagających pomiary MFL poprzez ocenę położenia wady względem powierzchni skanowanej.
Słowa kluczowe: instalacje energetyczne, badania nieniszczące, metoda elementów skończonych
Wojciech KŁOSAK
Odporność izolatorów kompozytowych na narażenia mechaniczne
Rosnąca stosowanie izolatorów kompozytowych wymaga doskonalenia kryteriów nie tyko ich odbioru, ale i weryfikacji i rozszerzenia dotychczasowych badań. Propozycją nowych badań opisanych w niniejszym artykule jest uwzględnienie działania siły cyklicznej na wytrzymałość izolatorów kompozytowych. Konieczność przeprowadzenia takich badań uwzględniono w nowej specyfikacji technicznej PSE S.A. „Kompozytowe izolatory wiszące do sieci 400 kV” (lipiec 2015 r.). Dalsze badania powinny uwzględniać nowe zjawiska i spełniać coraz ostrzejsze kryteria jakościowe, spełnienie jakich wpłynie istotnie na trwałość użytkowania tego typu izolatorów.
Słowa kluczowe: sieci przesyłowe 400 kV, izolatory kompozytowe, badania wytrzymałościowe izolatorów
Bernard WITEK
Modelowanie zwarć doziemnych w liniach kablowo-napowietrznych WN
Przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące modelowania przejściowych stanów elektromagnetycznych, związanych ze zwarciami, zwłaszcza doziemnymi w liniach kablowo-napowietrznych wysokiego napięcia. Model linii napowietrznej i kablowej uwzględnia zależność parametrów zastępczych linii od częstotliwości. Uzyskane wyniki badań symulacyjnych dla modelu sieci 110 kV z linią napowietrzno-kablową mogą być wykorzystane do badania kryteriów decyzyjnych automatyki zabezpieczeniowej (np. zabezpieczenia odległościowego linii) od skutków zakłóceń zwarciowych.
Słowa kluczowe: modelowanie elektromagnetycznych stanów przejściowych, zwarcia doziemne, linie kablowe i kablowo-napowietrzne wysokiego napięcia
Karina ATŁAS
Efektywna współpraca energetyczna a różnice kulturowe między Polską a Indiami
Omówiono cechy dzielące Indie od Polski. Należą do nich: całkowicie odmienne postrzeganie relacji biznesowych, niechęć do podejmowania decyzji i zupełnie inny stosunek do terminowości, czasu i długotrwałości kontaktów. Zarówno w Polsce jak i w Indiach mamy do czynienia z biurokratyzacją, natomiast w Indiach aparat biurokratyczny jest znacznie silniej rozbudowany. Podobnie hierarchia jest zakorzeniona nie tylko w miejscu pracy, ale w całym indyjskim społeczeństwie. Indie są też krajem o kulturze „zewnętrznej” – dostosowującej zachowanie do wymogów aktualnej sytuacji. Ma to wiele przyczyn, trzeba też pamiętać, iż w Indiach to raczej człowiek dostosowywał się do natury i okoliczności niż próbował je zmieniać. Kultura indyjska skupia się na relacjach, klientach, a kultury zachodnie skupiają się na gospodarce. Z silną hierarchią związana jest kultura „potakiwania” i braku sprzeciwu, stąd nie powinny zaskakiwać nagłe zwroty w relacji czy nawet zerwanie wstępnych umów. Współpraca z Indiami w obszarze energetyki jest szansą dla Polski. Porównując z innymi krajami europejskimi Polska nadal jest najbardziej podobna do Indii.
Słowa kluczowe: współpraca energetyczna z Indiami, różnice i podobieństwa kulturowe