Nacházíte se:  Úvod    Technologie, materiály    Akumulace elektrické energie    Paroplynový cyklus s akumulací tepla a elektrodovým kotlem v systému CZT

Paroplynový cyklus s akumulací tepla a elektrodovým kotlem v systému CZT

Publikováno: 30.8.2018
Rubrika: Akumulace elektrické energie

Akciová společnost Teplárny Brno začne v roce 2018 na zdroji Červený mlýn provozovat unikátní kombinaci paroplynové teplárny (95 MWe), rozšířeného systému akumulace tepla (cca 345 MWht) a horkovodního elektrodového kotle (20 MWe).

Zdroj Červený mlýn byl uveden do provozu v září 1999. Umožňoval výrobu elektřiny a tepla, spalováním zemního plynu nebo lehkého topného oleje. Od začátku bylo možno část vyrobeného tepla přechodně uložit do teplovodního akumulátoru (190 MWht). V souvislosti s rozvojem energetického trhu po roce 2000, se schopnost zdroje hospodárně řešit problémy rozdílných potřeb denních dodávek elektřiny a tepla pomocí akumulace tepla ukázala jako vysoce efektivní. V roce 2004 zahájil Červený mlýn (dále jen ČM) poskytování podpůrných služeb (PpS) a současně se realizovala výstavba by-pasového komínu, který umožnil provoz plynové turbíny v jednoduchém plynovém cyklu a poskytování rychle startující dispečerské zálohy.

Teplárny Brno jako ekologicky odpovědná organizace vždy preferovala spalování zemního plynu. Možnost spalovat záložní kapalné palivo v podobě lehkého topného oleje byla na zdroji ČM jen rezervní provozní varianta. V roce 2016 bylo vedením společnosti rozhodnuto o novém využití dlouhodobě nevyužívané nádrže lehkého topného oleje o objemu cca 4400 m3, jako druhého akumulátoru tepla a o výstavbě nového elektrodového kotle. Obě investiční akce jsou technologicky vzájemně spjaty a jejich cílem je efektivně umožnit poskytování podpůrných služeb.

Realizační fáze přestavby nádrže LTO na akumulátor byla zahájena v červnu 2017, v lednu 2018 proběhlo naplnění vodou a v únoru 2018 topné zkoušky. Stratifikační vestavba nového  akumulátoru je stejné konstrukce jako v původním akumulátoru, přičemž nový akumulátor umožňuje uložit až 155 MWh tepelné energie. Výsledkem je unikátní technické dílo, které v obou dvou akumulátorech umožňuje ukládat až 345 MWh tepelné energie. Tepelná energie je ukládána do akumulačního systému v době poklesu odběru tepla (např. v noci) a vybíjena v dobách špičkového odběru (např. v ranní špičce). Teplo lze akumulovat jak z vlastní technologie ČM, tak i z externí tepelné sítě, tj. i z dalších tepelných zdrojů v rámci propojené sítě CZT (např. spalovna komunálního odpadu SAKO Brno). Rozšířený systém akumulace tepla omezí využívání špičkových zdrojů v tepelné soustavě, zvýší její spolehlivost a efektivitu.

Výstavba elektrodového kotle započala v říjnu 2017, přičemž zprovozňování a první topné zkoušky jsou plánovány v srpnu a září 2018. Pro účely poskytování záporné regulační energie (záporné sekundární regulace výkonu a záporné minutové zálohy) byl vybrán kotel od renomované norské společnosti PARAT Halvorsen AS.

Horkovodní kotel vyniká vysokou rychlostí a účinností. Tepelný výkon z kotle bude přes deskový výměník buď nabíjen do nového rozšířeného systému akumulace tepla, nebo bude distribuován přímo do horkovodní soustavy. Zařízení bude napájeno z napěťové úrovně 10,5 kV přes oddělovací transformátor. Veškerá technologie bude soustředěna v nové budově elektrodového kotle, jenž se bude nacházet v těsné blízkosti systému akumulace tepla.

Po dostavbě a komplexním vyzkoušení bude paroplynový cyklus s rozšířeným systémem akumulace tepla a elektrodovým kotlem schopen nabídnout širší pásmo sekundární regulace činného výkonu v rozsahu fiktivního bloku 30 až 83 MWe.

Obr. 1 – Zjednodušené schéma paroplynového cyklu Červený mlýn po roce 2018. Kde TG1 (MKA10) – turbogenerátor se spalovací turbínou, BK – bypassový komín (klapka), SK – spalinový kotel 100 MWt, TG2 (MKA20) – turbogenerátor s parní turbínou 20 MWe, RCHS – redukční a chladící stanice páry, RS – redukční stanice, ZO – základní ohřívák 42, 5 MWt, ŠO – špičkový ohřívák 42,5 MWt, HVK – horkovodní plynové kotle 2x27MWt, OČ – oběhová čerpadla horkovodu, ČVO – čerpadla vloženého okruhu, DV – deskové výměníky akumulace tepla, ČA – čerpadla akumulace, AKU – dvojice spojených akumulátorů tepla 345 MWht, EK – elektrodový kotel 20 MW, ZP – zemní plyn.

Publikace v oboru energetiky, strojírenství a stavebnictví k prodeji
 

Fotogalerie
Obr. 1 – Zjednodušené schéma paroplynového cyklu Červený mlýn po roce 2018.Obr. 2 – Princip teplovodního akumulátoruObr. 3 – Zjednodušené schéma elektrodového kotle PARAT Halvorsen AS s deskovým výměníkem. Zdroj PARAT Halvorsen AS

NEJčtenější souvisejicí články (v posledních 30-ti dnech)

Akumulace do baterií je ideální jako rychlá záloha, než najedou klasické zdrojeAkumulace do baterií je ideální jako rychlá záloha, než najedou klasické zdroje (147x)
V České republice jsou zatím reálně instalované 2 MW bateriových úložišť. Dalších 100 MW žádostí evidují distributoři el...
„Je hodně důvodů, proč musíme novelizovat energetický zákon,“„Je hodně důvodů, proč musíme novelizovat energetický zákon,“ (121x)
říká v rozhovoru pro All for Power předseda rady Energetického regulačního úřadu (ERÚ) Vladimír Outrata....
ČEZ odstartoval pilotní projekt 3MW baterieČEZ odstartoval pilotní projekt 3MW baterie (95x)
Společnost ČEZ zahájila přípravnou fázi projektu velkokapacitního bateriového systému pro ukládání energie. Zařízení umí...