po angielsku

Transcriere

1 INTRNATIONAL CONFRNC NRGY OF MOLDOVA Sptmbr 1-, Chsau, Rp.Moldova STUDIU XRGOCONOMIC D RNBILIT A FUNCŢIONĂRII UNI CNTRAL TRMOLCTRIC Srgh alaş, Natala Bglţ Uvrstata Thcă a Moldov, Catadra d Trmothcă ş Maagmt î rgtcă Abstract Th dffrtatd prcpl of formato of th tarff for thrmal rgy, producd a combd mod, s offrd by th xrgocoomc mthod. Kywords Aalza xrgocoomcă, costul rg trmc ş lctrc. 1. INTRODUCR Locutor oraşulu Chşău (ş u uma a acstu oraş) atrag atţa, că î cl ma rc zl al r, d tururl d răcr al CT- sut arucat cattăţ foart mar d abur. Î aclaş tmp î oraş sut pus î fucţu zc d CT-ur, car s află î raza d fucţoar a CT-ulu. Coform calcullor prlmar, cattata d rg vacuată d tururl d răcr a CT- st sufctă ş u ma justfcă fucţoara acstor CT (la tmpratura arulu ambat pâă la -5 o C). D c să arucăm căldura d turur d răcr î atmosfră î loc utlzâd astfl căldura, csară trmofcăr? coomşt CT ş CT au costatat faptul că, î szoul d vară, costul căldur produs ptru cosumator, d cauza sarc mc, st d - or ma mar dcât î szoul d ară. Logca prsupu că, cosumatorul cotuu trbu să f cl ma covabl cosumator, îsă mtoda d calcul xsttă arată că, cosumatorul d vară cl ma coststor. D c mtoda xsttă d calcul u corspud logc? S prsupu că locutor oraşulu, cosumator d rg lctrcă, sut p cotul cosumatorlor dustral d rg trmcă. Acasta st o părr grştă. Calcull arată că fcar locutor al oraşulu, cosumâd smulta rg lctrcă ş căldură d la CT, asgură producţa rg lctrc ptru îcă - locutor a oraşulu. Cosumul spcfc d combustbl csar grăr căldur ş rg lctrc îtr-u cclu combat rprztă 50% d cosumul d combustbl al aclu cosumator, car sparat cosumă căldura d la CT, dar rg lctrcă cumpără d la ll d dstrbuţl d la CT. D c o u stmulăm combara ca ma coomcă a cosumulu d rg? Căldura cu potţalul scăzut arucată î caalzar, î atmosfră ş u s rturază ptru utlzara rptată. st hotar st covablă utlzara căldur arucat, dar la o u! Acolo s troduc frcvt pomp trmc. D 199 î fcar a s stalază crca 1 ml. d stalaţ. La o î ţară, ud szoul d îcălzr rprztă 0% d tmpul total al aulu, s cuoaşt puţ dspr xstţa pomplor trmc. No cu umr facm cuoştţă cu vsla frm Zptr. C fl d acumular trmcă? No -am îvăţat aşa cva. st hotar s laborază ş s troduc stalaţ rgtc cu acumulara trmcă d 500 MWh, acumulatoar subtra cu prsua lucoasă, acumulatoar d trcra a faz. pu ş rzolvă problma rglăr szor a lvrăr căldur. D c ouă st ma covabl să troducm putr o, ar l folossc p cl xstt? D c costul rg trmc la CT st gal cu costul rg trmc produs la CT, dar u rprztă aşa cum ar trbu 50-60%? D c cosumatorlor l st ma covabl să folosască CT-ur vch propr ş rfuză îcălzra ctralzată? Ua d cauzl costă î problma dtrmăr costulu rg trmc ş lctrc produs î cograr.. ANALIZA XRGOCONOMICĂ D RNBILIT A FUNCŢIONĂRII CT Rfrtor la aalza xrgocoomcă, toat sstml d trasformar a rg pot f dvzat î tr grup dfrt: rma grupă. Sstml î car schmbul xtr d rg s fac sub formă d rg lctrcă sau lucrul mcac, adcă forml car u sut caractrzat pr trop, î car rga st d fapt xrga. Î acst caz aalza xrgocoomcă s bazază p caractrstc rgtc. Ca xmplu pot srv: grator lctromcac, motor lctrc, trasformator lctrc, rductor mcac. A doua grupă. Sstml î car matra ş rga prmă ca ş produsul fal uc pot f caractrzat pr trop ş au xrga dfrtă. Î astfl d sstm caractrstcl xrgtc, î urma optmzăr, rămâ schmbat. Atuc optmum coomc s dtrmă pr costul spcfc mm p utata d produs (f rga sau substaţa). Ca xmplu pot srv: ctrala trmcă dstată grăr aburulu sau căldur, ctrala trmolctrcă î codsar. A tra grupă. Sstml î car s obţ uma u sgur produs cu caractrstc caltatv dfrt sau ma mult produs cu caltăţ dfrt. Î acst caz aplcara aalz xrgocoomc st csară ptru caractrzara acstor produs, c au dfrt caractrstc caltatv.

2 Aalza xrgocoomcă st bazată p combara rlaţlor dtr paramtr trmodamc (prcpul I ş II al trmodamc) ş c coomc. Acastă aalza st utlă î cazul sstmlor rgtc d grupa a tra, adcă ctral lctrc cu trmofcar car produc rga lctrcă ş trmcă. La studul xrgocoomc st csar să s ţă cot d partculartăţl procslor ral (dstrugr, frcăr tr, tc). cuaţa d bază a aalz xrgocoomc xprmă costul produsulu C î fucţ d tr trm compoţ, [1]: C = CC + CCI + CI [$] (1) î car C st costul a produslor cosumat; C - C costul corspuzător captalulu vstt; I - costurl corspuzătoar xploatăr ş îtrţr stalaţ. cuaţa (1) xprmă modaltata d oprar a orcăr aalz thco-coomc. Î ultm 0 d a îsă, î trmodamcă, odată cu dzvoltara mtod xrgtc d aalză, acasta a fost combată cu aalza coomcă, rzultâd mtoda xrgocoomcă d aalză. Aalza xrgocoomcă atrbu fcăru flux xrgtc u cost, î gral practcâd costurl spcfc xprmat î $ sau $ ş $ a kw h GJ kg agtulu trmc. tru fluxurl xrgtc matral d trar ş d şr d sstmul rgtc, ptru lucru mcac L ş ptru fluxul d căldură trasfrată s calculază ratl d cost: C = c = c ( m ) [$] () C = c = c ( m ) [$] () CL = cl L [$] () C = c [$] (5) Î acst rlaţ mărml c, C c, c L ş m ş CI c rprztă costur xrgtc spcfc, ar rprztă dbtl masc d trar ş rspctv d şr d sstm ptru agţ trmc. Mărml ş rprztă xrgl spcfc al agţlor trmc, calculat î fucţ d paramtr d caltat, tmpratură ş prsu. Cu ajutorul fluxurlor d cost calculat cu rlaţl ()-(5) s scru cuaţl d blaţ xrgocoomc. D xmplu, ptru u sstm rgtc cu cclul Rak car prmşt fluxul d căldură ş grază rga lctrcă N s poat scr: C + C = C + C + C + C [$] (6) N CI I cuaţa (6) arată că sstmul rgtc car produc lucrul mcac d flux valorc C N ş produs scudar d flux valorc C, cosumă î acst scop m căldura d flux valorc C, substaţ d flux valorc C, vstţa d flux valorc C ş chltul CI d xploatar-îtrţr d flux valorc C I. Costurl xrgtc u prsupu faptul că costurl d producţ a fluxurlor matral sut dtrmat uma pr costul xrgtc. Costul d producţ a fluxulu rgtc rprztă suma costulu N xrgtc C ş oxrgtc C []: TOT N C = C + C [$] (7) Aalza xrgocoomcă răspud b la îtrbara prvtoar la costul gratut al rg solar, hdraulc sau ol. Coform cuaţ (1) la acst stalaţ costul C C st ul, dar ptru a s obţ produsul rgtc C, trbu amajat stalaţ rgtc prformat (costul C CI ) car cstă chltul d xploatar-îtrţr (costul): câmpur d paour solar, baraj ptru lacur d acumular ş turb hdraulc, vast sstm rgtc d turb ol d damtr cât ma mar (10-15 m), susţut d stâlp cât ma îalţ (15-0 m). Scopul aalz xrgocoomc st mmzara costulu produsulu, coform c.(1). Î acst caz optmzara sstmulu studat poat f ralzată pr costrura uu modl cvazoptm, după car, pr modfcara uor paramtr, putm stabl varata optmă. Î mult cazur optmzara trmodamcă cr cuoaştra ma multor mărm, car au caractr varabl, atât î tmp cât ş ca mărm. tru dtrmara acstor mărm pot f aplcat dfrt mtod cu u grad îalt d subctvsm [, ]. Mtoda aplcată î lucrar costă d următoarl cosdrt: Fcar compot xrgtc costă d flux rgtc ş matral. aramtr fcăru flux sut cuoscuţ. Î fucţ d atura compotulu s aalzază xrga chmcă, mcacă sau fzcă. Fluxurl xrgtc sut d două flur: o Fluxur xrgtc cu crcut dschs, cum ar f turboagrgat ş turba cu gaz. o Fluxur xrgtc cu crcut îchs (schmbător d căldură, grator d abur). Noţul d combustbl ş produs ptru fcar compot s dtrmă utlzâd următoarl crtr: o tru fluxur xrgtc cu crcut îchs mcşorara xrg fluxulu îtr trar ş şr a compotulu s rfră la combustbl,, fcar crştr a xrg fluxulu rv produsulu,, fg.1:

3 < tru a ralza smulara umrcă a procsulu thologc st utlzat soft spcalzat G tr Softwar GatCycl sub lcţă d valuar [5-8]. Astfl utlzâd aalza xrgocoomcă ş mtod clasc d aalză a fost obţut următoarl rzultat. < Fgura 1. Fluxurl xrgtc al combustblulu ş produsulu î crcut îchs. o tru fluxur xrgtc cu crcut dschs xrga la trar î compot s rfră la combustbl, la şr o part d a rv produsulu, fg.: ,0 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,11 0,1 0,1 Cc, $/kg C, $/GJ CIN, $/t CT, $/t Fgura. Fluxurl xrgtc al combustblulu ş produsulu î crcut dschs. cuaţ suplmtar blaţulu sut formulat astfl: o tru combustbl costul utar al xrg c st proporţoal varaţ xrg d compot: ( k, k, ) k ( k, k, ) (8) = c c k= 1 k= 1 ud k fluxul xrgtc d compot, umărul d fluxur xrgtc. Atuc costul utar mdu s dtrmă astfl: c = k = 1 (,, ) c ( k, k, ) k = 1 k k k (9) o tru produs costul utar al xrg rămâ schmbat, dfrt d umărul fluxurlor, astfl ptru două fluxur x ş y vom ava: c = c = c (10) x y Combara blaţulu costulu a compotlor sstmulu cu cuaţl suplmtar (8)-(10) ş rzolvara sstmulu obţut d cuaţ lar prmt dtrmara costulu fcăru flux d xrg, pr urmar ş a produsulu fal.. ANALIZA XRGOCONOMICA D RNBILIT A FUNCTIONARII S.A. CT- CHIŞINĂU Ralzara calculu procsulu thologc st u procs dpdt d ma mulţ factor (cum ar f paramtr aburulu vu, paramtr aburulu d trmofcar/dustral, sarca lctrcă tc.), motv ptru car modlara procsulu thologc dv o problmă foart dfclă. D acst motv a fost utlzat u program formatc, pr car cu ajutorul calculatorulu să fac o aalză xrgocoomcă d rtabltat. Fgura. Varaţa costulu spcfc a rg trmc ş lctrc fucţ d costul combustblulu. D fg.. s obsrvă că costul rg trmc ş lctrc crşt drct proporţoal cu crştra costulu combustblulu. C, $/GJ 5,9,8,7,6,5,, rza d trmofcar dcoctată rza dustrală dcoctată D, t/h Fgura. Varaţa costulu rg trmc C fucţ d rgm d fucţoar (N=80 MW). Varaţa costulu uu GJ d căldură î rgm cu prza d trmofcar dcoctată st ma ltă. Sarca dustrală u fluţază smfcatv asupra costulu rg trmc. Acst fapt st u avataj î folosul trmofcăr. Î tmpul suprasarc d trmofcar (ara) prza dustrală poat f utlzată ptru îcălzr urbaă.,,15,1,05,95,9,85,8,75, D, t/h Fgura 5. Varaţa costulu rg lctrc C fucţ N d rgm d fucţoar (N=80 MW). rza d trmofcar dcoctată Rza dustrală dcoctată

4 Crştra sarc dustral fluţază asupra costulu rg lctrc uma cu % (fg.5). % D, t/h rza d trmofcar dcoctată rza dustrală dcoctată R, % 5,5,5,5 1,5 1 0, D, t/h rza d trm odcar dcoctată rza dustrală dcoctată Fgura 6. Varaţa fcţ xrgtc ε fucţ d rgm d fucţoar (N=80 MW). Varaţa fcţ xrgtc ptru cazul cu prza dustrală dcoctată st ma smfcatvă cl cu prza d trmofcar dcoctată. Acasta s xplcă pr faptul că xrga aburulu d prza d trmofcar st froară cl d prza dustrală. r urmar ş costul xrgtc spcfc dv ma mc. Sarca dustrală ar fluţa ma mcă asupra fcţ xrgtc, ca c st îcă u avataj drct al trmofcăr. % D, t/h rza d trmofcar dcoctată rza dustrală dcoctată Fgura 7. Varaţa dfrţ rlatv d cost r fucţ d rgm d fucţoar (N=80 MW). D fg.7. s obsrvă că dfrţa rlatvă d cost r a turbogratorulu rămâ practc costată î cazul fucţoăr cu prza d trmofcar dcoctată, varaţa r cu sarca dustrală costtu ma puţ d 1%. Dc, dfrt d sarca dustrală fucţoar turboagrgatulu rămâ scumpă. Î cazul fucţoăr turboagrgatulu cu sarca d trmofcar varaţa r costtu 5%. r cocluz fucţoara turboagrgatulu î rgm d trmofcar st ma avatajoasă d puct d vdr rgtc (fg.6) ş coomc (fg.7). Combâd acst cosdrt putm costru o dagrama d rtabltat optmă ptru fucţoar turboagrgatulu (fg.8). Rtabltata fucţoăr turboagrgatulu crşt î cazul prz d trmofcar dcoctat ş scad cu prza dustrală dcoctată. Acst fapt cotrazc rgmulu avatajos d trmofcar, dar combâd rgmul d trmofcar cu rgmul cu sarca dustrală poat f dtrmat u rgm optm d fucţoar. Fgura 8. Varaţa rtabltăţ d fucţoar R fucţ d rgm d fucţoar (N=80 MW). st vdt ş caractr uvrsal al mtod xrgocoomc ş î cazul dtrmăr costulu rg trmc ş lctrc produs î cograr. Acsta rprztă abordara ouă asupra mtodolog d dtrmar a costulu rg trmc ş lctrc produs î cograr. Costul rg produs trbu să ţ cot ş d factor car dtrmă sguraţa, dspobltata ş fabltata fucţoăr, prcum ş caltata srvclor. Fucţoara ctrallor lctrc cu trmofcar la sarc trmc mult ma mc dcât cl avut î proct, î rgmurl coomc (datortă oblgatvtăţ d a produc rg lctrcă dpdt d crra d căldură) ş î codţ xstt d dtrmar a costulu rg trmc ş lctrc st fctă thc ş coomc. Ca urmar, gradul mdu aual d utlzar a capactăţ stalat st foart rdus, rducâd radamtul d fucţoar ş radamtul cogrăr, rspctv, mărd costurl spcfc d producr. Î fal prţul căldur la cosumator atg valor mar. Aplcâd mtodologa xrgocoomcă la dtrmara costulu rg trmc ş lctrc produs î cograr poat f alasă o stratga d producr rtablă. Astfl ptru cosumator prmaţ, car asgură sarca trmcă p parcursul aulu îtrg, costul rg trmc trbu să f rdus faţa d cosumatorul szor (fg. 9). c N c N optm c N c N optm c uctul optm c c Fgura 9. Varaţa costurlor d rg lctrcă ş trmcă. ord d la potza că ptru rga lctrcă produsă î cclu combat xstă u cost m - la fl ca ş ptru rga trmcă c c c, N, cuoscâd

5 trdpdţa lor s poat dtrma costul optm al rg trmc ş lctrc. rţul actual a rg î Rpublca Moldova st următorul, (î paratzl sut dcat prţur d 005 ptru Româa): - rga lctrcă î l d dstrbuţ 0,0 (0,05) $/kwh; - rga trmcă produsă la CT, vâdută î rţl trmc,5 (,6) $/GJ; - rga trmcă produsă la CT 5,7 (5,6) $/GJ; - rga trmcă produsă la CT vâdută cosumatorulu trmc, (7,7) $/GJ. 6,00 Varaţa costulu rg trmc d prza d trmofcar practc u fluţază asupra costulu rg lctrc. Rtabltata fucţoăr practc u dpd d costul rg trmc lvrat d prza d trmofcar. Cu crştra costulu rg trmc lvrat d prza dustrală costul rg lctrc scad ş rtabltata fucţoăr la fl scad!! Cu mcşorara costulu rg trmc lvrat d prza dustrală costul rg lctrc crşt, c st admsbl. Crştra costulu aburulu dustral s justfcă uma î cazul uu cosumator szor cu codţa că costul rg lctrc rămâ schmbat. 5,00,00,00,00 1,00 CIN, $/GJ R, % Cu ajutorul mtodolog d aalză xrgocoomcă poat f dtrmat costul rg lctrc î cazul dacă costul rg trmc st mpus d producător: 0,00 0,00 1,00,00,00,00 5,00 6,00 CT, $/GJ Fgura 10. Varaţa costulu rg lctrc C N fucţ d costul rg trmc C T î rgmul omal d fucţoar.,5,5 D, 80 t/h D, 10 t/h,50,00,50,00 CIN, $/GJ 1,50 R, % 1,00 0,50 0,00 0,00 1,00,00,00,00 5,00 6,00 CT, $/GJ CT, $/GJ Fgura 1. Varaţa costulu rg lctrc C N fucţ d costul rg trmc C T ptru rgmul d trmofcar (prza dustrală st dcoctată). Fgura 11. Varaţa costulu rg lctrc C N fucţ d costul rg trmc C T î rgmul d fucţoar cu prza dustrală dcoctată. 6,00 5,00 C N, c /k W h,5,5 D, 100 t/h D, 00 t/h,00 C N, c/kw h C IN, $/G J C T, $ /G J,00 R, %,00 1,00,00,00 5,00 6,00 7,00 8,00 C IN, $ /G J Fgura 1. Varaţa costulu rg lctrc C N fucţ d costul rg trmc C IN î rgmul cu sarca dustrală (prza d trmofcar st dcoctată). Fgura 1. Varaţa costulu rg lctrc C N fucţ d costul rg trmc C IN î rgmul omal d fucţoar. Aalzâd datl d fg.10 1 putm costata: Asupra costulu rg lctrc î mar măsură fluţază costul aburulu d prza dustrală î tmp c costul rg trmc d prza d trmofcar duc la varaţa smfcatvă a costulu rg lctrc. r urmar fucţoara turboagrgatulu cu u cost rdus al aburulu d prza d trmofcar st rcomadată ptru a asgura sarca lctrcă. Î acst

6 caz acastă rducr d cost st justfcată pr crştra smfcatvă al costulu rg lctrc.. CONCLUZII baza modlăr umrc ş aalz xrgocoomc prztat î acastă lucrar, pot f studat fctl coomc gatv asupra costulu fal al rg produs d: scădra radamtulu tr rlatv î CI; scădra radamtulu tr rlatv î CM; îrăutăţr vdulu î codsator; îrăutăţra fucţoăr prîcălztoarlor rgratv; rturara codsatulu d la cosumator trmc; crştra costulu combustblulu; trcoxua costurlor d rg lctrcă ş trmcă produs î cograr. Toat acst prdr pot f calculat î utăţ d tmp (oră, z, luă, a), pot f xprmat pr combustbl covţoal sau î utăţ băşt. Datl obţut pot f comparat cu datl producătorulu sau xprmtal. BIBLIOGRAFI [1] Bja, A., Trmodamcă thcă avasată, d. Thcă, Bucurşt, [] Bja., A., Tsatsaros, G., Mora, M., Thrmal Dsg & Optmzato, Joh Wly & Sos, [] Tsatsaros, G., Whold, M./1985/xrgocoomc aalyss ad valuato of rgy-covrso plats. I. A w gral mthodology/rgy, vol. 10, o. 1, pp , Ja.//xrgy, Coal powr plat/// [] Mora, M., Shapro, H., Fudamtals of grg Thrmodyamcs, Joh Wly&Sos, 000. [5] Srgh alas, Natala Bglt, Mtod d tarfar a rg trmc ş lctrc la CT, Cofrţa Naţoală d Trmothcă, Bucurst, Romaa, 5-6 ma 00 [6] Srgh alas, Natala Bglt, Rtabltata fuctoar u CT, A III-a Cofrta Natoala d chpamt Trmomcac Clasc ş Nuclar ş rgtca Urbaa, Bucurst, Romaa, 1- ul 00, pp [7] Srgh alas, Th Kys to Rapd ad Cost ffctv Thrmocoomc Aalyss of Hat owr Stato, Bacau, Romaa, -5 octombr 00, pp [8] Srgh alaş, Studu xrgocoomc d rtabltat a fucţoăr u ctral trmolctrc, Tza d doctor, 005. DSR AUTOR Num: ALAŞ rum: SRGHI Data aştr: 0 ma 1979, Florşt, Rp. Moldova Adrsa: Str. M. Vtazul, 17, ap. 6, Florşt, Rp. Moldova Tl: (+7) mal: Srgh.alas@gmal.com Srgh.alas@ugal.ro Ocupaţl przt: - Lctor Asstt, Uvrstata Thcă a Moldov, Facultata d rgtcă, Catdra d Trmothcă ş Maagmt î rgtcă; - Doctorad, Uvrstata Duăra d Jos, Galaţ, Româa. Ttlul tz d doctorat: Studu xrgocoomc d rtabltat a fucţoăr u ctral trmolctrc. Stud: Ju, 005, NATO Advacd Study Isttut o Thrmal rgy Storag for Sustaabl rgy Cosumpto (TSSC), Çşm / İzmr, Turky u 00, tru artrat Durabl îtr Uvrstăţ ş Soctat Cvla, Scc-Shop, INRO 00, Uvrstata Traslvaa, Braşov ul, 00 - NATO Advacd Study Isttut o Kys To Rapd ad Cost ffctv Hazardous Wast St Ivstgato ad Claup Galaţ, Româa, Uvrstata Thcă a Moldov, Facultata d rgtcă, Catdra d Trmothcă, b-l Ştfa cl Mar 168, Chşău 01, Moldova. Actvtata ddactcă: - Motoar trmc; - Ctral trmolctrc; - Sstm rgtc; - Istalaţ d trasfr d căldură ş masă; - Mtod umrc î trmorgtcă; - roctăr asstat d calculator. Domul d crctar: Ştţ grşt. Cuoaştra lmblor: rusă prfct, glza b.