MOGUĆNOSTI PRIMENE KOMBINOVANIH POSTROJENJA ZA PROIZVODNJU TOPLOTNE I ELEKTRIČNE ENERGIJE

U SISTEMIMA DALJINSKOG GREJANJA U SRBIJI, KORIŠĆENJEM GASNO-PARNOG CIKLUSA

POSSIBILITIES OF USAGE OF COMBINED HEAT AND ELECTRICAL

ENERGY PRODUCTION MACHINES IN DISTRICT HEATING SYSTEMS IN SERBIA, BY UTILIZATION OF GAS-STEAM CYCLE

V. Radulović dipl.maš.ing.

JKP „Beogradske elektrane“, Savski Nasip 11, 11070 Novi Beograd

Abstract: Conditions for combining gas and steam turbines into the unique cycle are created by their technical development, and that can be applied into the thermo energetic power plants. Primary objectives for using gas-steam cycle are to increase power and efficiency ratio. Nowadays, certain thermo energetic power plants are established for combined heat and power generation (CHP) based on J-CR cycle (J-Joule and CR-Clausius-Rankin cycle). This paper demonstrate in principal technical characteristics of Rya plant, operated from December 2006. It is situated nearby Gothenburg (Sweden), with yearly production of 1250 GWh of electrical and 1450 GWh of heat power, which covers 30% of power and 35% of Gothenburg's yearly district heating demands. Annual number of working hours designed for CHP is 6500, which includes 1500 working hours while operating with lower load during spring and autumn time. CHP Rya can operate on different conditions, depending on energy demands. In case of demands during summer period, plant can generate only the electrical power operating with 85% of nominal electrical power. With this performance heat has been leaded into the River Goeta by capacitor. Main criteria for this review of CHP Rya technical characteristics is possibility to establish same or similar plant into the larger cities in Serbia: Beograd, Novi Sad, Niš, Subotica, Kragujevac etc. Key words: Combined heat and power generation, steam turbine, gas turbine 1. UVOD Tehničkim razvojem gasnih i parnih turbina stvoreni su uslovi za njihovo kombinovanje u jedan jedinstven ciklus koji se može primeniti u termoenergetskim postrojenjima. Osnovni motivi za korišćenje gasno parnog ciklusa su povećanje snage i stepena korisnosti. Teorijsku osnovu kombinovanih postrojenja gasnih i parnih turbina predstavlja kombinovanje Joule-ovog (J) ciklusa i Clausius-Rankinovog (CR) ciklusa. Kombinovanje ova dva ciklusa tako da jedan deo toplote ili celokupna toplota koja se odvodi iz J ciklusa, predstavlja toplotu koja se dovodi CR ciklusu, omogućava ukupno manju nepovratnost procesa u odnosu na nepovratnosti koje ima svaki od ovih ciklusa posebno [2]. Najvažniji energetski efekat kombinovanja ova dva ciklusa su veći stepen korisnosti i veći specifični rad koji se na taj način mogu ostvariti. Danas je u svetu izgrađen određeni broj termoenergetskih postrojenja za kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije (TO-TE) koja rade sa kombinovanim J-CR ciklusom. U ovom radu biće prikazane osnovne tehničke karakteristike Rya postrojenja koje je u eksploataciji od decembra 2006 godine. Postrojenje Rya nalazi se u blizini Geteborga (Švedska) i proizvodi godišnje 1250 GWh električne energije i 1450 GWh toplotne energije, što zadovoljava oko 30% godišnjih potreba za električnom i 35% potreba za toplotnom energijom Geteborga. Projektovani godišnji broj časova

rada TO-TE je 6500 i uključuje 1500 časova rada sa sniženim opterećenjem u proleće i jesen. TO-TE Rya može da radi u različitim režimima u zavisnosti od potreba za energijom. U slučaju potrebe u letnjem periodu postrojenje može da proizvodi samo električnu energiju radeći sa 85% nominalne električne snage. Pri ovom režimu rada toplota se odvodi preko kondenzatora u reku Gota. Za prikaz tehničkih karakteristika TO-TE Rya odlučujući kriterijum je to što se ovakvo ili slično energetski efikasno postrojenje, može primeniti u svim većim gradovima Srbije: Beograd, Novi Sad, Niš, Subotica, Kragujevac i dr. 2. TO-TE RYA – GETEBORG

2.1 Definicije

Stepen korisnosti kombinovane proizvodnje toplotne i električne energije: — Stepen korisnosti predstavlja odnos ukupno proizvedene energije (toplotne i električne) i

energije uložene gorivom.

goriva emsagorevanj energija Uložena)elektricna(toplotna energija aproizveden UkupnoηKP

+=

Stepen korisnosti proizvodnje električne energije: — Stepen korisnosti predstavlja odnos ukupno proizvedene električne energije i

energije uložene gorivom.

goriva msaorevanje energija Uloženaenergija elektricna aproizveden UkupnoηEL =

Alfa vrednost: — Alfa vrednost predstavlja odnos proizvedene električne i toplotne energije:

energija toplotnaaProizvedenenergija elektricna aProizvedenα =

U TE-TO u kojima je prioritetna proizvodnja električne energije vrednost koeficijenta α je veća od 1, a stepen korisnosti kombinovane proizvodnje manji od 90%. Tako na primer za vrednost α = 1,2 stepen korisnosti ηKP = 88%. TO-TE Rya je projektovana sa koeficijentom α = 0,9 i stepenom korisnosti ηKP = 92,5% [1]. 2.2 Energetski bilans Na slici 1. prikazan je energetski bilans TE-TO. Od ukupne toplotne energije unete gorivom dobija se 43,5% električne energije i 49% toplotne energije. Ukupni gubici energije iznose 7,5% [1]. Slika 1.

U tabeli 1 dati su osnovni tehnički podaci TO-TE: Tabela 1

Prirodni gas – ulaz: 600 MW Ukupna električna snaga: 261 MW Ukupna toplotna snaga: 294 MW Godišnja proizvodnja električne energije: ≈ 1250 GWh Godišnja proizvodnja toplotne energije: ≈ 1450 GWh Stepen korisnosti kombinovane proizvodnje: 92,5% Stepen korisnosti proizvodnje električne energije: 43,5% Alfa vrednost: 0,9

Gubici energije su mali i njihove vrednosti su:

Gubici u dimnim gasovima: 5% Gubici u generatoru: 0,7% Ventilacioni gubici : 0,5% Ostali gubici, npr. usled curenja i dr.: 1,3% Ukupni gubici: 7,5 %

2.3. Tehnološka šema i tehnički opis

Na slici 2. prikazana je tehnološka šema postrojenja [1].

Slika 2.

1

2

. Gas se dovodi cevovodom iz Danske pod pritiskom od 26 do 28 bar(a). Ovaj pritisak gasa je dovoljan za rad gasnih turbina bez potrebe za njegovim povećanjem;

. Za svaku turbinu vazduh se uvodi putem usisnih cevi postavljenih na krovu. Za obezbeđenje visoke efikasnosti i zaštite od formiranja leda u usisnim cevima postavljeni su razmenjivači toplote za predgrevanje vazduha. Vazduh se predgreva korišćenjem otpadne toplote iz

uljnog sistema za podmazivanje. Korišćenjem ove toplote stepen korisnog dejstva povećava se za 0,5%, što izraženo u toplotnoj snazi iznosi 3MW;

3. Turbokompresor gasne turbine povećava pritisak vazduha pri prolasku kroz 15 stupnjeva. Temperatura vazduha se povećava na 400 0C;

4. U komori za sagorevanje mešavina gas/vazduh sagoreva korišćenjem 30 gorionika sa niskim sadržajem NOx. Nastali dimni gasovi imaju temperaturu od 1200 0C. U ovom stepenu dimni gasovi sadrže 30mg NOx po MJ prirodnog gasa koji sagoreva. Visoka temperatura dimnih gasova obezbeđuje visok stepen korisnosti procesa u gasnoj turbini. Međutim postoje i nedostaci, uključujući visoku temperaturu materijala i proizvodnju NOx;

5. Dimni gasovi se šire u turbini, u dva vazduhom hlađena stupnja i u jednom ne hlađenom. Na taj način stvara se pogonska sila na osovini turbine u vidu obrtanja rotora koja pokreće električni generator i turbo kompresor. Brzina obrtanja rotora je 6600 o/min. Dimni gasovi na izlazu iz turbine imaju temperaturu 538 0C i sadrže oko 15% kiseonika po masi;

6. Dimni gasovi se zatim vode u parni kotao gde se koriste za proizvodnju pare. Prethodno se zagrevaju na oko 1000 0C dodatnim loženjem u kotlu. Pošto dimni gasovi koji izlaze iz gasne turbine imaju 15% kiseonika nije potrebno dalje dodavanje vazduha. Zahvaljujući relativno visokom nivou dopunskog loženja TO-TE Rya može da proizvede više toplotne energije po niskoj ceni od drugih uporedivih postrojenja;

7. Dimni gasovi koji se na kraju emituju u atmosferu preko dimnjaka imaju temperaturu oko 70 0C. Posle prolaska kroz katalizator dimni gasovi sadrže manje od 20mg NOx / MJ prirodnog gasa koji sagoreva. Jedan od razloga zašto je moguće značajno smanjenje temperature dimnih gasova bez neželjenih pratećih efekata, je to što postrojenje koristi čisto gorivo. Drugi razlog je korišćenje dimnih gasova na izlazu iz parnog kotla za zagrevanje vode iz sistema daljinskog grejanja. Prema tome ekonomski je opravdano znatno snižavanje temperature dimnih gasova i na taj način iskorišćenje što veće količine toplotne energije koju oni sadrže. Ovo je glavni razlog zašto postrojenje ima visok stepen korisnosti od 92,5%;

8. Voda se u parni kotao uvodi pod pritiskom od oko 100 bar, pomoću napojne pumpe; 9. U parnom kotlu utilizatoru voda je zagrejana u dva zagrejača vode (1 i 2). Dimni gasovi iz

gasne turbine koji zagrevaju vodu u kotlu struje u suprotnom smeru u odnosu na vodu; 10. Para se izdvaja iz vode u parnom domu. Voda koja još nije isparila spusnim cevima se kreće

na dole, zatim se u podiznim cevima intenzivno zagreva i mešavina pare i vode vraća se u parni dom;

11. Para je pregrejana do 540 0C u tri pregrejača pare; 12. Pregrejana para iz tri parna kotla utilizatora vodi se u parnu turbinu; 13. U parnoj turbini para pod pritiskom kreće se između lopatica brzinom od oko 700 km/h. U

lopaticama se ova brzina pretvara u mehaničku energiju prolaskom pare kroz 20 stupnjeva i na taj način pokreće se rotor turbine. Rotor parne turbine pokreće generator električne energije;

14. Para koja se odvodi iz parne turbine kondenzuje se u dva toplotna kondenzatora. Dobijena toplota se predaje sistemu daljinskog grejanja (SDG). Prednost korišćenja dva kondenzatora u odnosu na jedan sastoji se u mogućnosti da jedna polovina ukupne količine pare koja prolazi kroz turbinu nastavi da ekpandira u sledećem stupnju turbine i zatim se odvodi u drugi kondenzator. Na taj način se povećava stepen korisnosti kombinovane proizvodnje;

15. Para prelazi u tečnu fazu tj. kondenzuje se i podhlađuje u hladnjaku kondenzata; 16. Kondenzat je očišćen i degaziran i na kraju se napojnom pumpom uvodi u parni kotao. Na

taj način počinje novi ciklus proizvodnje pare; 17. Da bi se povećala fleksibilnost rada postrojenja ugrađen je dodatni kondenzator koji je u

funkciji kada je onemogućeno korišćenje parne turbine zbog pogonskih problema. U tom slučaju para iz kotla se vodi direktno u kondenzator, zaobilazeći parnu turbinu, radi zagrevanja vode u SDG. Dodatni kondenzator se takođe koristi na početku startovanja elektrane;

18. Mrežne cirkulacione pumpe daljinskog grejanja služe za transport tople vode do potrošača;

2.4. Osnovni delovi TE-TO 2.4.1. Gasna turbina

U TE-TO Rya ugrađena su tri gasna turboagregata. Ugrađena gasna turbina tipa SGT-800, proizvodnje SIEMENS je savremena turbina, projektovana i izrađena prema najsavremenijoj tehnologiji. Ima visoke radne performanse i koristi se u postrojenjima za kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije. Pogonski i troškovi održavanja su niski. Spada u ekološki čista postrojenja. Ima široku primenu u svetu. Pouzdanost u radu turbine SGT-800 obezbeđuju jednostavnost konstrukcije, dugi vek trajanja elemenata i korišćenje proverenih tehnologija pri njenoj izradi. Jednoosovinski agregat SGT-800 montiran je na postolju u obliku rama [1]. Na slici 3 prikazana je gasna turbina SGT-800. Slika 3.

Pre ulaska u turbo-agregat vazduh se prečišćava u filterima. Zatim se uvodi u turbo-kompresor gde se sabija strujeći kroz 15 stupnjeva, prekoračujući brzinu zvuka već u prvom stupnju. Po izlasku iz komore za sagorevanje dimni gasovi ekspandiraju u 3 stupnja gasne turbine. Dve trećine ostvarene snage u turbini služi za pokretanje turbo-kompresora, preostala trećina pokreće generator. Generator je povezan sa turbo-kompresorom na njegovom „hladnom„ kraju (ulaz vazduha u turbo-kompresor). Generator je 4-polni i povezan je sa turbo-agregatom preko paralelnog reduktora. Parni kotao utilizator je smešten na „toplom“ kraju turbo-agregata (izlaz dimnih gasova iz gasne turbine). Osnovni tehnički podaci za gasnu turbinu dati su u tabeli 2 [3]:

Tabela 2

Proizvođač: SIEMENS Tip: SGT-800 Nominalna snaga na izlazu: 45 MW Stepen korisnost: 37% Vazdušni turbokompresor: aksijalni, 15 stupnjeva

Stepen kompresije: 19:1, pri protoku gasa od 130 kg/s Temperatura dimnih gasova na izlazu: 538 0C Broj obrtaja: 6608 rpm Zahtevani pritisak gasovitog goriva: 27 bar(a)

2.4.2. Parna turbina

Parna turbina tipa SST-900, proizvodnje SIEMENS, verzija za daljinsko grejanje (DH) je protivpritisna turbina specijalno izrađena za kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije [1]. Modularne je konstrukcije i sastoji se od oprobanih i testiranih komponenata, koje doprinose njenoj visokoj pouzdanosti. Kućište turbine je simetrično, horizontalno podeljeno i napravljeno sa visokim stepenom toplotne elastičnosti. Male dimenzije toplih delova znače da turbina SST-900 DH može da podnese kratko vreme startovanja i nagle promene opterećenja. Lopatice turbine su akcionog tipa, raspoređene u uzastopne stupnjeve kojih ima ukupno 21. Turbina je tako konstruisana da ima niske troškove održavanja. Povezana je sa dvopolnim generatorom snage 137 MW. Para koja dolazi iz parnog kotla utilizatora uvodi se u turbinu, ekspandira i velikom brzinom se kreće kroz lopatični sistem. Para ekspandira i skreće u pokretnim lopaticama radnog kola. Na taj način stvara se sila koja okreće rotor i pokreće generator električne energije. Lopatice radnog kola su učvršćene za rotor turbine. Između lopatica radnog kola nalaze se statorske lopatice koje su nepokretne i učvršćene za kućište. Statorske lopatice imaju zadatak da ponovo skrenu paru i usmere je prema lopaticama radnog kola. Na slici 4 prikazana je parna turbina SST-900. Slika 4

Osnovni tehnički podaci za parnu turbinu dati su u tabeli 3[3]: Tabela 3

Proizvođač: SIEMENS Tip: SST-900 Nominalna snaga na izlazu: 137MW Pritisak pare: 100 bar(a) Temperatura pare: 540 0C Pritisak pare u degazatoru napojnog rezervoara: 3 bar(a), približno Broj obrtaja: 3000 rpm

2.4.3. Parni kotao utilizator

Parni kotao utilizator je horizontalnog tipa sa prirodnom cirkulacijom [1]. Dimni gasovi prolaze horizontalno kroz membranske ekrane koji se sastoje od vertikalnih cevi. U elektrani su instalirana tri kotla i svaki se sastoji od 5 modula koji su u potpunosti izrađeni u fabrici, što značajno pojednostavljuje montažu na licu mesta. U kotlu utilizatoru proizvodi se para pritiska 100 bar i temperature 540 0C. U svakom kotlovskom agregatu vrši se dodatno loženje prirodnim gasom. Na taj način je omogućeno povišenje temperature dimnih gasova na oko 1000 0C. Proizvođač kotla je Alstom Brno (danas u sastavu Austrian Energy) iz Brna. Na slici 5 prikazan je parni kotao utilizator. Slika 5

Osnovni tehnički podaci za parni kotao utilizator dati su u tabeli 4 [3]:

Tabela 4

Proizvođač: Alstom Brno-Austrian Energy Tip: HRSG-horizontal Nominalna produkcija pare: 158,6 t/h Pritisak pare: 100 bar(a) Temperatura pare: 540 0C

Na slici 6 prikazan je dijagram odavanja toplote u parnom kotlu utilizatoru [1]. 2.5. Sistem za kontrolu i upravljanje radom TO-TE

Sistem za upravljanje radom TO-TE je zasnovan na daljinskoj kontroli radnih parametara i upravljanju iz udaljenog dispečerskog centra. Upravljanje radom elektrane vrši se iz dispečerskog centra koji se nalazi u mestu Savenas [1]. Dispečerski centar je deo jedinstvenog sistema za upravljanje snabdevanjem toplotne energije Geteborga. Jedinstveni sistem u svom sastavu ima ukupno tri dispečerska centra na različitim lokacijama. Radni parametri i drugi eksploatacioni podaci prenose se u dispečerski centar u on-line režimu, obrađuju se i arhiviraju u cilju određivanja i izvršavanja režima rada. Jedinstvenom sistemu upravljanja pripada i nezavisni podsistem zaštite

koji obezbeđuje operativna rešenja u havarijskim situacijama. Pored toga, svakodnevno se vrši obilazak elektrane i na licu mesta provera radnih i drugih eksploatacionih parametara.

2.6. Zaštita životne sredine

Izgradnjom TO-TE Rya sa kombinovanim ciklusom i gašenjem starih postrojenja znatno se poboljšala ekološka situacija u regionu. Nivo emisije NOx gasnih turbina SGT-800 pri radu u kombinovanom ciklusu znatno je niži, nego u drugim sličnim postrojenjima. U komori za sagorevanje gasnog turboagregata SGT-800 ugrađeno je 30 gorionika tipa DLE-3. Njihova savremena konstrukcija obezbeđuje emisiju NOx na nivou 15 ppm (15% O2 u dimnim gasovima) pri sagorevanju prirodnog gasa i 42 ppm (15% O2 u dimnim gasovima) pri sagorevanju tečnog goriva bez raspršivanja parom ili vodom. Slika 6

Komora za sagorevanje može biti predviđena za rad samo sa jednom vrstom goriva (tečno ili gasovito) ili za rad sa dve vrste goriva. Gasna turbina SGT-800 predviđena za rad sa dve vrste goriva obezbeđuje rad sa niskom emisijom pri promeni opterećenja u opsegu od 50% do 100% baznog opterećenja. U parni kotao utilizator ugrađen je modul za prečišćavanje dimnih gasova (pozicija 7 na slici 5) korišćenjem tehnologije selektivne katalitičke redukcije (Selective Catalytic Reduction - SCR) [1]. Ova tehnologija predstavlja najsavremeniju komercijalnu metodu za smanjenje azotovih oksida (NOx) nastalih u procesu sagorevanja. Na slici 7 dat je šematski prikaz SCR metode. U struju dimnih gasova ubrizgava se amonijak u parnom stanju (NH3). U prisustvu katalizatora dolazi do reakcije između NOx i NH3 i tom prilikom nastaje slobodan azot (N2) i vodena para (H2O).

Korišćenjem ove metode prečišćavanja dimnih gasova u TO-TE Rya količina NOx u dimnim gasovima smanjuje se za ≈ 70%. Slika 7

U TO-TE Rya je takođe obezbeđen nizak nivo emisije CO2. Nivo emisije CO2 u ovoj elektrani je niži za 25% u odnosu na elektranu iste snage u kojoj se koristi ugalj za loženje odnosno za 30% niži u odnosu na elektranu u kojoj se kao gorivo koristi mazut za loženje. Količina CO2 koju emeituje ova TO-TE iznosi godišnje 500 000 t. Nivo buke u okolini elektrane je nizak i iznosi manje od 50 dB na rastojanju 100 m od elektrane.

2.7. Zaključak TO-TE Rya izgradila je po sistemu „ključ u ruke“ kompanija Siemens Industrial Turbomachinery AB u konzorcijumu sa firmom NCC iz Švedske koja je izgradila objekte i izvršila ostale građevinske radove. U ugovoru je bilo predviđeno da Siemens isporuči kompletnu opremu za elektranu i izvrši projektovanje, montažu i puštanje u rad TO-TE. Takođe je obaveza Siemensa bila obuka radnika za rukovanje i održavanje uključujući i izdavanje odgovarajućih sertifikata za rad. Pored toga, prema uslovima ugovora Siemens ima obavezu da pruža tehničku podršku pri radu svih postrojenja u okviru elektrane, u roku od 7 godina od dana puštanja postrojenja u pogon. 3. TO-TE NOVI BEOGRAD 3.1. Uvod Kombinovana proizvodnja toplotne i električne energije ima široku primenu u svetu već dugi niz godina. U Beogradu se primenjuje od 1966 godine kada je puštena u rad TO-TE „Novi Beograd“. Ova elektrana imala je u svom sastavu tri gasne dvoosovinske turbine i tri vrelovodna kotla utilizatora. Instalisana električna snaga elektrane iznosi 3x32MW, odnosno 96MW, a projektovana toplotna snaga iznosi 3x43MW, odnosno 129MW pri korišćenju samo izlaznih dimnih gasova iz gasnih turbina za proizvodnju toplotne energije u vrelovodnim kotlovima utilizatorima. Gasne turbine danas nisu u funkciji jer im je istekao vek trajanja. Iz tog razloga potrebno je izgraditi novo postrojenje na istoj lokaciji koje će proizvoditi toplotnu energiju za pokrivanje osnovnog toplotnog opterećenja za grejanje i električnu energiju za potrebe široke potrošnje sa najvišim mogućim stepenom korisnosti. Po koncepciji postrojenje treba da bude isto ili slično TO-TE Rya, odnosno da se zasniva na primeni gasno parnog ciklusa koji ima veoma visok stepen korisnosti pri kombinovanoj proizvodnji energije.

3.2. Energetski bilans

U tabeli 5 date su osnovne predložene projektovane tehničke karakteristike nove TO-TE.

Tabela 5 Prirodni gas – ulaz: 435 MW Ukupna električna snaga: 190 MW Ukupna toplotna snaga: 210 MW Godišnja proizvodnja električne energije: ≈ 820 GWh Godišnja proizvodnja toplotne energije: ≈ 910 GWh Stepen korisnosti kombinovane proizvodnje: 92% Stepen korisnosti proizvodnje električne energije: 43,7% Alfa vrednost: 0,9

Gubici energije su mali i njihova vrednost iznosi ≈ 8%. Od ukupne toplotne energije unete gorivom dobija se 43,7% električne energije i 48,3% toplotne energije. Ukupna toplotna snaga elektrane koja iznosi 210 MW pokriva osnovno toplotno opterećenje za grejanje Novog Beograda čiji toplotni konzum iznosi ≈ 1200 MW. Projektovani godišnji broj časova rada TO-TE je 4320 h i obuhvata rad postrojenja u grejnoj sezoni.

3.3. Tehnološka šema i tehnički opis

Tehnološka šema postrojenja je ista kao i šema TO-TE Rya (slika 2). Razlika je jedino u broju gasnih turbo agregata. Za TO-TE Novi Beograd je predviđena ugradnja dva agregata u čiji sastav ulaze dva parna kotla utilizatora. Svaki gasni turboagregat je instalisane električne snage 45 MW. Pregrejana para iz kotlova uvodi se u parnu turbinu instalisane električne snage 100 MW. Na slici 8 je prikazana tehnološka šema TO-TE. Slika 8.

Radni parametri postrojenja i karakteristike opreme su isti kao i kod TO-TE Rya čije su vrednosti prikazane u poglavlju 2.

3.4. Troškovi i prihod 3.4.1. Procena investicionih troškova U tabeli 6. dat je prikaz procenjenih investicionih troškova za izgradnju TO-TE.

Tabela 6 Priprema gradilišta: 5,000,000 €Zgrade i ostali građevinski radovi: 15,000,000 €Gasne turbine (2 komada): 32,000,000 €Parna turbina (1 komad): 19,000,000 €Parni kotao utilizator (2 komada): 15,000,000 €Kondenzator i voda za hlađenje: 15,000,000 €Ostale instalacije: 10,000,000 €Povezivanje cevovoda sa SDG: 500,000 €Izrada i povezivanje gasovoda: 2,000,000 €Nepredviđeni troškovi: 10,000,000 €Ukupno: 123,500,000 €

Jedinični investicioni troškovi po jedinici instalisane električne snage iznose 650,000 € / MW.

3.4.2. Troškovi poslovanja

U tabeli 7. prikazani su godišnji troškovi poslovanja za TO-TE.

Tabela 7.

Godišnji troškovi goriva (sa PDV-om): 52,000,000 €Amortizacija: 4,940,000 €Otplata kredita sa kamatom: 6,000,000 €Troškovi el.energije i vode: 1,560,000 €Sirovine i drugi materijal: 156,000 €Troškovi održavanja: 260,000 €Troškovi radne snage: 540,000 €Ukupno: 65,456,000 €

3.4.3. Godišnji prihod

Ukupni prihod sastoji se od prihoda koji se ostvaruje prodajom električne energije i od prihoda koji se ostvaruje prodajom toplotne energije. Pri određivanju prihoda operisalo se sa cenama električne energije od 50 €/MWh i cena toplotne energije od 44 €/MWh. Tabela 8. Godišnji prihod od prodaje električne energije: 41,000,000 €Godišnji prihod od prodaje toplotne energije: 40,040,000 €Ukupni godišnji prihod: 81,040,000 €

Period povraćaja uloženih sredstava iznosi 7,9 godina, a interna stopa prinosa (IRR) 12,6%.

3.5. Zaključak

Na osnovu iznetih tenhičkih i ekonomskih pokazatelja o radu TO-TE Rya i predložene nove TO-TE Novi Beograd može se zaključiti sledeće:

1. Da je projekat izgradnje nove TO-TE Novi Beograd sa predloženim tehničkim karakteristikama isplatljiv;

2. Da se broj časova rada postrojenja može povećati povezivanjem grejnih područja Dunav, Voždovac, Zemun i Galenika sa grejnim područjem Novi Beograd. Ovo povezivanje bi omogućilo da se u letnjem periodu isporuka PTV vrši iz TO-TE Novi Beograd. Sadašnji ukupni konzum za PTV ova četiri grejna područja iznosi ≈ 30 MW;

3. Da se toplotni konzum, koji će se u letnjem periodu snabdevati toplotnom energijom, poveća uvođenjem daljinskog hlađenja poslovnih objekata koji će se u narednim godinama graditi na Novom Beogradu;

4. Alternativa sa zamenom postojećih gasnih turbina novim je nepovoljnije rešenje. Stepen korisnosti kombinovane proizvodnje u tom slučaju je manji za ≈ 7% u odnsu na predloženo rešenje. Period povraćaja uloženih sredstava u tom slučaju iznosi 13,3 godine, a interna stopa prinosa (IRR) 7,5%.

4. TO-TE U DRUGIM GRADOVIMA SRBIJE Kombinovana proizvodnja toplotne i električne energije korišćenjem gasno parnog ciklusa u gradovima Srbije je jedno od najboljih rešenje za primenu u sistemima daljinskog grejanja. Za dimenzionisanje toplotne i električne snage TO-TE osnovu predstavlja veličina bazne toplotne snage potrošača za grejanje. Njeno pokrivanje obezbeđuje najveći broj časova rada postrojenja sa maksimalnom snagom. Broj časova rada sa maksimalnom snagom mora biti veći od 4000h godišnje da bi se obezbedila ekonomski isplatljva proizvodnja. REFERENCE: Časopis [1] Gušćin, A., V. Toržkov, Parogazovaja TEC Siemens dlja goroda Geteborg (Švecija),

Turbini i dizeli septembar-oktobar 2007, www.turbine-diesel.ru. Časopis

[2] Grković, V., I. Pesinjanški, Kombinovana postrojenja gasnih i parnih turbina – Šanse i mogućnosti za primenu u Srbiji, Energija 2007.

Izveštaji

[3] ***, Siemens Power Generation, www.powergeneration.siemens.com.