Oxyfuel tüzelési technológia megvalósíthatóságának vizsgálata hazai tüzelőanyag bázison Gáthy Benjámin Energetikai mérnök MSc hallgató gathy.benjamin@eszk.org 2016.03.24. Tehetséges hallgatók az energetikában
Oxyfuel tüzelés + Közel 100%-os leválasztási arány + Alacsony füstgázkibocsátás + Nem kell külön kémiai leválasztó + Kevés extra helyet igényel - Korlátolt üzemvitel - Levegő szeparátor magas energiaigénye 2016.03.24. Tehetséges hallgatók az energetikában 2
Oxyfuel tüzelés Főbb technológiai jellemzők: Tiszta oxigén (~95-96%) melletti égés => heves reakció, magas (3000 C körüli lánghőmérséklet) Recirkuláltatott füstgáz (~2/3 arány) Levegőszeparátor nagy energiaigény (~4-5% hatásfokromlás) Szén-dioxid leválasztó (~95-100%) Szállításhoz előkészítő kompresszor nagy energiaigény (~4% hatásfokromlás) Értékes melléktermékek: N 2, CO 2, Ar 2016.03.24. Tehetséges hallgatók az energetikában 3
Flexi-burn TM (Foster-Wheeler) Főbb technológiai jellemzők: Altechnológia az oxyfuel-n belül, egyedi fejlesztés; Lagisza 460 MW Levegővel (hagyományos) és oxigénnel (oxyfuel) különkülön üzemelállapot-> indulás és leállás, meghibásodás CFB kazán, mely tüzelőanyagra rugalmas biomassza-lignit antracit Ágyhoz adagolt mészkő mellett SO 2 megkötésére külön berendezés nem szükséges NOx leválasztás szükséges, különösen hagyományos módban 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 4
OXYCFB 300 Compostella Kazánfal fajlagos hőárama közel megegyező. (~2,5%-al több az oxyfuel állapot) A salak mészkőtartalma: Hagyományos: 2/3 égetett mész Oxyfuel: 3/4 mészkő Az ágyhőmérséklet változtatása: a NOx <20 mg/nm 3 800-900 C között ágyhoz adagolt mészkő mennyisége csökkent 10%-al. 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 5
Flexi-burn TM 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 6
Modellezés 500 MW-os blokk, ultra-szuperkritikus gőzparaméterek ( 600 C, 292 bar, UH: 55 bar 610 C) Jelentős önfogyasztás: Oxigén leválasztó: ~80 MW CO2 kompresszor: ~70 MW 10-12% hatásfokcsökkenés 2,5 mt CO 2 Füstgáz kémiai összetételére további számítások szükségesek 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 7
Tározó kapacitás 400-2000 Mt sóstározós kapacitás a Szolnoki formációban. 100 bar-os kezdő nyomás 2016.08.30. KLENEN 16 8
A forrás- és a fogyasztói oldal Hazai forrás 40-50%-a helyettesítésre szorul 2025-ig Jelenlegi alaperőművekből Mátra leáll 2025 után Eltérő prognózisok (0,5-2%/év) 1%-os növekedés mellett 2025 után a mélyvölgy 3700 MW körül alakul Paks II. 1-es blokkja elindulhat 2030-ig Végleges döntés legkésőbb 2022-ban szükséges egy esetleges 500 MW blokk építéséről 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 9
Nettó fogyasztás [GWh] A forrás- és a fogyasztói oldal 55000 50000 45000 40000 35000 30000 25000 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Év 3 TWh különbség 500 MW 1300 MW kapacitás kiesés 2020 és 2030 között Mav_alap Mav_alacsony Mav_magas Nem_E_2% Nem_E_1,5% Nem_E_1% Beépített teljesítmény adott években, MW 2020 2025 2030 Paksi Atomerőmű 2000 2000 2000 Dunamenti erőmű 649 649 408 Mátrai Erőmű 965,6 545,6 15,6 Gönyűi Erőmű 433 433 433 BERT 396 396 396 Csepeli Erőmű 410 410 410 GTER (gyorsindítású blokkok) 526 526 526 Bakonyi Erőmű 132 132 132 Pannon Erőmű 85 85 85 Debreceni 95 95 95 Összesen 5676 5226 4392 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 10
/tco2 A piaci ár alakulása A jövő villamosenergia-piaci árat mozgató tényezők: Erőműpark életkora Európában Fogyasztás alakulása CO2 kvóta alakulása ENTSO-E, Network Code Energiapolitikai irányok Egyéb piaci mechanizmusok 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 2015-ös év 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 11
Kapacitás [GW] A piaci ár alakulása 5 éven belül emelkedés várható! Pótolni kell Európa szerte az erőműveket Növekvő a CO2 kvóta ár -> nincs szabad kvóta Megújuló energiaforrások elterjedése -> bizonytalan externáliák A mai oxyfuel technológia LCOE 65-90 /MWh Előrejelzések ~80 /MWh 90 80 70 60 50 40 30 3.3 40.5 szén földgáz olaj 9.2 10.6 20.9 16.9 14.9 7.8 20 10 0 41.9 40 4.2 29.8 3.6 23.7 14 10-19 év 20-29 év 30-39 év 40-49 év 50 felett Erőművek életkora 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 12
Összefoglalás 2020-2022 között dönteni kell az új blokkról 500 MW a jelen körülmények között reális nagyság -> paks projekt függő Egyetlen tisztán hazai energiaforrás LCOE árak a piaci várakozás alatt vannak 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 13
Köszönöm a figyelmet! 2016.08.30. Tehetséges hallgatók az energetikában 14