Aktuální vydání

celé číslo

12

2020

Systémy DCS pro kontinuální a dávkové výrobní procesy

Provozní analytická technika

celé číslo

Jedna elektrárna, tři světové rekordy

Elektrárny s kombinovaným cyklem často lámou rekordy. Není divu, jde o efektivní a flexibilní zdroje, které mohou být připojeny do sítě za několik minut, a vykrývat tak špičky ve spotřebě elektřiny. V lednu byla do provozu předána paroplynová elektrárna v Düsseldorfu, která drží z hlediska technických parametrů hned několik rekordů.

 

Elektrárna, která se nachází v düsseldorfském přístavu, je vybavena spalovací turbínou SGT5-8000H od společnosti Siemens, jež spolu s parní turbínou SST5-5000 poskytuje výkon 603,8 MW. To je zatím nejvyšší hodnota dosažená jediným

kombinovaným cyklem spalovací a parní turbíny. K dosažení 100% výkonu 445tunové turbíny přitom stačí necelých 25 min. Elektrárna navíc při plném výkonu pracuje s účinností 61,5 %, což je opět hodnota, které ještě nikdy předtím nebylo dosaženo – předchozí rekord držel paroplynový zdroj v Irschingu (Německo) a měl hodnotu 60,75 %. Teplo vyprodukované

spalovací turbínou je ještě dále využito k dálkovému vytápění, čímž lze získat dalších 300 MW tepelné energie – v dané kategorii jde o další rekordní hodnotu. V součtu je tak celková účinnost využití spalovaného zemního plynu celých 85 %, zatímco emise CO2 jsou pouhých 230 g/kW·h. Ve srovnání s průměrnou spotřebou paroplynových elektráren je v nové elektrárně množství spáleného plynu na jednotku energie zhruba o třetinu nižší.

 

Elektrárny s kombinovaným cyklem

Elektrárny s kombinovaným cyklem, zvané též paroplynové elektrárny, produkují elektřinu dvěma turbínami. Ve spalovací turbíně je rotor generátoru roztáčen spalováním zemního plynu. Při tom ovšem také vznikají horké spaliny, které lze dále využít. Proto je v systému zařazena ještě další turbína, tentokrát parní, využívající páru vyrobenou s použitím spalin ze spalovací turbíny.

 

Výhodou kombinovaného cyklu je lepší využití spalného tepla a menší emise spalin vztažené na vyrobenou megawatthodinu. Paroplynové elektrárny mají významně menší emise než uhelné elektrárny, neprodukují žádné oxidy síry a prach, oxidy dusíku jsou desetinové a výrazně nižší jsou i emise CO2 – až o 70 % ve srovnání se starými hnědouhelnými bloky.

 

Technologie paroplynových cyklů se začala rozvíjet v návaznosti na vývoj leteckých proudových motorů koncem 30. let minulého století. Od konce 80. let zaznamenávají paroplynové oběhy rozkvět, podnícený snahou o ekologizaci průmyslové energetiky a rostoucí těžbou zemního plynu. Vedoucím tandemem v instalaci nových paroplynových zařízení jsou USA a Japonsko, v Evropě jsou průkopníky především Itálie, Španělsko a Velká Británie.

(Siemens)

 

Obr. 1. Montáž turbíny SGT5-8000H v berlínském závodě Siemens; do Düsseldorfu se dopravovala mj. po Rýně

Obr. 2. Dominantou elektrárny, jejímž provozovatelem je energetická společnost Stadtwerke Düsseldorf AG, je prosklená budova vysoká 65 m