Hodnocení elektráren

1. Hodnocení elektráren vliv na ŽP - úkolem je porovnat jednotlivé elektrárny mezi sebou vliv na ŽP PE2 PpE2 PE1 PpE1 E2 E1

2. Hodnocení elektráren 3.10.2006 Hodnocení elektráren • Technické hodnocení • Ekonomické hodnocení • Ekologické hodnocení

3. 1. Technické hodnocení 3.10.2006 • Technické hodnocení - z tohoto hlediska je nejdůležitější stanovit účinnost celé elektrárny PE2 PpE2 PE1 PpE1 E2 E1

4. 1. Technické hodnocení 3.10.2006 ztráty ztráty ztráty ztráty Př. Pro tepelnou elektrárnu lze celkový transformační řetězec znázornit po částech a stanovit účinnosti jednotlivých částí tepelný zdroj tepelný motor generátor transformátor primární zdroj TM GEN TR TZ PpE=PpTZ PTZ=PpTM PTM=PpG PG=PE PEL přeměna elekt. energie na elektrickou uvolnění tepelné energie přeměna tepelné energie na mechanickou přeměna mech. energie na elektrickou Elektrárna

5. 1. Technické hodnocení 3.10.2006 ztráty ztráty ztráty ztráty • s každou transformací energie jsou spojeny určité ztráty • ztráty se rovněž mění změnou parametrů jednotlivých zařízení • ztráty lze vyjádřit pomocí účinnosti jednotlivých zařízení tepelný zdroj tepelný motor generátor transformátor primární zdroj TM GEN TR TZ PpE=PpTZ PTZ=PpTM PTM=PpG PG=PE PEL přeměna elekt. energie na elektrickou uvolnění tepelné energie přeměna tepelné energie na mechanickou přeměna mech. energie na elektrickou Elektrárna

6. 1. Technické hodnocení 3.10.2006 • účinnost TZ: • účinnost TM: • účinnost TM: • účinnost elektrárny na svorkách generátoru: • při použití transformátoru je nutné do celkové účinnosti započítat i účinnost transformátoru:

7. 2. Ekonomické hodnocení 3.10.2006 2. Ekonomické hodnocení - z tohoto hlediska je nutné stanovit náklady elektráren na vyrobenou kWh nebo MWh (tj. Kč/kWh nebo Kč/Mwh) Celkové náklady na vyrobenou elektrickou energii [Kč/rok]: Nc = Nst + Npr Nst - náklady stálé jsou závislé na instalovaném výkonu - odpisy, náklady na mzdy atd. Npr - náklady proměnné jsou závislé na vyrobené elektrické energii - náklady na provozní látky (palivo, voda, …) - je vidět, že nelze porovnávat elektrárny podle absolutních nákladů (mají různé výkony PE), proto se zavádí poměrné náklady nc [Kč/kWh]

8. 2. Ekonomické hodnocení 3.10.2006 - měrné celkové náklady nc[Kč/kWh]: - náklady stálé lze vyjádřit pomocí měrných stálých nákladů nst[Kč/kW]: - náklady proměnné lze podobně vyjádřit pomocí měrných proměnných nákladů npr[Kč/kWh]: - po dosazení do rovnice pro měrné celkové náklady dostáváme:

9. 2. Ekonomické hodnocení 3.10.2006 - po vykrácení a dosazení za WE vycházejí měrné celkové náklady: - pokud dále budeme předpokládat, že PE = PEmax můžeme psát: - z této rovnice je patrné, že celkové náklady jsou nepřímo úměrné době využití maxima, tj. lze říci, že čím vyšší doba využití tím budou nižší náklady

10. 3. Ekologické hodnocení 3.10.2006 3. Ekologické hodnocení • výroba elektrické energie může být doprovázena emisemi škodlivin případně dalším vlivem na životní prostředí • především u elektráren spalujících uhlí je třeba určit emise CO, CO2, SO2 a NOx, které elektrárny produkují PE PpE E znečištění • podobně jako u nákladů lze určit množství emisí vztažených na jednotku produkce

11. Tepelné elektrárny

12. Tepelné elektrárny 3.10.2006 Princip tepelné elektrárny tepelný oběh palivo TM GEN TR TZ Qp tepelná energie mechanická energie elektrická energie PEL - přeměňují tepelnou energii na energii elektrickou Qo uvolnění tepelné energie přeměna tepelné energie na mechanickou přeměna mech. energie na elektrickou přeměna elekt. energie na elektrickou Elektrárna

13. Tepelné elektrárny 3.10.2006 • TZ ze kterého se získává (dodává) teplo do TM může být: • parní teplo přímo z přírodního zdroje (geotermální) • z paliva, které se mění v tepelnou energii (spalování, jaderná reakce) Termodynamika • zabývá se změnami tepelné energie na energii mechanickou způsobené změnou stavu pracovní látky (pára, voda, plyny) • tato změna se děje pomocí tepelných oběhů Tepelné oběhy - řada změn po kterých se soustava dostane zpět do původního stavu

14. Tepelné elektrárny 3.10.2006 Soustava (systém) • vymezený prostor ve kterém probíhají sledované děje • podle možnosti výměny hmoty a energie s okolím lze soustavy rozdělit do tří skupin: - izolovaná - s okolím nelze vyměňovat hmotu ani energii - uzavřená - s okolím lze vyměňovat pouze energii ale nikoliv hmotu - otevřená - s okolím lze vyměňovat hmotu i energii

15. Tepelné elektrárny 3.10.2006 Soustava (systém) • stav soustavy je dán stavovými veličinami, které lze: - přímo měřit - teplota (t), tlak (p), objem (v) - lze je stanovit - zavádějí se - vnitřní energie U [J] - entropie s [kJ/kg.K] - entalpie i [kJ/kg] • stavové veličiny jsou takové, které závisí pouze na stavu systému, nikoliv tedy na způsobu či cestě, jakým se do daného stavu dostaly

16. Tepelné elektrárny 3.10.2006 • přechod soustavy z jednoho stavu do druhého se nazývá termodynamický děj a tento děj může být: - vratný - nevratný • je-li při termodynamickém ději některá veličina konstantní dochází k těmto dějům: • izobarický děj p = konst. • izotermický děj t = konst. • izochorický děj v = konst. • adiabatický děj - nedochází k výměně tepla s okolím