W dniu 2014-03-12 13:42, nadir pisze:
>> Kolega, z którym miałem przyjemność pisać pracę dyplomową w TOŚ, a który
>> postanowił kontynuować studiowanie na kierunku OŚ wykazał w swojej pracy
>> magisterskiej, że skuteczność jak i czystość obecnie eksplatowanych
>> elektrowni w PL jest dalece wyższa niż skuteczność jakiegokolwiek
>> przydomowego pieca węglowego, w tym tych na ekogroszek.
>
> Skuteczność czyli sprawność?
> Piec o sprawności 80% zamontowany w elektrowni jest tak samo sprawny
> jak piec na ekogroszek zamontowany w piwnicy domku i mający też
> sprawność 80%. Różna jest tylko skala, więc jak on to wykazał? Bo, że
> ten w elektrowni może być bardziej ekologiczny to fakt, ale ta
> ekologiczność też kilka procent ze sprawności zabiera.
>
>> Z drugiej strony moja żona zdobywała niedawno fakultet z odnawialnych
>> źródeł energii (głównie wałkowano tam kwestię "sensowności" stosowania
>> solarów w PL :P), powołując się na jednego z profesorów przekazała,
>> że wg
>> jego danych skuteczność elektrowni jest wysoka, przy czym można ją
>> jeszcze
>> zwiększyć. Ale, głównie z ignorancji zarządzających, się tego nie
>> robi...
>
> Wysoka to znaczy jaka? Bo akurat w energetyce to o każdy procent
> sprawności walczą, skala jest duża to i oszczędności są wymierne, i
> nie bardzo wierzę, że zarządzający ignorują dodatkowe zyski.
> Inna sprawa, że w takich elektrowniach to już nie wiele można
> podwyższyć sprawność, poza tym oprócz ograniczeń technologicznych
> dochodzą jeszcze społeczne/ekologiczne.
> Ten profesor to jakąś elektrownie zbudował czy chociażby zaprojektował?
>
>

Ja może opiszę pobieżnie jak wygląda taka elektrownia od strony
technicznej, ponieważ miałem okazję pracować przy automatyce takiej
elektrociepłowni.
Jest wysokoprężny kocioł parowy, w którym spalany jest węgiel. Węgiel
ten jest wstępnie mielony przez specjalne młyny, a następnie wdmuchiwany
do kotła w postaci pyłu przy pomocy specjalnych palników. Po spaleniu
węgla, spaliny przechodzą poprzez system rur zwany płomieniówkami, a
następnie trafiają do przegrzewaczy pary.
Następnie wędrują poprzez odpylniki oraz elektrofiltry, gdzie wyłapywane
są pyły ze spalin.
Jeżeli dostarczany jest do kotła węgiel brunatny lub lub węgiel
niskokaloryczny to do utrzymania spalania dodawany jest gaz ziemny lub
mazut.
Sprawność spalania takiego kotła sięga nawet 90%
Tyle, że ww sprawność dotyczy samego spalania. Ponieważ węgiel musi być
przygotowany: transportowany, mielony, itd. to część energii musi zostać
zużyte do napędu transporterów, suwnic, młynów. Woda także musi być
odpowiednio przygotowana (filtrowana i zmiękczana) i transportowana, co
znów pochłania część energii. Spaliny także muszą być transportowane i
służą temu specjalne wentylatory, ale także i odpopielanie i praca
filtrów pochłania kolejne porcje energii.
W rzeczywistości cały dodatkowy osprzęt kotła pochłaniając część
wytworzonej energii powoduje, że rzeczywista sprawność całego układu
spada do ok. 70%

Kocioł wytwarza wysokoprężną, suchą parę o ciśnieniu do 10MPa (ok. 100
atmosfer) i temperaturze 400-600 stopni Celsjusza.
Taka para wydobywająca się maleńką dziurką z rury jest w stanie przeciąć
człowieka na pół, a widać ją dopiero kilkanaście metrów dalej, gdzie
zaczyna się kondensować.
Ta przegrzana, sucha para wodna trafia do turbogeneratorów, które są
zbudowane z kilkustopniowej turbiny parowej połączonej z generatorem prądu.
Sprawność turbiny sięga ok. 90% i podobną sprawnością cechują się
generatory prądu.
Ponieważ para wodna opuszczając turbinę jest jeszcze parą to trafia ona
do chłodni kominowych, gdzie zostaje skroplona przy pomocy
przeciwstrumienia zimnej wody oraz powietrza. Po czym ten kondensat po
ponownym przejściu przez filtry ponownie trafia do obiegu kotła. Część
energii tej pary podgrzewa wodę wędrującą ponownie do kotła, a w
przypadku elektrociepłowni wykorzystywana jest także do grzania wody CO
dla potrzeb miasta, ale jest to raptem kilka procent wytworzonej przez
kocioł energii.
Cały cykl spalania węgla -> wytorzenia pary -> zamiana energii sprężonej
pary na ruch obrotowy -> zamiana ruchu obrotowego na energię elektryczną
wymaga wielu urządzeń współpracujących, któe pochłaniają część
wytworzonej energii, co powoduje, ze wraz ze prawnością poszczególnych
urządzeń, sumaryczna sprawność spada do ok. 50%, a nawet mniej, jeżeli
kocioł opalany jest paliwem o niskiej wartości opałowej.

Teraz ten wygenerowany prąd z generatora musi zostać dopasowany do sieci
przesyłowej i przetransportowany setki kilometrów do odbiorców.
Ponieważ prąd elektryczny o niskim napięciu wymagałby ogromnych
przekrojów przewodów, aby go przesłać na duże odległości bez strat
sięgających prawie 100% to jest on transformowany do wysokich napięć,
rzędu setek tysięcy woltów. W takiej formie może być przesyłany
stosunkowo cienkimi przewodami bez znacznych strat. Mimo wszystko nawet
w takiej formie na liniach przesyłowych część tej energii jest tracone.
Ponadto wielokrotne transformowanie napięć powoduje straty, gdyż na
każdym z transformatorów tracone jest po kilka procent tejże energii.
W rzeczywistości sprawność całego układu jest tak niska, że ze spalenia
węgla w elektrowni trafia do domów raptem ok. 30% energii w postaci
energii elektrycznej.
Oczywiście sztaby naukowców wciąż pracują nad poprawieniem tej
sprawności, ale są to walki o pojedyncze procenty, a nawet i o ułamki
procenta.
Dlatego też energia elektryczna jest wielokrotnie droższa od energii
wytworzonej w gospodarstwie domowym w zwykłym kotle węglowym, ponieważ
musi ona zawierać wszystkie koszty: wytworzenia i transportu.