OBNOVA ČEZ A PRAKTICKÁ APLIKACE NEJLEPŠÍCH DOSTUPNÝCH TECHNOLOGIÍ 20-21. května 2008 Konference AEA „Úspory energie - hlavní úkol pro energetické auditory“ JAN KANTA ředitel sekce Legislativa a trh
JELIKOŽ SE BLÍŽÍ KONEC PLÁNOVANÉ ŽIVOTNOSTI VĚTŠINY UHELNÝCH ELEKTRÁREN, … Věková struktura tepelných bloků Skupiny ČEZ Instalovaný výkon (MW)
3 000
Velká část výrobní kapacity dosáhne konce životnosti v letech 2010-2020
2 800
Odsiřovací zařízení dosáhne konce životnosti v letech 2015 -2020
2 500 2 000 1 550
1 512
1 500 1 000
Emisní limity na SO2 pro nové zdroje jsou 200 mg/Nm3
655
500 0 10-15
Emisní limity NOx budou od roku 2016 výrazně přísnější (200 mg/Nm3)
25-30
30-35
35-40
Výrobní kapacity musí být obnoveny renovací existujícího vybavení nebo výstavbou nových bloků
Stáří [roky] Zdroj: Skupina ČEZ
1
… ZAHÁJIL ČEZ ROZSÁHLÝ INVESTIČNÍ PROGRAM, …
Cíle investičního programu ČEZ: Optimalizovat těžbu zbývajících zásob hnědého uhlí v Severočeských dolech Maximalizovat účinnost svých zdrojů Snížit emise SOx, NOx, TZL, CO i CO2 Optimalizovat investiční náklady (využití stávajících lokalit a infrastruktury) Podpořit zaměstnanost a vytvoření podnikatelských příležitostí v lokalitách svých současných zdrojů
Zdroj: Skupina ČEZ
2
… JAK V OBLASTI UHELNÉ ENERGETIKY, …
Projekty v realizaci
Interně schválené projekty
Komplexní obnova elektrárny Tušimice II
Komplexní obnova elektrárny Prunéřov II
4 x 200 MWe zvýšení čisté účinnosti z 33% na
3 x 250 MWe zahájení 03/2011 ukončení 03/2013
Nový zdroj elektrárny Ledvice
nadkritický blok 660 MWe zahájení (přípravné práce na staveništi) 11/2007 ukončení 12/2012 Zdroj: Skupina ČEZ
80%
Nový zdroj emise CO2 0,85 t/MWh
70%
Účinnost
38% prodloužení životnosti do r. 2035 zahájení obnovy 2.6.2007 plánované uvedení do provozu 10/2010
60%
Retrofit emise CO2 0,93 t/MWh
Stávající zdroj emise CO2 1,08 t/MWh
50% 40% 30% 20%
5
6
7
8
9
10
11
12
Měrná spotřeba pal iva [GJ/ MWh]
3
… TAK S OHLEDEM NA VHODNOST EXTERNÍCH PODMÍNEK …
nově instalovaná kapacita může dosáhnout cca 1 200 MW, dodatečná výroba až 5 TWh
lokality elektráren Chvaletice, Hodonín, Mělník, Prunéřov a Počerady leží v dosahu přepravní soustavy zemního plynu ČR
z hlediska přenosové soustavy jsou nejvhodnější lokality na jižní Moravě Zdroj: Skupina ČEZ
4
… I V OBLASTI VÝROBY ELEKTŘINY Z PLYNU, …
Nový zdroj v elektrárně Počerady Dva paroplynové bloky o výkonu cca 440 MWe
Zahájení přípravy projektu 2008
Podmínky pro rozhodnutí
Předpokládané uvedení do provozu 2013
Využití uhlí z dolu Vršany (MUS) Emisní limity a stropy
Nový zdroj v lokalitě Úžín Jeden paroplynový blok o výkonu cca 440 MWe
Schopnost přenosové soustavy rozvést výkon Zajištění spolehlivosti dodávek
Zahájení přípravy projektu 2008 Předpokládané uvedení do provozu 2014
Zdroj: Skupina ČEZ
5
… A TO S VYUŽITÍM MODERNÍCH TECHNOLOGIÍ S VYŠŠÍ ÚČINNOSTÍ, … Srovnání parametrů nového zdroje v Užíně Stávající běžný hnědouhelný blok
Paroplynový cyklus dle stavebního povolení
Moderní paroplynový cyklus
Instalovaný výkon [MWe]
200
220
440
Čistá účinnost [%]
32
49
57
Emise SOx [mg/m3]
500 vs. limit 500
nedef.
0
Emise NOx [mg/m3]
500 vs. limit 650
< 51,34 vs. limit 300
< 50 vs. limit 50
Emise CO [mg/m3]
25 – 70 vs. limit 250
12,5* vs. limit 100
12,5 vs. limit 100
Emise TZL [mg/m3]
50
nedef.
0
Stávající běžný hnědouhelný blok
* Ve stavebním povolení byl uveden chybně nedosažitelný údaj 6,253 mg/m3
Zdroj: Skupina ČEZ
6
… NIŽŠÍMI EMISEMI, …
Srovnání parametrů nového zdroje v Užíně Index 440/220
Paroplynový cyklus dle stavebního povolení
Moderní paroplynový cyklus
Instalovaný výkon s dodávkou tepla/ bez dodávky tepla [MWe]
220/240
Nedef./440
x/1,83
Roční využití instal. výkonu (hod/rok)
8 000
4 800
0,60
hodinové emise (kg/hod)
69,36
112,5
1,62
hodinové emise (kg/MWe)
0,31
0,26
0,84
roční emise (t/rok)
555 *
540
0,97
hodinové emise (kg/MWe)
17
21,2
1,25
hodinové emise (kg/hod)
0,075
0,048
0,64
136
102
0,75
NOx
CO
roční emise (t/rok)
* Ve stavebním povolení je uvedeno 561 t/rok , pro srovnatelnost převedeno na metodiku nového zdroje
Zdroj: Skupina ČEZ
7
… A TO VŠE PŘI PLNĚNÍ PODMÍNEK BAT
ČEZ požaduje po svých dodavatelích, aby obnovované i nové zdroje z hlediska účinnosti splňovaly kritéria BAT, jak jsou definovány v dokumentech EU Palivo
Technologie spalování
černé i hnědé uhlí kombinovaná výroba tepla a elektřiny černé uhlí
hnědé uhlí
1)
práškové topení
Čistá účinnost bloku (%) Nové elektrárny
Stávající elektrárny
75 - 90
75 - 90
43 - 47
Dosažitelné zvýšení účinnosti tepelného cyklu závisí na místních podmínkách, avšak dosažení účinnosti 361) – 40% nebo zvýšení účinnosti o 3 procentní body lze považovat za soulad s podmínkami BAT pro stávající elektrárny
fluidní lože
>41
tlakový fluidní kotel
>42
práškové topení
42 - 45
fluidní lože
>40
tlakový fluidní kotel
>42
Existuje výhrada ze strany průmyslu, že pro stávající elektrárny je dosažitelná čistá účinnost podle nejznámějších modernizačních projektů pouze v rozpětí od 30 do 40%. Upozorňují na to, že to závisí na specifických podmínkách elektrárny a vlastnostech paliva, jakož i na klimatických podmínkách; je nutno vzít v úvahu i snížení účinnosti v důsledku významné spotřeby energie v zařízení pro omezení emisí, které je obvykle rovněž modernizováno.
Pro rekonstrukci uhelného bloku je kritérii BAT požadováno minimální zlepšení účinnosti o 3%, jako dosažitelné zlepšení je považováno 36-40% (v závislosti na místních podmínkách - palivu)
Uzavřené smlouvy zavazují dodavatele k výrazně většímu zlepšení účinnosti - o cca 5% na 38%, což je pro dané palivo reálně maximální dosažitelná úroveň
Zdroj: Integrated Pollution Prevention and Control - Reference Document on Best Available Techniques for Large Combustion Plants, 05/05; Skupina ČEZ
8
STRATEGIE INVESTIČNÍHO PROGRAMU ČEZ JE ZALOŽENA NA MODERNÍCH TECHNOLOGIÍCH S MNOHEM VYŠŠÍ ÚČINNOSTÍ, … Měrná spotřeba energie na dodávku elektřiny [GJ/MWh] Stávající bl ok 200 MW
Modernizací zdrojů se významně sníží spotřeba primárních energetických zdrojů
Rekonstruovaný bl ok 200 MW
Rozdíl mezi uhelnými projekty (rekonstrukcí a novým zdrojem) není zásadní
Nový bl ok 660 MW
Další významné zvýšení účinnosti přináší změna použitého paliva (zemní plyn místo uhlí)
Paropl ynový zdroj 880 MW
0 Zdroj: Skupina ČEZ
4
8
12 9
… KTERÉ VYŽADUJÍ MÉNĚ ZAMĚSTNANCŮ, …
Počet zaměstnanců potřebných k přímé obsluze Stávající blok MW 200
Nasazení moderních bezobslužných technologií znamená snížení počtu potřebných obsluh
Rekonstruovaný blok 200 MW
Počty obsluh uhelných bloků jsou relativně nezávislé na jednotkovém výkonu bloku
Nový blok 660 MW
Paroplynové zdroje vyžadují výrazně méně zaměstnanců než uhelné zdroje
Paroplynový zdroj 880 MW
0 Zdroj: Skupina ČEZ
50
100
150 10
… MAJÍ NIŽŠÍ EMISE …
Měrné emise v mg/m3
Stávající stav Po rekonstrukci
Ledvice SOx
NOx
TZL
Měrné emise oxidů dusíku a síry se sníží na méně než polovinu
Tušimice SOx
NOx
TZL
Prunéřov
SOx Zdroj: Skupina ČEZ
Zprovozněním rekonstruovaných bloků dojde k významnému snížení emisí
NOx
Nové a rekonstruované bloky s předstihem splní emisní limity platné v EU od 1.1.2016
TZL
11
… A TÍM PŘISPĚJÍ I KE ZLEPŠENÍ KVALITY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ
Rekonstrukce stávajících zdrojů se zlepšením parametrů
Emise ze zdrojů ČEZ v Ústeckém kraji [tis. t/rok]
Emise prachu Emise NOx
50
Snižování výroby ve starých blocích Odstavování stávajících zdrojů po zprovoznění nových bloků
45
Emise SOx Rozdíl emisí NOx
40 35 30 25 20 15
Změna paliva – snižování podílu hnědého uhlí na úkor zemního plynu
Zdroj: Skupina ČEZ
10 5 0 2 006
2 009
2 012
2 015
2 018
2 021
2 024
12
INVESTICE V ENERGETICE JSOU SPOJENY S ŘADOU OMEZUJÍCÍCH PODMÍNEK …
Zajištění vody, paliva a sorbentů Vyvedení elektrického výkonu Vhodný pozemek
Kvalifikovaný personál Splnění ekologických podmínek (EIA, IPPC) Získání autorizace pro provoz elektrárny Získání povolení dle stavebního zákona (územní rozhodnutí, stavební povolení)
Zdroj: Skupina ČEZ
Dlouhá doba přípravy stavby Obtížné specifikování průběžných termínů
Přednostní využití stávajících lokalit
13
… PROTO MŮŽE HROZIT KRÁTKODOBÝ NEDOSTATEK VÝKONU domácí spotřeba s 50% úsporami nebo při vyšším růstu HDP
Očekávaná dodávka českých zdrojů vs. vývoj spotřeby TWh
domácí spotřeba se zahrnutím max. úspor
120
100
Nové OZE,
31 TWh
potenciál plynových elektráren a obnova uhelných elektráren nemusí dostačovat nárůstu spotřeby elektřiny ČR
15 TWh
80
obnova uhelných zdrojů*
60
existující uhelné elektrárny
40
ČEZ zlikviduje staré
plynové a obnovitelné zdroje
bloky až po zajištění dostatečné náhrady, aby nebyly nutné drahé dovozy
20 jaderné elektrárny
0 2005
vodní elektrárny
2010
Zdroj: Skupina ČEZ
2015
2020
2025
2030
2035
2040
14
OBNOVA ČEZ A PRAKTICKÁ APLIKACE NEJLEPŠÍCH DOSTUPNÝCH TECHNOLOGIÍ 20-21. května 2008 Konference AEA „Úspory energie - hlavní úkol pro energetické auditory“ JAN KANTA ředitel sekce Legislativa a trh
