Sprawozdanie z WTE 2012
Transkrypt
Sprawozdanie z WTE 2012
WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Konferencja Naukowo-Techniczna Współczesne Technologie Energetyczne 2012 Energetyka Krajów Nadbałtyckich Pod patronatem Dziekana wydziału Mechanicznego, Energetyki i Lotnictwa Prof. dr. hab. inż. Jerzego Banaszka i Stowarzyszenia Elektryków Polskich SEP 1|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Spis treści 1. Uczestnicy Konferencji 4 2. Komitety 6 3. Rajewski A.: O Konferencji WTE 2012 7 4. Harmonogram części naukowej 8 5. Część naukowa - abstrakty referatów 10 5.1. Bernat R., Kucowski J., “Mercury and its removal in coal-fired power plants” 10 5.2. Błogowska K., Błogowska A., “Looking for new fuels” 11 5.3. Dziubanii K., “Comparison of coolants for Fast Breeder Reactors” 12 5.4. Jach A., “The influence of wind power generation on power grid operation” 13 5.5. Kapica W., “Highest power turbines” 14 5.6. Kokosiński J., “MDM– features and application in Smart Grid” 15 5.7. Lewandowska A., Styś U., “Introduction to Smart Grid” 15 5.8. Lis P. “Microturbines in distributed generation” 16 5.9. Łabinowicz K., “Smart Grid roadmap for Poland” 16 5.10. Niewiadomska D., “Comparison of the actual power-generation performance of various power systems in the intermediate-load and peaking power applications “ 17 5.11. Pachołek P., “Safety systems in Economic Simplified Boiling Water Reactor” 18 5.12. Pyszczek R., “Overview of Technologies used for Photothermal Conversion of Solar Energy” 18 5.13. Rąpała M., Reactor Innovative Small Modular – a new approach to an old idea “ 19 5.14. Skwara M., “Balancing market” 19 5.15. Smołko A., “Emergency and peaking power plants” 20 5.16. Szczęśniak A., “ Solid Oxide Fuel Cells” 21 5.17. Tulensalo J., “HVDR – Power Transmission” 21 2|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl 6. Program kulturalno-techniczny 22 7. Część techniczna 24 7.1. Energetyka Finlandii 25 7.2. Energetyka Szwecji i 30 8. Część turystyczna 36 3|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Uczestnicy 1. inż. Rafał Rafał 2. dr inż. Karolina Błogowska 3. Karolina Dziubanii 4. Agnieszka Jach 5. Wojciech Kapica 6. Jakub Kokosiński 7. mgr inż. Jan Kucowski 8. Anna Lewandowska 9. Piotr Lis 10. inż. Katarzyna Łabinowicz 11. Daria Niewiadomska 12. Piotr Pachołek 13. Rafał Pyszczek 14. mgr inż. Adam Rajewski 15. Michał Rąpała 16. Maciej Skwara 17. Andrzej Smołko 18. inż. Urszula Styś 19. inż. Arkadiusz Szczęśniak 20. Jarkko Tulensalo 4|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl 5|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Komitety Naukowy Przewodniczący komitetu naukowego Dr inż. Karolina Błogowska, Członkowie Mgr inż. Adam Rajewski Mgr inż. Jan Kucowski, Honorowy Goście oraz przedstawiciele sponsorów Jarkko Tulensalo – Student finlandzkiego Uniwersytetu Aalto Mgr inż. Adam Rajewski, Przedstawiciel handlowy Wärtsilä Polska Sp. z o.o. Organizacyjny Przewodniczący komitetu organizacyjnego Daria Niewiadomska Członkowie Rafał Bernat Karolina Dziubanii Michał Gatkowski Agnieszka Jach Wojciech Kapica Anna Lewandowska Piotr Lis Katarzyna Łabinowicz Rafał Pyszczek Maciej Skwara Andrzej Smołko Urszula Styś Arkadiusz Szczęśniak Karol Woźniak 6|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Mgr Inż. Adam Rajewski Zakład Termodynamiki Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej O Konferencji WTE 2012 Organizacja wyjazdowych konferencji naukowo-technicznych od wielu lat jest stałym elementem działalności Koła Naukowego Politechniki Warszawskiej. Co roku studenci wraz z nauczycielami akademickimi odwiedzają wybrane nowoczesne zakłady energetyczne w różnych krajach europejskich, przy tej samej okazji dzieląc się swoimi osiągnięciami naukowymi i badawczymi. Formuła ta umożliwia poszerzenie wiedzy teoretycznej zdobywanej na studiach o choćby pobieżne zapoznanie się z funkcjonowaniem rzeczywistych zakładów przemysłowych. Jest to szczególnie ważne w czasie, gdy rola praktyk studenckich została zmarginalizowana, a same praktyki ograniczają się nierzadko do pracy biurowej. Osobiście uczestniczyłem w tego typu wydarzeniu już po raz siódmy. We wcześniejszych konferencjach brałem udział najpierw jako jeden z uczestników, następnie prezes Koła i przewodniczący komitetu organizacyjnego, wreszcie nauczyciel i opiekun grupy. Na przestrzeni tych lat Koło miało okazję odwiedzić wiele różnorodnych zakładów reprezentujących praktycznie wszystkie dziedziny energetyki. Również tegoroczna trasa była pod tym względem zróżnicowana – znalazły się na niej dwa zakłady produkcyjne nowoczesnych maszyn energetycznych oraz dwie zupełnie różne instalacje energetyczne. Takie niejednorodność jest ważna, z jednej strony ze względu na różnorodność zainteresowań w grupie uczestników, a z drugiej z punktu widzenia kształtowania szerszego spojrzenia na energetykę – wykraczającego poza programy konkretnych specjalności studiów. Tę samą rolę spełnia prezentacja wyników prowadzonych przez członków Koła prac, które są bardzo zróżnicowane tematycznie. Jeszcze jednym ważnym elementem każdej konferencji wyjazdowej KNE jest sama organizacja. Na podkreślenie zasługuje fakt, że jest ona prowadzona niemal wyłącznie przez studentów, wspartych tylko w niewielkim stopniu przez pracowników uczelni. Tego rodzaju wyjazd jest przedsięwzięciem złożonym i jego organizacja – od kwestii finansowych po logistyczne – wymaga od członków Koła wielkiego zaangażowania. Jest też dobrą szkołą realizacji wieloaspektowego projektu i zarządzania nim. Mimo pewnych problemów – w tym szczególnie odmów ze strony niektórych zakładów, których zwiedzenie było planowane – tegoroczny wyjazd z pewnością można określić jako bardzo udany, zarówno pod względem merytorycznym, jak i organizacyjnym, za co gratulacje należą się komitetowi organizacyjnemu. Oczywiście niezwykle ważne było tu też wsparcie sponsorów, bez którego wyjazd nie mógłby się po prostu odbyć i którym należą się szczególne podziękowania. 7|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Harmonogram części naukowej Poniedziałek, 6 listopada Wykład wprowadzający: 10.00 – Arkadiusz Szczęśniak: „Solid Oxide Fuel Cells” Pierwsza sesja: 11.00 – Karolina Błogowska: „Looking for new fuel” 11.20 – Agnieszka Jach: “The influence of wind power generation on power grid operation” 11.40 – Rafał Pyszczek: “Overview of technologies used for Photothermal Conversion of Solar Energy” Druga sesja: 12.30 – Urszula Styś, Anna Lewandowska: “Introduction to Smart Grid” 12.50 – Jakub Kokosiński: “MDM – features and application in Smart Grid” 13.10 – Katarzyna Łabinowicz: “Smart Grid RoadMap for Poland” Czwartek, 8 listopada Trzecia sesja: 16.00 – Maciej Skwara: „Balancing market” Czwarta sesja: 17.00 – Jarkko Tulensalo: „HVDC – power transmission” Sobota, 10 listopada Piąta sesja: 11.00 – Piotr Pachołek: “Safety Systems of Economic Simplified Boiling Water Reactor” 11.20 – Michał Rąbała: “Power Reactor Innovative Small Modular” 11.40 – Karolina Dziubanii: “Comparison of coolant for FBR” 8|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Wtorek, 13 listopada Szósta sesja: 7.30 – Wojciech Kapica: “Highest Power Turbines” 7.50 – Piotr Lis: „Microturbines in distributed generation” Siódma sesja: 17.00 – Daria Niewiadomska: “Comparison of the actual power – generation performance of various power systems in the intermediate – load and peaking power applications 17.20 – Andrzej Smołko: “Emergency and peaking power plants” Ósma sesja: 18.00 – Rafał Bernat, Jan Kucowski: “Mercury and its remowal in coal – fired power plants” 9|Strona WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Część techniczna – Abstrakty referatów Mercury and its removal in coal-fired power plants Rafał Bernat, inż.a, Jan Kucowski, mgr inż.b a Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group b Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering Abstract Most known emissions from fossil power plants are widely discussed on many fields. Everyone knows that they mainly emit CO2, SOx, NOx, etc. However, there are other compounds that are given off to the atmosphere which are often neglected. Among them, as one of heavy metals, there is mercury. This article present current technological achievements in mercury capture in the process of electricity generation from coal-fired power plants. Main reasons for mercury emission from fossil power plants are discussed in the paper. Available techniques for mercury removal are analyzed and discussed. The article will help to understand the processes and determine the most common ones in the power industry. Legal acts are also considered. The reader will get the basic idea of mercury emission sources in the power sector and the ways of their limiting. 10 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Looking for the new fuels Karolina Błogowska, dr inż.a , Anna Błogowskab a Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering b Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Abstract Energy sources are the basic of world economy. The basic of present energy sources are fuels, and today there are exhaustible fuels. Total Primary Energy production From gas, oil and nuclear fuels is presently about 80%. Knowing sources will exhaust in specific time. Looking of new fuels are condition of word stability for the next centuries. In Poland the problem is also national energy safety. The paper generally presents possibilities of gaining and using new fuels in Poland including exhaustible fuels (like shell gas), biofuels and others renewables, for distributed power generation. Some types of fuels and sources of fuels are presented, also with author’s experiments with biomass. 11 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Comparison of coolants for Fast Breeder Reactors Karolina Dziubanii Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: mgr inż. Adam Rajewski Abstract One of the problems of the contemporary nuclear power plants is that in thermal reactors only a small amount of fuel is utilized. Demand for electricity generated by the nuclear power plants is forecasted to increase, so there is a need to take into consideration how to enhance the utilization of the fuel. The solution of the issue are Fast Breeder Reactors (FBR) which enable a possibility of increased fuel usage. The Generation IV International Forum (GIF) is a cooperative international endeavor organized to carry out the research regarding to the next generation nuclear energy systems. GIF identified and selected six nuclear energy systems for further development. Three of the proposed generation IV reactor types are FBRs: • Gas- Cooled Fast Reactor (GFR) • Sodium- Cooled Fast Reactor (SFR) • Lead- Cooled Fast Reactor (LFR) Construction of the Fast Breeder Reactor’s core places high demands on a cooling system. A coolant must properly transfer the heat from the core and cannot absorb or moderate fast neutrons. In this paper, properties of selected coolants for FBRs are discussed (helium, sodium, lead and LBE). The following criteria of the coolants were taken into account when comparing: thermophysical properties, material properties, neutronic properties, safety and costs. The aim of the article is to present design approaches as well as the pros and cons of these coolants. 12 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl The influence of wind power generation on power grid operation Agnieszka Jach Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: mgr inż. Adam Rajewski Abstract The article presents the issues of growing wind power generation in Poland. Analysis of power generation in German is carried out and influence of wind power generation on the electricity grid is shown. The statistical distribution, inaccuracy of forecasts, actual change in total wind turbine output are presented. Gross electricity production by fuel in EU is compared with retail energy prices for households. 13 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Highest power turbines Wojciech Kapica Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: dr inż. Jarosław Milewski Abstract Turbine is a device which converts pressure head or velocity head into mechanical power of the shaft. Can consist of many stages(one stage means at least one rotor, and/or one stator) or just one depending on parameters which define its duty. Turbines can be divided into two types: impulsive and reactive. Impulsive type characterizes in drop of pressure in stator and velocity change in rotor. In reaction type the pressure consequently drop along stator and rotor. In interest of this presentation, turbines are divided depending on medium which powers them: Wind, flue gases, water or steam. Since the essence of this presentation is to show the highest power turbines, each of the type is presented with its existing example of highest achieved power. In wind turbines velocity of air is converted into mechanical energy by the rotary blades attached to the hub. The biggest nowadays turbine is E-126 build by German company Enecorn. Electrical power output is 7.58 MWe. Gas turbines are powered by flue gases which form from combustion of flammable liquid. One of those which produces the biggest amount of power is M701G manufactured by Mitsubishi Heavy Industries. Producer claim 39.5% efficiency of simple cycle and power output of 334 MWe. Water turbines are propelled by flowing water. Water can be fed from stationary reservoir (pump storage) or moving water (dam or run-of-river). Three main types of rotor design can be distinguished: Francis, Pelton and Kaplan. The biggest power capacity turbines are of Francis type. Those kind turbines can achieve power output of 812 MWe. It is produced by Alstom and weighs 405 Mg and has 10.8 m of diameter. Steam turbines are the most powerful of those written above and are supplied by steam. Biggest steam turbines are installed mainly in nuclear power plant. For example Taishan 1 & 2, Flamanvile 3 and Olkiluoto 3 unit are going to have the biggest steam turbines installed ever, having 1750 MWe. Shown above examples are state-of-the-art which can be achieved. The goal for next year is to push the limit a little bit further. 14 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl MDM – features and application in Smart Grid Jakub Kokosiński Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: dr inż. Jerzy Kuta Abstract The article presents what is Meter Data Management, what requirements should it meet and what tasks it should execute as a properly designed system. The paper includes a description of some, already existing MDM systems and analysis of its perspectives. The article includes a brief characteristic of MDMS and its location in AMI (Advanced Metering Infrastructure). It contains the description of basic functions characterizing MDM like: integration of data acquisition systems, data management including various accuracies, storage of different versions of data, etc. It also describes the MDM systems market and distinguishes several existing MDM systems. Introduction to Smart Grid Anna Lewandowska, Urszula Styś, inż. Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: prof. dr hab. inż. Tadeusz Skoczkowski Abstract The aim of this paper is to present the concept of smart grid, in particular smart metering, Advanced Metering Infrastructure and modern distribution network infrastructure conjugated with distributed energy sources. The article discusses the process of implementation of the system in different parts of the World and its legal and political conditions. 15 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Microturbines in distributed generation Piotr Lis Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: dr inż. Jarosław Milewski Abstract The article contains basic knowledge about microturbine technology. It describes main components, how they are built and work. Legal and environmental issues of using microturbines are mentioned. Analysis of growth perspective of microturbines market and main applications are shown. Smart Grid Roadmap for Poland Katarzyna Łabinowicz, inż. Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: prof. dr hab. inż. Tadeusz Skoczkowski Abstract The paper titled „Smart Grid Roadmap” for Poland is a an approach to establish the way in which the technology Smart Grid should be implemented in the country. It includes specific steps that are to be taken to rich success in the process of implementation. Firstly the analysis of polish law has been conducted, to specify new legislations that need to be added. Subsequently the potential of Smart Grid Market has been estimated. The paper includes also potential barriers and drivers to development. The work should be seen as an example of Roadmap that will be created, once all stakeholders are ready to implement new technology. 16 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Comparison of the actual power-generation performance of various power systems in the intermediate-load and peaking power applications Daria Niewiadomska Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: mgr inż. Adam Rajewski Abstract The aim of the paper is to determine the time periods in which particular intermediate-load and peaking power solutions appear to be the most efficient in terms of electric generation. The method is based on a comparison of average efficiency of running units derived from the analysis of two installations’ characteristics: curve of load as a function of time and curve of efficiency as a function of load. The following assumptions are being made: each installation operates for a certain number of hours during a day, it is started in a quickest possible manner with the quickest ramp-up rate. It operates at 100% load until a moment when the load is decreased for the installation to be stopped. The scope of the paper is a study of the performance characteristics for four different technologies: GE LMS100 gas turbine in simple cycle, a gas turbine combined cycle plant (GTCC), Wärtsilä 18V50SG engine installation and Flexicycle – a gas engine combined cycle solution. 17 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Safety systems in Economic Simplified Boiling Water Reactor Piotr Pachołek Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: dr inż. Rafał Laskowski Abstract Design of Economic Simplified Boiling Water Reactor (ESBWR) Safety Systems includes four independent divisions of the passive Gravity Driven Cooling System (GDCS), the Automatic Depressurization System (ADS) and the Passive Containment Cooling System (PCCS). The PCCS condensers allow the containment pressure to be kept at less than the design pressure at least for 72 hours after a LOCA. Overview of Technologies used for Photothermal Conversion of Solar Energy Rafał Pyszczek Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: dr inż. Maciej Jaworski Abstract The article presents the issues of the solar energy photothermal conversion. All applied technologies with their drawbacks and advantages were outlined. The conclusion of the solar power as a renewable energy source was presented. 18 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Power Reactor Innovative Small Modular – a new approach to an old idea Michał Rąpała Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: mgr inż. Adam Dominiak Abstract Power Reactor Innovative Small Modular (PRISM) is GE Hitachi (GEH) sodium-cooled, Fast Neutron Reactor (FNR) design. Passive design features, such as passive core cooling, increase safety and simplify whole construction. Since it uses Used Nuclear Fuel (UNF) from typical light water-cooled reactors (LWR) such as pressurized water reactors (PWR) or boiling water reactors (BWR) and plutonium from demobilized nuclear arsenal as fuel, it seems to be solution for today’s problems with such materials. Together with GEH ARC (Advance Recycling Circle) it allows to close nuclear fuel circle and can, not only significantly decrease amount of nuclear waste produce by operating light water reactors, but also this already stored in UNF storage. It is IV generation reactor and it uses up to 90% of the available energy from fission which is huge step forward in compare to light water reactors which uses only 2-3% of the available energy in the uranium fuel. This article concerns PRISM’s principles of operation, construction, key features, fuel circle, advantages and application. Balancing Market Maciej Skwara Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: dr hab. inż. Konrad Świrski Abstract This paper will introduce the notion of Balancing Market (BM), its legal bases and the reasons of its imbalance. Next, it will discuss the schedule for notifying Energy Sale Contracts and Balancing Offers for the BM. A Balancing Offer will be presented with its two components: the commercial part and the technical part. Later, the paper will describe a Daily Coordination Schedule and a Current Daily Coordination Schedule. Finally, the procedure for settling the accounts for the BM will be presented. 19 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Peaking and emergency power plants Andrzej Smołko Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Scientific supervisor: mgr inż. Adam Rajewski Abstract In quite every national power system we distinguish at least two types of plants. The primary and peaking ones. The primary units, providing the base load, are those which operational cost is low. These are for instance coal fired and nuclear power plants. Unfortunately, their power regulation is limited and takes a time. The solution was invited a long time ago. These are the peak and emergency units. Their power regulation time is much shorter and gives a possibility to follow the system load and to avoid system blackout. Unfortunately, their operational cost is relatively high and the financing system is complicated as units should be profitable despite short working time. In this article author will consider some of the possible types of peaking and emergency plants especially the engine plants. Author will also describe the existing financing types: the Danish and American system. 20 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Advanced modeling of a proton conducting Solid Oxide Fuel Cell Arkadiusz Szczęśniak, inż.a, Jarosław Milewski, dr inż.b a b Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Power Engineering Academic Study Group Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering Scientific supervisor: submitted to Journal of Power Technology Abstract Solid Oxide Fuel Cells are regarded as a high-efficiency, low-environmental impact technology for power and heat generation. SOFC based on proton-conducting electrolyte is one of the most attractive technology, mainly due to operation at intermediate range of temperatures. This paper includes a brief review of current status of proton-conducting Solid Oxide Fuel Cells development. Moreover, for better understanding, there are described basics of the SOFC operation. The main objective of this paper is creation of a proton-conducting Solid Oxide Fuel Cell simulator to investigate an influence of key parameters on SOFC performance. The reliability of simulation results were verified with experimental data reported in literature. This paper includes also a review of approaches for fuel cell modelling reported in literature. HVDC-power transmission Jarkko Tulensalo Aalto University of Science and Technology, Finland Abstract The article contains basic knowledge about High Voltage Direct Current power transmission technology. Basic components of HVDC like converters, transformers, cables and others are described. Analysis of advantages and disadvantages of this technology is included. At the end applications and examples of HVDC technology in Finland are mentioned. 21 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Program kulturalno-techniczny Dzień pierwszy, 5 listopada (poniedziałek) 22:00 Wyjazd z Instytutu Techniki Cieplnej, Warszawa, Polska Dzień drugi, 6 listopada (wtorek) 17:00 Zakwaterowanie w Hostelu Alur w Tallinnie, Tallinn, Estonia Dzień trzeci, 7 listopada (środa) 7:00 Odprawa w terminalu Viking Like w Tallinnie 8:00 Odbicie od portu w Tallinnie 10:40 Przyjazd do Helsinek, Finlandia 13:00 Zakwaterowanie w hostelu Stadion Hostel, Helsinki Dzień czwarty, 8 listopada (czwartek) 8:00 Wizyta w elektrowni jądrowej w Loviisie, Loviisa, Finlandia 22:00 Zakwaterowanie w hostelu Kenraali Wasa Hostel, Vaasa, Finlandia Dzień piąty, 9 listopada (piątek) 8:00 – 14:45 Wizyta w fabryce silników Wärtsilä (część teoretyczna) , Finlandia 15:00 – 16:30 Zwiedzanie kompleksu Wärtsilä Dzień szósty, 10 listopada (sobota) 19:40 Odprawa w terminalu Viking Line, Turku, Finland 20:55 Odbicie od Turku Dzień siódmy, 11 listopada (niedziela) 6:30 Przybycie do Sztokholmu, Szwecja 15:00 – 18:00 Zakwaterowanie w hostelu Castanea, Sztokholm Dzień ósmy, 12 listopada (poniedziałek) 10:00 Wizyta w elektrociepłowni na biomasę w Jordbro, Szwecja 15:00 Jan Kucowski: Prezentacja dotycząca działalności firmy PGNiG TERMIKA Dzień dziewiąty, 13 listopada (wtorek) 8:30 – 16:30 Wizyta w Fabryce turbin SIEMENS w Finspång , Szwecja 23:00 Zakwaterowanie w Hostelu Sleep in Heaven, Kopenhaga, Dania 22 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Dzień dziesiąty, 14 listopada (środa) 20:00 Odprawa w terminalu Scandlines, Gedser, Dania 21:00 Odbicie od Gedser 22:45 Przybycie do Rostock, Niemcy Dzień jedenasty, 16 listopada (Czwartek) 10.00 – Przybycie do Warszawy 23 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Część techniczna Grupa studentów Politechniki Warszawskiej, wydziału MEiL, należących do Koła Naukowego Energetyków (KNE), licząca 16 osób, w towarzystwie 3 wykładowców oraz jednego gościa z Uniwersytetu w Helsinkach – Jarkko Tulensalo, odbyła 10-dniową konferencję, obejmująca kraje nadbałtyckie. Konferencja WTE jest już swojego rodzaju tradycją – dzięki uprzejmości sponsorów, studenci KNE średnio raz do roku udają się na wyjazd naukowy do różnych krajów Europy. W tym roku udało nam się wejść do zakładów, związanych z różnymi dziedzinami energetyki: Elektrownia jądrowa w Loviisie, Wärtsilä: Fabryka Silników Tłokowych Elektrociepłownia Jordbro (Vattenfall) SIEMENS: fabryka turbin gazowych małej mocy w Finspång. Głównym partnerem konferencji WTE 2012 była firma PGE Polska Grupa Energetyczna S.A.. Wyjazd był możliwy również dzięki wsparciu finansowym sponsorów konferencji WTE 2012. GE Hitachi Wärtsilä PGNiG Termika FOSTER WHEELER SIEMENS SSPW – Samorząd Studentów Politechniki Warszawskiej 24 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Energetyka w Finlandii Polityka energetyczna Finlandii opiera się na trzech filarach: Energia, gospodarka, środowisko. Ropa Drewno Można ją scharakteryzować, 27% opałowe jako zrównoważoną i 14% przewidywalną. W ostatnich dziesięcioleciach, Finlandia Energia Węgiel stała się jednym z liderów w jądrowa Gaz ziemny 14% użyciu odnawialnych źródeł, 11% 18% a szczególnie biomasy. Kolejny cel, jaki stawiają przed sobą władze tego kraju to zmaksymalizowanie produkcji ciepła w skojarzeniu z elektrycznością (CHP). Energetyka Torf wodna i 7% wiatrowa 4% Import 3% Pozostałe 2% Energetyka jądrowa Energia jądrowa jest największym pojedynczym źródłem energii w fińskiej produkcji energii elektrycznej (stanowi około 16,5% ). Jako praktycznie bez emisyjne, energetyka jądrowa jest jednym z kluczowych elementów w implementacji Fińskiego planu klimatycznego. Finlandia posiada w sumie cztery bloki jądrowe, których moc brutto wynosi 2800 MW. Elektrownie jądrowe znajdują się na zachodnich wybrzeżach (Loviisa, Olkiluoto), a ich łączna produkcja energii elektrycznej w roku 2011 wyniosła 22,6 TWh. Oba bloki pracują w paśmie podstawowym. W 2005 roku prywatna firma Teollisuuden Voima Oyj (TVO) uzyskała pozwolenie na budowę trzeciego reaktora (typu EPR) Olkiluoto 3. Moc cieplna reaktora ma wynosić 2600 MWt, a elektryczna 1600 MWe. Do końca 2010 prace budowlane zostały w dużym stopniu zakończone. Elektrownia jądrowa Loviisa (Fortum) 25 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Dnia 8 listopada zwiedziliśmy miejsce gdzie składowane są odpady radioaktywne z elektrowni jądrowej w Loviisie oraz szkoleniową nastawnię. Po przejściu formalnych procedur, w sali konferencyjnej odbyła się prezentacja, podczas której omówiona została działalność firmy Fortum. Dowiedzieliśmy się również szczegółów dotyczących pracy elektrowni, a także sytuacji energetycznej Finlandii. Elektrownia jądrowa Loviisa mieści się w pobliżu fińskiego miasta Loviisa. Elektrownia, pracująca w paśmie podstawowym, składa się z dwóch reaktorów radzieckiej produkcji VVER-440/213 PWR, każdy o mocy 496 MW. Zostały one odpowiednio oddane do produkcji w 1977 oraz 1980 roku. W celu zapewnienia zgodności z fińskimi wymogami, firmy Westinghouse oraz Siemens dostarczyły odpowiedni sprzęt oraz sporządziły wymagane ekspertyzy. Łączna moc generowana przez elektrownie wynosi 8 TWh rocznie, co daje jedną dziesiątą całkowitego zapotrzebowania Finlandii na energię elektryczną. Pod względem dostępności, Loviisa plasuje się wśród najlepszych na świecie elektrowni jądrowych. Elektrownia bardzo dobrze wypada we wszystkich testach bezpieczeństwa. Roczne obciążenie wynosi około 90 %. Gospodarka odpadami Po wysłuchaniu prezentacji, przygotowanych przez przedstawicieli elektrowni Loviisa, udaliśmy się do położonego 110 m p.p.m. repozytorium odpadów promieniotwórczych. Imponująca grota została wydrążona w ziemi, ze względów bezpieczeństwa nie zdecydowano się na użycie dynamitu do rozkruszenia skały. W tej chwili odpady radioaktywne z elektrowni Loviisa składowane są w repozytorium znajdującym się w sąsiedztwie, trwają natomiast prace nad przygotowaniem kolejnego, końcowego składowiska, gdzie będzie można umieszczać odpady z elektrowni w Loviisie oraz w elektrowni w Olkiluoto. Rysunek 1 źródło: http://fissilematerials.org/library/onkalo.pdf Gospodarka odpadami w elektrowni Loviisa została podzielona na dwa sektory. Konwencjonalne zarządzanie odpadami, sprowadza się do odpadów nieradioaktywnych. Kontrolowane zarządzanie 26 | S t r o n a Rysunek 2 Zakład zestalania i składowania płynnych odpadów (źródło: http://www.iaea.org) WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl odpadami sprowadza się do tych radioaktywnych. Sektor ten podzielony jest na trzy podgrupy, ze względu na poziom aktywności: nisko, średniego oraz wysoko aktywne. Odpady nisko aktywne: Większość odpadów produkowanych w elektrowni Loviisa, klasyfikowanych jest, jako nisko radioaktywne. Należą do nich głównie materiały izolacyjne, papiery, stare ubrania robocze, części maszyn. Niektóre z tych odpadów mogą być zwolnione, jeśli pomiary aktywności spełniają wymagania stawiane przez władze. Odpady średnio aktywne Odpady średnio radioaktywnych pochodzą głównie z systemów oczyszczania wody oraz produktów pozostających po odparowaniu, podczas drenażowego czyszczenia wody. Po umieszczeniu w końcowym repozytorium odpady te zostają zalane betonem. Odpady wysoko aktywne Grupę odpadów wysokoaktywnych tworzy wypalone paliwo. Po umieszczeniu w zalakowanych puszkach, odpady wysokoaktywne zostają zalane betonem. Szkoleniowa nastawnia Po wizycie w repozytorium odpadów radioaktywnych, udaliśmy się do szkoleniowej nastawni. Z naszego punktu widzenia interesujące jest, że nastawnia jak i szkoleniowa turbina, znajdujące się w Loviisie, miały znajdować się początkowo w elektrowni jądrowej w Żarnowcu. Podczas wizyty w nastawni pozwolono nam na przeprowadzenie symulacji. Najpierw otworzyliśmy awaryjnie zawory przed turbinami, co doprowadziło do znacznego spadku ciśnienia i temperatury. Następnie zasymulowaliśmy awaryjne zrzucenie prętów bezpieczeństwa. 27 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Wärtsilä: Fabryka Silników Tłokowych Dnia 5 konferencji (9.11.2012) udaliśmy się do fabryki silników tłokowych Wärtsili w Vaasie. Nasza wizytacja rozpoczęła się od wprowadzenia w działalność i ofertę firmy. Korporacja specjalizuje się w produkcji silników tłokowych do mocy 80,08 MW. Silniki sprzedawane są dla potrzeb energetyki oraz napędów dla statków wodnych, w których spalany może być zarówno olej jak i gaz. Kompaktowe rozwiązania mogą być dostarczone na miejsce budowy w formie gotowych modułów wymagających jedynie połączenia części. Kluczową cechą oferowanych produktów jest ich czas startu oraz niezawodność. Silniki tłokowe konkurują z turbinami gazowymi, które prezentują zbliżone parametry pracy oraz cenę. Coraz częściej jednak odbiorcy sięgając po szczytowe elektrownie wybierają silniki tłokowe z racji ich przewagi w sprawności oraz czasie synchronizacji i dłuższych odstępach w działaniach naprawczych. W roku 2011 Wärtsilä 3,3 GW elektrowni z czego w Ameryce, Europie, Afryce i Bliskim Wschodzie po 700-800 MW a 1,1 GW w Azji. Taka sprzedaż dała udział w rynku silników tłokowych na potrzeby energetyki w wysokości 3%. 28 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Następnie po wprowadzeniu teoretycznym udaliśmy sie do fabryki silników. Fabryka to dwie linie produkcyjne położone w dwóch halach oraz cześć laboratoryjna, w której testowane są silniki. Fabryka w Vaasie produkuje silniki na potrzeby okrętów wodnych oraz stacji wspierających gazociągi. W obu tych przypadkach moce silników nie przekraczają 30 MW. Gotowe odlane części bloków silnikowych są dostarczane do fabryki. Następnie są obrabiane frezarkami w celu uzyskania idealnie płaskich powierzchni stycznych miedzy głowicami a blokiem silnikach oraz w tulejach cylindrycznych. Następnie złożony blok przechodzi próbę ciśnieniową w celu sprawdzenia szczelności kanałów wodnych. Jeżeli wszystkie wyniki są poprawne następuje dalsze składanie silnika gdzie instalowane są komponenty ruchome, wał korbowy, panewki, korbowody, oraz tłoki. W międzyczasie składana również jest głowica silnika. Po tych zabiegach blok silnika zostaje złączony z głowicą i może zostać przetransportowany do laboratorium gdzie przechodzi serię testów mających za zadanie dowiedzieć się czy silnik generuję wystarczającą moc. Następnie zostaje rozłożony i sprawdzony pod względem zarysowań oraz pęknięć. Gotowy produkt jest wysyłany drogą kolejową lub morska w zależności od usytuowania geograficznego odbiorcy. 29 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Energetyka w Szwecji W Szwecji podobnie jak w Finlandii podstawowe zapotrzebowanie na energię jest pokrywane z elektrowni atomowych. Zapotrzebowanie pośrednio szczytowe jest pokrywane przez elektrownie wodne. Zgodnie z pakietem klimatycznym, Szwedzki rząd nie planuje budowania elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi stąd znaczna większość zapotrzebowania na ciepło jest pokrywana z bloków opalanych bio-paliwami a bloki zasilane paliwami kopalnymi zostały przekształcone tak, aby mogły bezpiecznie i niezawodnie działać na biomasę. W działaniach na lata następne przewidywany jest wzrost inwestycji w energetykę odnawialną a w szczególności w farmy i siłownie wiatrowe. W 2011 roku rozpoczął się program modernizacji elektrowni atomowych. Ma on za zadanie polepszyć bezpieczeństwo siłowni i zapewnić stałe działanie blokom aż do czasu wycofania ich z eksploatacji. Ponieważ energetyka atomowa pełni bardzo istotną rolę w Szwecji, przeprowadzane są referenda na temat społecznego poparcia dla elektrowni atomowych. Ostatnie statystyki pokazują że Szwedzi są przeciwni budowie nowych bloków(aż 68% przeciw). 30 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Elektrociepłownia Jordbro (Vattenfall) Nasza wizytacja rozpoczęła się od prezentacji, w której została przedstawiona struktura Szwedzkiej grupy Vatenfall. Firma ma udziały w generacji i dystrybucji ciepła oraz energii elektrycznej w Szwecji, Finlandii, Polsce, Niemczech, Dani, Holandii, Francji i Anglii. W rodzimym kraju są liderem w generacji i sprzedaży energii elektrycznej pokrywając prawie połowę krajowego rocznego zapotrzebowania. W Niemczech grają role lidera w sprzedaży energii cieplnej. Z racji słabej kondycji finansowej po nabyciu udziałów w holenderskiej energetyce, Vattenfall sprzedał elektrociepłownie w Polsce aby zrekompensować negatywny bilans ekonomiczny, tym samym ograniczając swój udział, na tym rynku, wyłącznie do dystrybucji. Ponieważ rząd Szwecji opodatkował generacje ze źródeł kopalnych, energetyka w tym kraju przybrała drogę dążącą do źródeł odnawialnych, głownie bio-paliwa i energii wiatrowej ale bazując na energii atomowej pracującej w podstawie. Tą pierwszą z wymienionych, mieliśmy szansę zobaczyć na własne oczy dnia 8 konferencji (10.11.2012). 31 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Jordbro to obiekt usytuowany 20 km na południe od Sztokholmu produkuje energie elektryczną i ciepło w skojarzeniu spalając wyłącznie biopaliwa. Właścicielem obiektu od roku 1994 jest grupa Vattenfall. Siłownia cieplna powstawała w roku 1968 i zasila miasta: Nacka, Haninge, Tyresö i Värmdö w ciepło. W jej skład wchodzą cztery kotły, jeden większy zasilany wyłącznie biomasą oraz trzy mniejsze na bio-olej, które są uruchamiane wyłącznie przy szczytowym zapotrzebowaniu na ciepło. Ponadto, dzięki akumulatorowi ciepła elektrociepłownia może pracować nawet w godzinach gdy ciepło nie jest potrzebne produkując energie elektryczną. Gdy przychodzi zapotrzebowanie akumulator pokrywa te potrzeby nawet gdy elektrownia jest w stanie spoczynku. Nasza wizytacja rozpoczęła się od obejścia obiektu z zewnątrz, następnie udaliśmy się drogą, która podawane jest paliwo do kotła zasilanego biomasą. Paliwem kotła są odpady drewniane z rozbiórek budowli, a także z przemysłu papierniczego i meblowego. Przed spalaniem paliwo przechodzi przez separator magnetyczny, który oddziela znaczną większość metalowych odpadów (gwoździ, kawałków blach). W ten sposób oczyszczone kawałki drewna trafiają do stacji mielącej w celu uzyskania drobnych kawałków nadających się do podania do kotła. Spalanie w kotle odbywa się przy niższej temperaturze niż w kotłach węglowych z racji niższej temperatury mięknięcia popiołu dla produktów lotnych, które powodują erozję rur. Jest to również zaletą, z racji niższych emisji tlenków azotu. Ponieważ biomasa jest pozbawiona siarki produkty spalania przechodzą tylko przez elektrofiltr gdzie cząstki pyłu są wyodrębniane a pozostałe zostaję kierowane do komina. 32 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Następnym punktem programu była maszynownia gdzie umieszczony jest 20 MWe turbozespół. Przegrzana para z kotła jest rozprężana w turbinie, która poprzez przekładnię zasila generator elektryczny. Następnie jest skraplana a produkt uboczny w postaci ciepła jest składowany w akumulatorze lub podawany do miasta. Kraj Data powstania Paliwo Moc zainstalowana Średnia roczna produkcja energii elektrycznej Średnia roczna produkcja energii cieplnej Szwecja 1968 Biopaliwa 20 WMe i 326 MWth 100 GWh 470 GWh Nad poprawnym działaniem obiektu czuwa system informatyczny oraz pracownicy w nastawni. Obiekt ten obsługuje również oddaloną o kilkanaście kilometrów inną ciepłownie. Ostanią częścią naszej wizyty był kocioł wodny zasilany bio-olejem. Jak już wcześniej zostało wspomniane, jest on załączany wyłącznie w potrzebach szczytowych z racji wysokiej ceny paliwa i jego ograniczonej dostępności na rynku. SIEMENS: fabryka turbin gazowych małej mocy w Finspång. Dnia 12 listopada odbyliśmy wizytę w fabryce turbin gazowych SIEMENS w Finspång. Jako studenci Politechniki Warszawskiej, zostaliśmy oprowadzeni po zakładach produkcji turbin, zlokalizowanych w 33 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Finspang. Część praktyczna, została poprzedzona wykładami, które pozwoliły nam zrozumieć, czego dokładnie dotyczy produkcja. Jedna z prezentacji dotyczyła najnowszej turbiny firmy SIEMENS, której, produkcja jeszcze nie została ukończona – SGT -750, o mocy 37MWe. Fabryka turbin gazowych SIEMENS zajmuje się opracowywaniem, produkcją, sprzedażą oraz serwisowaniem turbin gazowych, zlokalizowanych praktycznie na całym świecie. Turbiny są używane do generacji energii elektrycznej, pary, ciepła oraz jako źródło zasilania dla pomp i sprężarek w przemyśle naftowym i gazowym. Obiekt zatrudnia około 2300 pracowników, a roczny obrót wynosi 650 mln Euro. Siedziba firmy znajduje się w przemysłowym miasteczku Finspång, położonym w południowej Szwecji, w regionie Östergötland. Fabryka Siemensa dostarcza turbiny do klientów z całego świata, oferując szeroką gamę produktów, w zależności od indywidualnych potrzeb. Produkcja turbin przemysłowych zamyka się w przedziale mocy 5-47 MWe, natomiast turbin użytkowych w przedziale 113-375MWe. Do bestselerów, cieszących się największą popularnością należą 4 linie produktów: SGT-500 – moc 17 MWe, SGT-600 – moc 25mWe, SGT-700 – moc 31 MWe i SGT-800 o mocy 47 MWe. Ciekawym obiektem, znajdującym się w miasteczku Finspång jest znany pałac SIEMENSA, wybudowany w latach 1622-1695, wokół którego początkowo zaczął rozwijać się przemysł. SGT-750 SGT-750 to najnowsze osiągnięcie w zakresie turbin gazowych. Nominalna moc turbiny wynosi 37 MWe. Została ona dobrana celowo, aby wypełnić lukę w zakresie mocy turbin, oferowanych przed SIEMENS. 34 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Rysunek 3 Zakres mocy turbin SIEMENS (SIEMENS AG2010) SGT-750 to lekka turbina przemysłowa, zaprojektowana w taki sposób, aby zachować odporność, trwałość i elastyczność tradycyjny przemysłowych turbin. Składa się ona z 13-sto stopniowej, spawanej elektronowo, sprężarki. Wał pośredni jest przyspawany do sprężarki. Część niskoprężna jest zbudowana ze stali niskostopowej, natomiast wysokoprężna z Inconelu 718. Turbina może być z powodzeniem stosowana w następujących obszarach: Rysunek 4 Turbina SGT-750 (http://www.energy.siemens.com) Prosty cykl wytwarzania energii, Układy parowo-gazowe, Kogeneracja, Napędy mechaniczne. Do tej pory już dwa egzemlaparze turbiny zostały sprzedane. Pierwsza turbina najprowdopodobniej zaczniej pracować w marcu 2013 roku w Greisfald w Niemczech. Druga natomiast będzie zainstalowana w Meksyku i zacznie operować w październiku 2013. Dane techniczne turbiny Sprawność Moc Przepływ powietrza Temperatura spalin 40% (elektryczna 38,7%) 37,1 MW (35,9 MWe) 113 kg/s 462 C Komora spalania - the “4th Generation DLE” (4GDLE) gas turbine burner Elementem zdecydowanie wyróżniającym turbinę SGT-750 spośród innych jest komora spalania. Składa się ona z ośmiu, specjalnie umocnionych, puszek oraz ośmiu kanałych chłodzących. Komora spalania nadaje się do spalania paliwa ciekłego oraz stałego. Konstrukcja komory, pozwala na osobną konserwacje każdej z puszek, co zwiększa niezawodność całej konstrukcji. 35 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl Część turystyczna TALLINN Tallinn jest stolicą i największym miastem w Estonii. Zajmuje powierzchnię 159,2 km2 i liczy 412 tys mieszkańców. Leży na północnym wybrzeżu kraju, nad brzegiem Zatoki Fińskiej, 80 km (50 mil) na południe od Helsinek, na zachód od Sankt Petersburga. Poprawa połączeń powietrznych i transportu morskiego z Europy Zachodniej i przystąpienie Estonii do Unii Europejskiej spowodowały, że Tallinn jest łatwo dostępny dla turystów. Od czasu odzyskania niepodległości w Estonii nastąpił szybki postęp gospodarczy i znajduje to odzwierciedlenie w lokalnych cenach, chociaż nie wygórowanych, nie są tak niskie, jak ceny innych krajów byłego bloku wschodniego. STARE MIASTO Tallin bywa nazywany „Perłą Bałtyku” lub „Florencją Północy”. Te zaszczytne miano zdobył dzięki swojemu urokowi. Bez wątpienia największe wrażenie na turystach przyjeżdżających do stolicy Estonii robi jej Stare Miasto. Niegdyś teren był otoczony przez blisko 2500 metrów murów, teraz jednak ich długość wynosi tylko 1850 metrów. Mimo to centrum Tallina o każdej porze roku wypełnione jest turystami. Pełno tu przytulnych kawiarenek, wykwintnych restauracji i przeróżnych sklepów z pamiątkami. W lecie na rynku organizuje się wiele koncertów i imprez kulturalnych, jest on też centrum Festiwalu Starego Miasta. Warto dodać, że tutejszy ratusz jest ostatnim zachowanym ratuszem w stylu gotyckim w całej północnej części Europy. SOBÓR ŚWIĘTEGO ALEKSANDRA NEWSKIEGO Sobór zbudowano w larach 1894 - 1900 według projektu Michaiła Preobrażeńskiego w tradycyjnym stylu Rosyjskiego Odrodzenia jeszcze za czasów, gdy Estonia stanowiła część Imperium Rosyjskiego. W 1924 roku po odzyskaniu niepodległości władze Estonii podjęły decyzję o wyburzeniu świątyni, jako reliktu znienawidzonej zwierzchności, jednak nigdy nie wykonano tych zaleceń i świątynia nadal góruje nad Tallinnem. Jako ciekawostkę przytoczyć można fakt, że pierwszą mszę po wyborze na stanowisko Patriarchy Moskwy i Wszechrusi odprawił pochodzący z tego miasta Aleksy II. 36 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl MURY OBRONNE Wokół całego miasta rozciągają się wznoszone pieczołowicie przez stulecia fortyfikacje i umocnienia mające bronić portu przed nieprzyjaciółmi. Zaczęto wznosić je około roku 1265 kiedy to władze miasta postanowiły zastąpić istniejące drewniane konstrukcje bardziej wytrzymałymi kamiennymi i ceglanymi murami, w szczytowym okresie łączna długość fortyfikacji przekraczała 2,5 kilometra. Poza wysokimi na 12 – 16 metrów murami w skład całego obronnego zespołu wchodziło także około 45 baszt, wieżyczek i bastionów. Obecnie zachowało się ponad 1800 metrów murów i aż 26 okrągłych baszt obronnych, co stanowi mniej więcej 70% całych fortyfikacji, tak że nadal można przyjrzeć się rozmachowi jaki towarzyszył temu projektowi. Najważniejszą obecnie udostępnioną do zwiedzania częścią warowni jest baszta Kiek in de Kok – wysoka na prawie 45 metrów, szeroka na 17 o ścinach grubości 4 metrów budowla ta stanowiła trzon obrony miasta. Wieża ma sześć pięter, a na jej szczyt prowadzi 167 schodów. Wewnątrz znajduje się filia Muzeum Miejskiego gromadząca różnorodne artefakty dotyczące szeroko pojętej obronności miasta, historii samej baszty oraz fortyfikacji Tallinna. Z sąsiedniej Baszty Dziewiczej, dawnego więzienia dla prostytutek, można podziwiać rozległą panoramę stolicy popijając kawę na ostatnim jej piętrze w przytulnej i popularnej zarówno wśród turystów jak i wśród Tallińczyków kawiarence. KATEDRA Jeden z najstarszych kościołów w całej Estonii, pierwotny drewniany obiekt powstał tutaj już w roku 1219, a pod koniec XIII wieku przebudowano go zastępując drewno solidnymi kamiennymi i murowanymi ścianami. Jednak kościół wielokrotnie był przebudowywany i obecnie stanowi mieszankę stylów i różnych wpływów. Ciekawym elementem wystroju tej luterańskiej świątyni jest kolekcja wielu płyt epitafijnych powstałych od XIII do XVII wieku, wśród nich znajdują się prawdziwe arcydzieła, a niektóre z tych nietypowych nagrobków należą do ważnych dla historii Estonii osób. Wyposażenie kościoła poza tym jest skromne, jednak nie można spodziewać się niczego innego po świątyni protestanckiej, niemniej jednak jest to piękny kościół a wizyta w nim jest niezbędnym punktem zwiedzania miasta. Katedrę można zwiedzać codziennie oprócz poniedziałków w godzinach 9:00 – 17:00, a w sobotę w południe regularnie odbywają się koncerty organowe. 37 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl KADRIORG - PARK I PAŁAC Park położony około 2 kilometrów od starego miasta, utworzony został na życzenie Piotra I na początku XVIII wieku przez włoskiego architekta i ogrodnika Niccolo Michetti . Utrzymany w stylu francuskim rozciąga się pomiędzy morskim brzegiem a wapiennym wzgórzem Lasnamagi. W centrum ogrodu znajduje się jeden z najpiękniejszych barokowych zabytków Europy. Od początku swego istnienia Pałac przyciągał do siebie największe osobistości. W jego murach gościły takie znane osobistości jak car Mikołaj I oraz caryce Katarzyna i Elżbieta. "Kadriorg" oznacza zresztą "Dolina Katarzyny", ponieważ to właśnie w prezencie dla carycy Katarzyny został zbudowany. Służył przez długi czas rosyjskim władcom jako letnia rezydencja. Nad budową pałacu zleconą przez cara Piotra I czuwał włoski mistrz architektów, Niccolo Michetti. Zwiedzając budynek szczególną uwagę trzeba zwrócić na wielką salę i westybul. Dodatkową atrakcją są przepiękne, zadbane ogrodowe labirynty wokół rezydencji. W 1921 roku pałac stał się siedzibą Estońskiego Muzeum Sztuki. Aktualnie mieści się tu tylko jego wydział prezentujący sztukę zagraniczną. Obecnie Kadriorg zajmowany jest przez prezydenta republiki. W pobliżu znajduje się również muzeum zawierające osobiste drobiazgi i pamiątki po carze Piotrze I. LOVIISA KOŚCIÓŁ FORTECA 38 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl VAASA Vaasa (szwed. Vasa) - miasto w zachodniej Finlandii, ośrodek administracyjny regionu Pohjanmaa, port handlowy i pasażerski nad Zatoką Botnicką. 60 tys. mieszkańców. TURKU Turku – dawna stolica Finlandii, do 1812 roku. Turku jest najstarszym miastem fińskim. Nazwa Turku pochodzi od starosłowiańskiego słowa turgu oznaczającego "rynek, targ". SZTOKHOLM Szatokholm jest stolicą i jednocześnie największym miastem Szwecji. Mieszczą się tutaj rząd, parlament (riksdagen), sąd, a także oficjalna rezydencja królewska. 39 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl KOPENHAGA Kopenhaga - stolica Danii jest droga nawet dla Duńczyków, ale odwiedzają bardzo chętnie, bo wiele oferuje. Jest metropolią, liczącą ponad półtora miliona mieszkańców, ale jednocześnie charakteryzuje się kameralnością, której brakuje wielu europejskim miastom. Panują tam specyficzne zwyczaje, które jednak mają na celu ułatwienie życia mieszkańcom i turystom. Poza tym jest to jedno z największych miast Skandynawii, położone malowniczo nad cieśniną Sund, na dwóch wyspach: Zelandia i Amager, a strzeże go najsłynniejsza na świecie duńska Syrenka. BIBLIOTEKA KRÓLEWSKA Do najciekawszych budynków Kopenhagi należy Biblioteka Królewska, której mury strzegą rękopisów Karen Blixen, Hansa Christiana Andersena oraz Sorena Kirkegaarda. Końcem XX wieku do zabytkowej części dobudowano konstrukcję z czarnego granitu i przyciemnianego szkła i Czarny Diament staje się jednym z symboli stolicy Danii. Nad kanałem podziwiać też możemy budynek Giełdy z wieżami, które tworzą skręcone smocze ogony. RATUSZ W Radhuset – kopenhaskim ratuszu, zbudowanym w stylu włoskiego renesansu podziwiać możemy Zegar Świata, znajdujący się na najwyższej w kraju wieży o wysokości 106 m. Piękno całego miasta podziwiać możemy z Rundetarn, czyli okrągłej wieży z XVII wieku, która przez długi czas pełniła funkcje obserwatorium. Wieża ma 36 m wysokości, a według legenda car Piotr Wielki wjechał na sam szczyt konno. Caryca Katarzyna kazała się tam zawieźć karocą. 40 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl CHRISTIANSHAVN Inna ciekawą dzielnicą Kopenhagi jest Christianshavn, założona w 1618 r. przez Chrystiana IV na wyspie Amager. Panuje w niej luźna atmosfera dzielnicy robotniczej, poprzecinana jest kanałami i ulicami ułożonymi w regularną kratkę. Nazywa się ją małym Amsterdamem. Porządek i piękno architektury Christianshavn zawdzięcza temu, że na jej terenie nigdy nie zdarzył się pożar. AMALIENBORG Znad kanału niedaleko już na Amalienborg - zbudowany wokół placu zamek, w którym mieszka rodzina królewska. Kiedy przebywa w nim królowa Małgorzata II, na maszcie powiewa duńska flaga. Z rezydencji monarchów niedaleko do XVII-wiecznej cytadeli i najbardziej znanego symbolu miasta małej syrenki. Niewielka figura z brązu, stojąca na głazie w morzu, przyciąga tłumy turystów. Większość z nich odwiedzi również cmentarz Assistens Kirkegard, na którym pochowany jest Hans Christian Andersen. CHRISTIANSBORG Do zabytków Kopenhagi możemy zaliczyć Christiansborg. Pałac został wzniesiony na ruinach kopenhaskiej twierdzy, przez biskupa Absalona w roku 1167. Następnie w tym miejscu powstawały zamek Eryka Pomorskiego w wieku piętnastym, pałac Chrystiana IV w wieku osiemnastym. W 1794 roku dwór przeniósł się na Amalienborg, gdyż pożar niemalże doszczętnie zniszczył pałac. Obecny Christiansborg wzniesiono według projektu Thorvalda Jorgensena w latach 1907 – 1928. Dziś jest siedzibą duńskiego rządu i parlamentu. Kompleks pałacowy mieści także Sąd Najwyższy, Ministerstwo Finansów oraz reprezentacyjne komnaty królewskie. 41 | S t r o n a WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 25 tel. (22) 234 52 47, fax. (22) 825 05 65 e-mail: [email protected] http://kne.itc.pw.edu.pl ROSENBORG SLOT Na życzenie króla Chrystiana IV powstał w latach 1606 – 1617 renesansowy pałac Rosenborg Slot. Pierwotnym zamierzeniem było spełnianie funkcji letniej rezydencji dla rodziny królewskiej, jednak stanowił on główną siedzibę władcy i jego następców aż do dziewiętnastego wieku. W roku 1883 wystawa Danske Kongers Kronologiske Samling (Chronologiczna Kolekcja Duńskich Królów), zainicjowała powstanie historycznego Muzeum Rosenborg. Rosenborg Slot uważany jest za perłę renesansowej architektury, mieści się w nim ponadto skarbiec królewski. Pałac otoczony jest przez park Rosenborg Have utrzymany we wspaniałej kondycji. 42 | S t r o n a