Art. 04 – Vol. 21 – Nr. 2 – 2011

SISTEM INTEGRAT DE CONDUCERE îN TIMP REAL A PRODUCERII EFICIENTE A ENERGIEI ELECTRICE şI TERMICE îN CENTRALE COGENERATIVE PE GAZ

Ion Miciu
ionmiciu@ipa.ro
Societatea Comercială pentru Cercetare, Proiectare şi Producţie de Echipamente şi Instalaţii de Automatizare – SC IPA SA
Florin Hărţescu
flory@ici.ro
Institutul Naţional de Cercetare – Dezvoltare în Informatică – ICI, Bucureşti

Rezumat: Articolul prezintă funcţionarea unui sistem automat de supraveghere şi comandă al unei centrale
co-generative pe gaz. Cogenerarea este producerea secvenţial-termodinamică a două dintre cele mai utile forme de energie, pornind de la o singură sursă de energie primară. Obiectivul principal al sistemului de conducere în timp real este optimizarea furnizării de energie electrică în sistemul naţional energetic şi energie termică către
consumatorii aferenţi.

Cuvinte cheie: Centrală electrică cogenerativă, sisteme în timp real, conducerea proceselor tehnologice, optimizarea proceselor industriale, sisteme cu parametri distribuiţi, simularea proceselor industriale.

Introducere: Cogenerarea este producerea secvenţial-termodinamică a două dintre cele mai utile forme de energie, pornind de la o singură sursă de energie primară.

Cele mai cunoscute forme de energie sunt energia mecanică, energia electrică şi energia termică. Energia mecanică este utilizată, în general, pentru funcţionarea unui generator electric. Cogenerarea este producerea combinată de energie electrică (sau mecanică) şi termică pe baza aceleiaşi surse de energie primară.

Energia mecanică produsă poate fi utilizată pentru funcţionarea unor echipamente auxiliare (de exemplu, compresoare şi pompe). Energia termică produsă poate fi întrebuinţată fie pentru încălzire, fie pentru răcire. Procesul de răcire se efectuează prin intermediul unei unităţi de absorbţie care operează cu apă fierbinte, abur sau gaz la temperaturi ridicate.

Pe parcursul operării într-o centrală electrică convenţională, cantităţi însemnate de căldură sunt eliminate în atmosferă, fie prin intermediul circuitelor de răcire (condensatori de abur, turnuri de răcire, coolere de apă în motoarele Diesel sau Otto etc.), fie prin gaze reziduale. Cea mai mare parte din această cantitate de căldură poate fi recuperată şi utilizată pentru necesităţi termice, crescând astfel eficienţa de la 30-50%, în cazul unei centrale termoelectrice, la 80-90% în cazul unui sistem de cogenerare.

Vizualizează articolul complet

Concluzii: Proiectul „Sistem integrat de conducere în timp real a producerii eficiente a energiei electrice şi termice în centrale cogenerative pe gaz” a fost realizat în cadrul Programului de Cercetare PN II. A fost elaborat un sistem de monitorizare, diagnoza şi optimizare a parametrilor tehnici specifici unei centrale cogenerative pe gaz. Rezultatele obţinute au fost prezentate în sesiuni de comunicări ştiinţifice, la mese rotunde şi în articole publicate în reviste de specialitate. Proiectul a fost realizat în cadrul unui consorţiu alcătuit din trei unităţi de C-D (două institute privatizate şi un institut naţional) în colaborare cu un institut de învăţământ superior şi un centru din cadrul Academiei Române precum şi o unitate IMM. Complexitatea proiectului derivă din diversitatea domeniilor abordate (mediu, energie electrică, energetică, informatică, automatică, electrotehnică, etc.), precum şi a aplicaţiilor software dezvoltate.

Prin utilizarea acestui sistem se vor obţine efecte care vor conduce la creşterea rentabilităţii centralelor care produc energie electrică şi termică prin reducerea consumurilor energetice specifice şi totale, ceea ce conduce la scăderea preţului de cost al produsului sau serviciului (producerea de energie electrică şi de apă caldă), investiţii reduse pentru o gamă largă de produse, costuri reduse pentru exploatare şi întreţinere, crearea de noi locuri de muncă pentru personal tehnic cu înaltă calificare, creşterea gradului de confort în exploatarea şi întreţinerea echipamentelor de acţionare electrică.

BIBLIOGRAFIE:

MICIU, I.; HĂRŢESCU FL. Proiect PN II, Sistem integrat de conducere în timp real a producerii eficiente a energiei electrice şi termice în centrale cogenerative pe gaz, 2010.
EREMIA, M. Electric Power Systems. Editura Academiei Române, Bucureşti, 2006.
EREMIA, M.; TRECAT J.; GERMOND A. Reseaux electriques. Aspects actuels. Editura Tehnică, Bucureşti, 2000.
EREMIA, M.; PASERBA J.; LIU C. C. (Eds.). Electric Power Systems. Vol. III, Advanced techniques and Technologies în power systems: FACTS and I. A. Editura Academiei Române, Bucureşti, 2009.
CHINDRIS. Reducerea poluării armonice a reţelelor electrice industriale.
EREMIA, M.; Song Y. H.; Hatziargyriou N. Electric Power Systems. Vol. I. Electric Networks, Editura Academiei Române, 2006.
EREMIA, M.; CRISCIU M.; UNGUREANU B.; BULAC C. Analiza asistată pe calculator a regimurilor sistemelor electroenergetice. Editura Tehnică, Bucureşti, 1985.
VETTER, M.; WITTWER C. Model-based development of controller strategies for domestic fuel cell cogeneration plants.
MANOLAS, D. A.; FRANGOPOULOS C. A.; GIALAMAS T. P.; TSAHALIS D. T. Operation optimization of an industrial cogeneration system by a genetic algorithm.
MASAHIDE, Y.; TSUNEO U.; JUN’ICHI Y.; KASUMASA S. Optimal design of cogeneration systems by using hamiltonian algorithm.
AZIT, A. H.; NOR K. M. Optimal Design of a Cogeneration System for Typical Hospitals în Malaysia.
ITO, K.; YOKOYAMA R., et. al. Optimal Operation of a Cogeneration Plant in Combination with Electric Heat Pumps.
KITAGAWA, S.; NAKAZAWA C.; FUKUYAMA Y. Particle Swarm Optimization for Optimal Operational Planning of a Cogeneration System.
HORI, S.; ITO K.; PAK P. S.; SUZUKI Y. Optimal planning of gas turbine co-generation plants based on mixed-integer linear programming.
YOKOYAMA, R.; ITO K. Optimal Design of Gas Turbine Cogeneration Plants in Consideration of Discreteness of Equipment Capabilities.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.