Unikátní elektrokotel pomáhá udržovat rovnováhu v přenosové síti

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Výchozí Helvetica Segoe Georgia Times

Zelená energie je téma, které hýbe současnou společností. Její produkce má širokou podporu a pozitivní ekologické dopady jsou jednoznačné.

Přesto však její distribuce není jednoduchou záležitostí – především kvůli výkyvům souvisejícím s počasím. Někdy je jí málo a někdy zase moc, což způsobuje v přenosové síti nerovnováhu. Proto Mladoboleslavská společnost ŠKO-ENERGO ukládá přebytečnou energii v síti prostřednictvím obřího elektrokotle napojeného na teplárnu. Unikátní řešení na míru části elektro včetně řídicího systému dodalo oddělení Industry Services společnosti Siemens.

Skladování neboli akumulace energie je dlouhodobě zásadním tématem v oblasti energetiky. Zabývá se jím i významná česká společnost ŠKO-ENERGO, která je partnerem ŠKODA Auto a E.ON Česká republika. Společně také zrealizovaly inovativní projekt ukládání elektrické energie s využitím elektrokotle napojeného na teplárnu v Mladé Boleslavi. Zařízení slouží k regulaci přebytečné energie v síti a zároveň předchází výpadkům v dodávkách elektrické energie. Projekt označovaný v zahraničí jako Power to Heat je prvním v průmyslové energetice v České republice a je další inovací společnosti ŠKO-ENERGO, která se nyní díky němu bude podílet na zajištění stability rozvodné sítě.
ŠKO-ENERGO je výhradní dodavatel energií a energetických služeb pro ŠKODA Auto a prostřednictví své teplárny je napojeno na rozsáhlou horkovodní síť v areálu automobilky s trvalým odběrem tepla. „Projektem Power to Heat jsme rozšířili naše portfolio činností a zahájili jsme novou etapu v poskytování podpůrných služeb pro společnost ČEPS, a to unikátnějším a efektivnějším způsobem, než je dosud v České republice běžné,“ říká Ing. Miroslav Žďánský, který projekt elektrokotle ve společnosti ŠKO-ENERGO inicioval. Podpůrné služby jsou totiž důležitým nástrojem pro zajištění spolehlivého provozu elektrizační soustavy. ČEPS jako provozovatel přenosové soustavy je nakupuje od jednotlivých poskytovatelů, a to z důvodu legislativního oddělení výroby a přenosu elektrické energie.
Aktivací podpůrných služeb je do soustavy dodána potřebná regulační energie, která reaguje na operativní změny ve výrobě a dodávce elektrické energie. Pro jejich poskytování je zapotřebí, aby měl daný dodavatel k dispozici dostatek certifikovaných zařízení s potřebnými technickými parametry. Jednou z možností, jak zajistit potřebný regulační rozsah na elektrárenských blocích, je právě instalace výkonných elektrických kotlů. Ty totiž umožní do 15 minut akumulovat přebytečnou energii v soustavě. Instalovaný výkon kotle v Mladé Boleslavi je 15 MW, v provozu může být až 7200 hodin za rok při průměrném výkonu 10,5 MW. Kotel využívá špičkovou norskou technologii Parat.

elektrodovy kotel 1

Elektrodový kotel šetří dvakrát

Základní funkcí projektu je dodávka tepla do horkovodní sítě ŠKODA Auto a podpora pro zajištění rovnováhy v rozvodné síti ČEPS prostřednictvím poskytování podpůrných služeb.
Základem technologie je elektrodový kotel podobný obřímu boileru, který převede elektrickou energii na teplo – ohřívá vodu ve válcové nádrži. K ohřevu slouží systém ponořených elektrod napájených VN napětím 6,3 kV. Voda se ohřívá cirkulací v kotli přes horní komoru, kde jsou zavěšené elektrody.
Nádrž kotle je natlakovaná dusíkem nebo jiným inertním plynem, protože důležitým parametrem souvisejícím s optimální funkcí kotle je vodivost (konduktivita) vody a inertní plyn ji udržuje na stálé hodnotě. Aby měl kotel správný výkon, musí se vodivost nepřetržitě sledovat a překročí-li nastavenou hodnotu, aktivuje se automatické odpouštění vody.
V projektu Power to Heat ve ŠKO-ENERGO je elektrodový kotel vybaven tepelným výměníkem pro přenos tepla z primární strany (elektrický kotel) na sekundární stranu (síť dálkového vytápění). Proud horké vody na sekundární straně výměníku převezme teplo generované elektrodovým kotlem a předá jej do sítě dálkového vytápění. Systém elektrodového kotle je zpětným a přívodním potrubím připojen ke stávajícímu systému horké vody a u každého přípojného místa je instalován uzavírací ventil. Čerpadlo s frekvenčním měničem pak reguluje průtok horké vody přes sekundární tepelný výměník.
Teplo předávané elektrodovým kotlem horké vodě na sekundární straně výměníku je nepřetržitě monitorováno měřicím zařízením před výměníkem. V okruhu výměníku tepla jsou instalovány teplotní a tlakové spínače, aby se zabránilo provozu bez průtoku horké vody přes sekundární výměník. Elektrodový kotel má vlastní zařízení na udržování žádané teploty – k tomu slouží horká voda z přívodního potrubí. Aby nedocházelo k úniku horké vody do primární strany elektrodového kotle, používá se další tepelný výměník, který zajistí rozdělení průtoku mezi primární a sekundární stranou elektrokotle. Tento systém udržuje na primární straně žádanou teplotu a umožňuje jeho rychlé spuštění.
Elektrodový kotel lze tedy provozovat ve dvou módech – v režimu ohřevu, kdy kotel vyrábí teplo dle poptávky nastavené provozovatelem a v režimu rovnováhy rozvodné sítě, kdy dokáže během čtvrt hodiny stáhnout přebytečnou energii v síti o 15 MW.

elektrodovy kotel 2

Řešení Siemens na míru

Společnost Siemens participovala na tomto výjimečném projektu jakožto dodavatel kompletního elektro řešení a řídicího systému Simatic S7-300. Tento řídicí systém byl zvolen kvůli rozhraní a funkci pro-kontrol. Bylo totiž nutné zajistit kompatibilitu mezi řídicím systémem teplárny, který je od jiného dodavatele a nepatří již mezi nejnovější, kotlem a společností ČEPS, která si kotel dálkově sama spíná.
Řídicí systém Simatic S7-300 umožňuje komunikaci mezi všemi třemi stranami a umí posílat každou vteřinu informace o vzorkování, které požaduje ČEPS. Jde o svorkové hodnoty z generátoru, dvou turbín a elektrokotle a z těchto dat se vypočítává energie, kterou teplárna buď odebírá, nebo dodává.
Mimořádností této zakázky je také sama skutečnost, že Siemens dodal poprvé VN rozváděče do společnosti ŠKO-ENERGO. Konkrétně se jednalo o odbočku z trafa, kam bylo nutné přidat omezovací reaktory, VN odpojovač, který umí tuto větev vypnout, a 6kV kobka, kde je odpínač a vypínač pro časté spínání kotle, které bylo nutné zajistit pro jeho správnou funkci. Na jedné turbíně přibyla také nová rozdílová ochrana Siemens SIPROTEC.
Největším přínosem pro zákazníka však bylo celé řešení, které tým Siemens Industry Services pod vedením Romana Sluky a Jaroslava Nováka vymyslel a zrealizoval. Na základě pozitivních referencí ze společnosti ŠKO-ENERGO, kde Siemens dlouhodobě působí, přišla nabídka, zda by se tohoto složitého úkolu ujal.
„Měli jsme připravený projekt na ukládání elektrické energie prostřednictvím elektrokotle a zvolenou technologii,“ říká Miroslav Žďánský ze společnosti ŠKO-ENERGO. „Potřebovali jsme však partnera, který by přinesl řešení, jak zařízení připojit a propojit všechny účastníky, aby celý projekt správně a efektivně fungoval. A to se díky týmu Siemens Industry Services podařilo a kotel jsme koncem listopadu 2016 úspěšně spustili do zkušebního provozu,“ dodává Miroslav Žďánský.

Další informace a novinky můžete najít na www.siemens.cz/industryforum

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz zari 2018 M

ElektroPrůmysl.cz, září 2018

Číslo je tematicky zaměřené na elektrické pohony, měniče frekvence, řízení polohy a pohybu.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

Nová norma pro požární klasifikaci kabelů Jste připraveni na nový standard? Nová norma EN 50575 se vztahuje na silové, telekomunikační a sdělovací kabely pro trvalé instalace v budovách.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
Nový katalog průmyslové automatizace Nabídka toho nejlepšího co DELTA Electronics přináší v oblasti průmyslové automatizace.
Novinka - ALMEMO 710! Univerzální přístroj pro měření všech fyzikálních, chemických a elektrických veličin. Možnost i vícekanálového měření se záznamem hodnot včetně zpracování dat v PC. Jednoduchá obsluha a automatické nastavení.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.