|
Bioetanola kurināmā elementu koģenerācijas sistēmu integrēšana Latvijas energoapgādes sistēmā |
 |
 |
 |
|
VASSI implemented projects -
IZM un RTU zinātniskie projekti
|
|
There are no translations available.
Esošās problēmas apraksts:
Kā divus no aktuālākajiem Latvijas elektroapgādes sistēmas attīstības uzdevumiem var nosaukt sekojošos:
- palielināt valsts elektroģenerējošās jaudas;
- sasniegt attīstības plānos un valsts saistībās noteiktos elektroenerģijas ražošanas apjomus no atjaunojamiem energoresursiem.
Bioetanola kurināmā elementu koģenerācijas sistēmu izmantošana palīdzētu risināt abas iepriekšminētās problēmas. Kurināmā elementu koģenerācijas sistēmas ļauj ražot vienlaicīgi elektroenerģiju un siltumu ar augstu kopējo kurināmā enerģijas izmantošanas lietderības koeficientu un sasniegt augstu elektroenerģijas un lietderīgās siltumenerģijas attiecības vērtību. Savukārt bioetanolu, kā atjaunojamo energoresursu, var iegūt no dažādiem avotiem, piem. celulozes, atkritumiem.
Projektā tiks veikta bioetanola piegādes būtiskāko aspektu, kurināmā elementos notiekošo ķīmiskās pārveides, elektrības un siltuma ražošanas procesu izpēte. Izpētes rezultātā tiks izveidots universāls tehniski-ekonomiskais aprēķina modelis, un tiks veikta modelēšana, lai noteiktu Latvijas energosistēmai optimālu risinājumu bioetanola kurināmā elementu izmantošanai.
Projekta mērķi:
- Izpētīt bioetanola ražošanas, piegādes un uzglabāšanas tehniski-ekonomiskos aspektus kurināmā elementu koģenerācijas sistēmām, ar mērķi, noteikt potenciāli iegūstamo bioetanola apjomu un izmaksas lietojumam minētajās koģenerācijas sistēmās.
- Izpētīt ūdeņraža ieguves ķīmiskos un siltumapmaiņas procesus protonu apmaiņas membrānas (PEM) kurināmā elementu kurināmā pārveidotājā, ar mērķi, noteikt bioetanola pārveides procesa būtiskākos parametrus, kas ietekmē elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanu kurināmā elementu koģenerācijas sistēmās.
- Balstoties uz veiktajiem ķīmisko un siltumapmaiņas procesu pētījumiem un datorsimulāciju ar programmu CHEMCAD, noteikt iespējamos kurināmā pārveidotāju darbības optimizācijas risinājumus, lai sasniegtu maksimālu elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanas lietderības koeficientu kurināmā elementu koģenerācijas sistēmās.
- Izstrādāt tehniski-ekonomisko modeli, kas ļautu aprēķināt kurināmā elementu koģenerācijas sistēmu izmantošanas tehniski-ekonomisko iespējamību, optimizēt kurināmā elementu energoavotu izvēli un kvantitatīvi raksturot kritisko ietekmes faktoru iespaidu uz minēto koģenerācijas sistēmu tehniski-ekonomiskajiem un vides rādītājiem.
- Veikt individuālu kurināmā elementu koģenerācijas iekārtu tehniski-ekonomisko un vides rādītāju modelēšanu, lai kvantitatīvi raksturotu minēto iekārtu tehniski-ekonomiskos un vides rādītājus dažādiem energoapgādes sistēmas attīstības scenārijiem (kurināmā, elektroenerģijas un siltumenerģijas iepirkuma cenām, tehnoloģiskajiem rādītājiem, utt.), un veiktu šo rādītāju analīzi nenoteiktības apstākļiem.
- Veikt energosistēmas attīstības scenāriju modelēšanu, kuri ietver bioetanola kurināmā elementu koģenerācijas sistēmas, ar mērķi, noteikt Latvijas energosistēmai optimālu risinājumu bioetanola kurināmā elementu izmantošanai, kā arī prognozēt minēto energoavotu lomu kopējā energoapgādes sistēmā.
Projektā plānotās aktivitātes:
- Bioetanola ražošanas, piegādes un uzglabāšanas tehniski-ekonomisko aspektu izpēte
- Kurināmā pārveidotāja ķīmisko un siltumapmaiņas procesu izpēte
- Kurināmā pārveidotāja optimizācijas risinājumu ieguve ar CHEMCAD
- Tehniski-ekonomiskā modeļa izstrāde
- Individuālu PEM kurināmā elementu iekārtu modelēšana
- Energoapgādes sistēmas attīstības scenāriju modelēšana
- Publikāciju uzrakstīšana
- Rezultātu apkopojums; atskaites noformēšana
Paredzamie rezultāti:
Projektā sasniedzamo rezultātu zinātniskais nozīmīgums:
- Tiks iegūtas jaunas zināšanas par ūdeņraža ražošanas procesu no bioetanola.
- Tiks attīstīta metodiska pieeja bioetanola kurināmā elementu integrēšanai energoapgādes sistēmās ar nolūku maksimizēt elektroenerģijas ražošanas apjomu no atjaunojamiem energoresursiem.
Projektā sasniedzamo rezultātu praktiskais nozīmīgums:
- Projektā veiktā, kurināmā elementu kurināmā pārveidotājā notiekošo bioetanola pārveidošanas ķīmisko un siltumapmaiņas procesu izpētes un CHEMCAD datorsimulācijas rezultātā tiks iegūtas zināšanas, kas nepieciešamas, lai mērķtiecīgi vadītu bioetanola pārveides procesu un iegūtu optimālos ūdeņraža ražošanas procesa parametrus.
- Projekta rezultātā izstrādātie tehniski-ekonomiskie modeļi gan individuālu iekārtu līmenī, gan to integrēšanai energoapgādes sistēmā, ļaus novērtēt kurināmā elementu koģenerācijas sistēmu izmantošanas tehniski.
- Izpētes rezultāti papildinās zināšanas par bioetanola kurināmā elementu koģenerācijas sistēmu. Minētās zināšanas ļaus pamatoti sekmēt augstas efektivitātes koģenerācijas energoavotu.
- Projekta ietvaros iegādātās laboratorijas iekārtas, CHEMCAD datorprogramma un izveidotie datorsimulācijas modeļi ļaus veiksmīgi attīstīt turpmāko laboratorijas pētniecības darbu ilgtspējīgas energoapgādes sistēmu attīstības jomā.
|
Implemented projects