Urządzenia Energetyki dla
Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272
Nr 4/2010 (48) w tym cena 16 zł ( 7% VAT )
|www.urzadzeniadlaenergetyki.pl| • Rozmowa z Leszkiem Olszewskim, wiceprezesem zarządu Remak-Rozruch oraz Adamem Rozwadowskim, dyrektorem Areva Polska • • Konkurs BOSCH – str. 5 • Wydarzenia • Innowacje • Informacje firmowe • Korespondencje własne z Francji i Bułgarii •
urządzenia dla energetyki 4/2010(48)
Zakład Produkcji Urządzeń Oświetleniowych i Elektrycznych „ELGIS – Garbatka” Sp. z o. o. Ponikwa 11, 26-930 Garbatka – Letnisko tel. +48 48 62 10 380; fax. +48 48 62 10 381 e-mail: elgis@elgis.com.pl www.elgis.com.pl
Zakład Produkcji Urządzeń Oświetleniowych i Elektrycznych „ELGIS-GARBATKA” Sp. z o.o. ma zaszczyt zaprezentować Państwu swoją ofertę:
energetyka
stacje transformatorowe • słupowe aparaty łączeniowe • oraz zabezpieczenia linii SN i osprzęt linii • konstrukcje energetycznych SN i nN kablowy • osprzęt porcelanowe, kompozytowe • izolatory i silikonowe
OŚWIETLENIE
i latarnie stylizowane oraz uliczne • słupy maszty oświetleniowe i informacyjne • systemowe sterowania • oświetleniemszafy ulicznym trakcyjno oświetleniowe • słupy latarnie drewniane •
DROGOWNICTWO
i maszty sygnalizacji świetlnej • słupy konstrukcje do systemu • monitoringuwsporcze i ekranów akustycznych i ogrodzenia drogowe • wygrodzenia ekrany akustyczne •
MAŁA ARCHITEKTURA
• ławki • kosze informacyjne • tablice słupki wygrodzeniowe • kraty ochronne •
Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska w dniach 14 – 16 września 2010r. Plener L1 stoisko nr 7 Międzynarodowe Energetyczne Targi Bielskie ENERGETAB 2010
PFISTERER Sp. z o.o. ul. Poznańska 258 05-850 Ożarów Maz. http://www.pfisterer.pl
Tel. +48 22 733 90 80 Tel. +48 22 733 90 70 Fax +48 22 721 27 81 e-mail: info@pfisterer.pl
u Patent własny firmy Pfisterer u Zaciski transformatorowe umożliwiające poziome lub pionowe przyłączenie kabli Al lub Cu u Możliwość przyłączenia max 6 przewodów do 400 mm2 u Możliwość instalacji na wszystkich transformatorach obecnych na rynku u Pełna Certyfikacja systemu 2 Direct (zaciski + osłony) u Osłony wykonane z materiału niewydzielającego szkodliwych substancji u Specjalna opatentowana śruba dociskowa – możliwość instalacji przewodów LGY/H07 u Możliwość indywidualnych wykonań: przewody pomocnicze, podłączenie bednarki, ogranicznika przepięć, kondensatora, palca uziemiacza, itp.
Innowacyjny system zacisków transformatorowych nn 2 DIRECT®
w numerze
Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Jubileusz 10-lecie Engineering Design Center............................. 9 200 mln dolarów na innowacyjne projekty energetyczne...... 9 Największy w Polsce blok energetyczny na finiszu................. 10 Duże zaawansowanie prac na budowie reaktora EPR Flamanville 3.................................................................................. 10 Kolejna biogazownia oddana do użytku.......................................12 Licznik energii elektrycznej LEM-20 – nowość w ofercie firmy ZAMEL................................................... 14 Elektrownia wiatrowa przy... autostradzie ..................................15 Puchar Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego dla Pana Jacka Szpotańskiego.........................................................16
n wywiad Postawić na atom, czyli perspektywy energetyki jądrowej w Polsce............................................................. 6 Miarą sukcesu – kreatywność i profesjonalizm...........................17
n technologie, produkty informacje firmowe Xira - nowatorska konstrukcja rozdzielnicy pierścieniowej: aspekty bezpieczeństwa................................................................... 20 System detekcji doziemionego kabla w linii wiązkowej średniego napięcia.............................................24 Platformy wykorzystujące technologię x86 umożliwiające tworzenie inteligentnych sieci przesyłowych w systemach energetycznych – artykuł firmy Kontron................................28 Energia® Portable – moc w zasięgu ręki.....................................32
n energetyka na świecie Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w Bułgarii....... 34 Na wypoczynek do... Flamanville...................................................40
n eksploatacja i remonty Najwydajniejsza szlifierka kątowa Bosch GWS 18 V............... 44 Ekologia z Makitą. Ochrona środowiska – podstawowe wyzwanie ludzkości.............................................. 46
n konferencje i seminaria Perspektywy i kierunki rozwoju systemów nadzoru, sterowania i automatyki..................................................................... 48 „Smart metering. Central and Eastern Europe 2010”............. 50
n targi IV edycja EXPOPOWER - poznańskie spotkania z nowoczesną energetyką.................................................................52
„Energetyzujące lato 2010”
Pragnąc zilustrować aktywność gospodarczą w czasie wyjątkowo gorącego tegorocznego lata, najlepiej wybrać jako przykład branżę elektroenergetyczną. Doszukać się tu oznak urlopowego spowolnienia doprawdy trudno. I to nie tylko z powodów konieczności usuwania awarii spowodowanych ekstremalnymi warunkami pogodowymi. Podczas tego lata podejmowane są też strategiczne decyzje mające znaczenie dla bliższej i dalszej przyszłości sektora. W aktualnie oddawanym do rąk Państwa numerze - na przekór upalnemu latu - zainicjowaliśmy nowy dział o charakterze sensu stricte naukowym. Natomiast zgodnie już z naszą tradycją publikujemy wywiady ze znanymi specjalistami z branży oraz korespondencje zagraniczne. Mamy nadzieję, że znajdziecie Państwo czas na lekturę zamieszczonych w tym numerze materiałów. Z okazji nadchodzącego sierpniowego Święta Energetyki pragniemy Państwu - ze swej strony - złożyć najserdeczniejsze życzenia: przede wszystkim życzmy bardzo dużo satysfakcji na zawodowej niwie oraz pomyślności osobistej. Marek W. Bielski Redaktor Naczelny Informacja Uprzejmie informujemy Wielce Szanownych Czytelników, iż opublikowany w „Urządzeniach dla Energetyki” w numerze 3/2010 (47) na stronach 20 i 21 tekst „Sprostać pozycji lidera” nie był naszym materiałem redakcyjnym. A zatem ze względów formalnych, jako tekst o charakterze promocyjnym, powinien zostać odpowiednio oznaczony i umieszczony w dziale: Informacje Firmowe. A ponieważ z powodu niedopatrzenia – za co przepraszamy serdecznie wszystkie zainteresowane osoby – warunek ten nie został spełniony, poczuwamy się w obowiązku wobec Szanownych Czytelników zamieścić powyższe wyjaśnienie. (RED.) Współpraca reklamowa:
n Wydawnictwa fachowe........................................... 56 n nasza recenzja Co należy wiedzieć o przewodach i kablach?............................58
n opinie i komentarze AUTOMATICON® 2010 – recepta na komplementarność . . 59
n dział naukowo-techniczny Sustainability aspects of various energy systems.....................61
n felieton „Elektryczna kruchość bytu”?......................................................... 70
4
Eaton........................................................................................................................ I elgis garbatka................................................................................................... II pfisterer................................................................................................................ 3 computers & control..................................................................................... 11 ENERGOELEKTRONIKA.PL...................................................................................13 energetab........................................................................................................... 23 ORMAZABAL ........................................................................................................ 27 KONTRON............................................................................................................... 28 numeron.............................................................................................................. 33 ENERGETYKA.X.TECH.PL . ..................................................................................39 bosch.....................................................................................................................45 makita............................................................................................................. 47, 57 studio 2000..........................................................................................................51 FLIR.........................................................................................................................69 EXPOPOWER.........................................................................................................70 GREENPOWER........................................................................................................71 SCHNEIDER ELECTRIC..........................................................................................III remak-rozruch . ...............................................................................................IV
urządzenia dla energetyki 4/2010
Konkurs Odpowiedz na pytanie: Czym jest system EMP zastosowany w szlifierce Bosch GWS 18 V-LI Professional i do czego służy? Wśród pierwszych 10 osób, które jako pierwsze prześlą na adres redakcij (redakcja@lidaan.com) prawidłową odpowiedź na pytanie konkursowe, rozlosujemy szlifierkę Bosch GWS 18 V-LI Professional. Odpowiedzi szukajcie wewnątrz numeru.
GWS 18 V-LI
Postawić na atom, czyli perspektywy energetyki jądrowej w Polsce Z Adamem Rozwadowskim, dyrektorem Areva Poland rozmawia Marek Bielski 8 Na ile uprawnionym jest twierdzenie, iż francuska gospodarka swoją silną w Europie i świecie pozycję w ogromnej mierze zawdzięcza energetyce jądrowej? Oczywiście stan gospodarki każdego kraju zależy od bardzo wielu uwarunkowań i czynników i odpowiedź na to pytanie nie byłaby łatwa dla specjalistów od ekonomii zajmujących się tymi zagadnieniami. Niemniej nie trudno zauważyć bardzo istotne powiązania pomiędzy energetyką, a gospodarką i dotyczy to każdego państwa. W wypadku historii gospodarczej Francji widać wyraźnie, jak decyzja władz państwowych z początku lat. 70. minionego wieku o budowie elektrowni jądrowej i polityczne, a później duże społeczne poparcie dla tego sposobu generowania energii elektrycznej skutkowało i nadal skutkuje niezależnością energetyczną Francji, niezawodnością dostarczania wysokiej jakości energii dla przemysłu i odbiorców indywidualnych, a także możliwością eksportu energii do innych krajów, co – jak wiadomo - przynosi określone zyski. Dlatego nie można nie podkreślić wysoce pozytywnego wpływu na funkcjonowanie gospodarki faktu, że ponad 80 procent energii produkowanej we Francji pochodzi z elektrowni jądrowych. Czynnik ekonomiczny jest zawsze jednym z najważniejszych w gospodarce. A skoro energia produkowana we Francji głównie pochodząca z siłowni atomowych ( na drugim miejscu dopiero sytuuje się hydroenergetyka) jest najtańsza w Europie, może możemy mieć nadzieje na podobna sytuację w Polsce w przyszłości. 8 Mieszkając do niedawna we Francji może Pan to potwierdzić wydatkami z własnego portfela? Powiem krótko. Jednostkowa cena za energię elektryczną (czyli za kilowatogodzinę) w Paryżu, czy Lyonie jest niższa, niż w Warszawie. 8 Skoro tak jest faktycznie, to argument ekonomiczny z punktu widzenia interesu indywidualnego odbiorcy energii elektrycznej w Polsce za wprowadzeniem energetyki jądrowej byłby doprawdy niebagatelny!
6
Jest to dla mnie osobiście oczywiste. I dotyczyłoby to zarówno odbiorcy indywidualnego, jak i przemysłu. Byłby to oczywiście proces rozłożony na lata. Procentowy wzrost udziału energii pochodzącej z elektrowni jądrowych w Polsce bez wątpienia wpływałby pozytywnie na obniżenie kosztów produkcji energii. Wiele się mówi ostatnio (i pisze) o cenie budowy elektrowni jądrowych, i o wydatkach, jakie na te budowy poniesiemy. Pisze się o miliardach euro, jakie trzeba będzie na to wydać. Jest to trochę nieeleganckie straszenie podatnika. Pani minister Hanna Trojanowska oceniła wydatki państwa na 700 milionów złotych, przy czym chodzi tu o wydatki na budowę zaplecza instytucjonalnego, naukowo-badawczego, itp., a nie o koszty budowy elektrowni. Elektrownie będą budować inwestorzy, i będą to robić ze swoich pieniędzy, gdyż to jest po prostu opłacalne. A podatnik, jak nie przymierzając Pan i ja, jeśli zdrowie nam pozwoli, będzie w przyszłości płacił mniej za prąd. Aspekt ekonomiczny nie ogranicza się też li tylko do cen za produkt finalny, jaki w tym przypadku jest energia elektryczna. Ważnym elementem jest tu też impuls dla gospodarki wynikający z udziału polskich firm w tej ogromnej inwestycji, może największej i najważniejszej w historii Polski. Nie można pominąć też faktu, że występuje wyraźna korelacja pomiędzy budową elektrowni jądrowych, a osiąganiem wyższego stopnia kultury technicznej w skali całej gospodarki. Potwierdzają to wyraźnie doświadczenia innych państw. W USA, Francji, Korei Południowej, czy Japonii doświadczenia z budowy i eksploatacji elektrowni jądrowych przekładają się na wyższy poziom innowacyjności nie tylko w energetyce, ale w innych kluczowych działach gospodarki. A to przyczynia się do podniesienia konkurencyjności tych krajów. Jestem przekonany, że wdrażanie technologi jądrowych stanie się bardzo ważnym stymulatorem rozwoju polskiego przemysłu. 8 Z tego, co Pan powiedział, można przewrotnie wnioskować, że zastanawiając się nad pozytywnymi skutkami wprowadzenia energetyki jądro-
wej, powinniśmy konsekwentnie policzyć też wszystkie potencjalne straty w wyniku ewentualnego zaniechania takiego przedsięwzięcia? Policzenie strat z tytułu niewprowadzania energetyki jądrowej na pewno przysporzyłoby jej nowych zwolenników. Nie ma dzisiaj na szczęście ryzyka odłożenia programu rządowego na półkę, na później. Jest jednak ryzyko opóźnień w realizacji programu wprowadzania energetyki jądrowej w Polsce. Proszę zwrócić uwagę, że ryzyko to wypływa w znacznej mierze z przyczyn nietechnicznych: prawnych, regulacyjnych, itp, związanych z koniecznością stworzenia w Polsce warunków do budowy i działania elektrowni jądrowych. Ewentualne opóźnienia spowodowałyby straty ekonomiczne, oczywiście, ale prawdopodobnie także i technologiczne i społeczne. Za energią jądrową przemawiają też i inne argumenty, jak na przykład gwarancji bezpieczeństwa energetycznego państwa, czy też pozytywny wpływ przestrzegania dyrektyw unijnych. 8 Ma Pan tu na myśli na przykład ekologię? Oczywiście. Nie wydaje mi się możliwe, aby zapotrzebowanie na energię kraju opierać w sposób podstawowy na źródłach odnawialnych, znacznie droższych do wdrożenia. Ponadto, może Pan zauważył, słońce nie zawsze grzeje, a wiatr nie zawsze wieje. Te źródła są konieczne, ale jako dodatkowy element zespołu źródeł, obok źródeł niezawodnych, mogących zapewnić prąd w sposób pewny i stały. Tutaj energia jądrowa znajduje naturalnie swoje miejsce. Zapewnia ona ponadto najlepszą wydajność ekonomiczną w porównaniu z innymi źródłami. Energetyka jądrowa nie wytwarza też dwutlenku węgla, jak inne rodzaje energetyki oparta na paliwach kopalnych, ani nie emituje do atmosfery szkodliwych odpadów. Zaoszczędzone limity wydzielania CO2 przekładają się wprost na pieniądze. W ten sposób można będąc przyjaznym wobec środowiska naturalnego oszczędzić w skali całej gospodarki. Jest kon-
urządzenia dla energetyki 4/2010
sensus co do konieczności stworzenia zrównoważonej struktury energetycznej, wytwarzającej dwukrotnie więcej energii, ale emitującej o połowę mniej CO2. Energia jądrowa – wysoce bezpieczna, niezawodna i przyjazna środowisku - staje się w tym kontekście jeszcze bardziej konkurencyjna.
Foto: Marek Bielski
8 Bezpieczne i konkurencyjne rozwiązanie dla aktualnego zapotrzebowania na czystą energię upatruje Pan Dyrektor w innowacyjnym reaktorze EPR™ firmy AREVA? Trochę reklamy? 8 Poproszę jednak wyłącznie o suche fakty! Proszę bardzo. Swoją opinię formułuję na podstawie konkretnych danych technicznych, i jest ona zbieżna z oceną wielu ekspertów i specjalistów z dziedziny energetyki jądrowej. 8 Zatem słucham i notuję! Aktualnie w Europie eksploatuje się reaktory II generacji, budowane od lat 70. aż do późnych lat 90. Reaktory III generacji różnią się od nich tym, że zostały zaprojektowane, aby pozostawać bezpieczne nawet w wysoce mało prawdopodobnym przypadku awarii prowadzącej do stopienia się rdzenia. Jeszcze lepsze są niektóre najnowsze konstrukcje, zwane generacją III+, zapewniające dodatkowo podwyższone bezpieczeństwo i zwiększoną wydajność eksploatacyjną. AREVA, wychodząc naprzeciw potrzebom firm energetycznych, opierając się na swoim globalnym, kompleksowym doświadczeniu w energetyce jądrowej na całym świecie, opracowała typoszereg reaktorów tzw. generacji III+. Do generacji III+ należy właśnie reaktor EPR™ : w stosunku do typoszeregów wcześniejszych (generacji II lub III) odznacza się bardziej zaawansowanymi rozwiązaniami układów bezpieczeństwa, lepszą ekonomiką oraz zminimalizowanym oddziaływaniem na środowisko.
Największy w świecie zakład recyklingu zużytego paliwa jądrowego Arevy w La Hague we Francji. Przed wejściem do zakładów oprócz flagi francuskiej powiewa polska i amerykańska. Tego dnia bowiem w zakładzie w La Hague przebywała delegacja polska i amerykańska.
8 Jak te doświadczenia bezpośrednio przekładają się na wzrost bezpieczeństwa eksploatacji reaktora EPR™? Dziesięciolecia projektowania, certyfikacji i eksploatowania reaktorów wodno-ciśnieniowych PWR wyznaczają bardzo wysoki standard w zakresie ograniczania ryzyka wystąpienia awarii i wszelkich konsekwencji dla środowiska. Reaktor EPR™ w istocie posiada wielokrotne zabezpieczenia konstrukcyjne, które w porównaniu z poprzednią generacją reaktorów aż 100-krotnie zmniejszają prawdopodobieństwo wystąpienia poważnej awarii. Ponadto, unikatowa konstrukcja obudowy zewnętrznej ze wzmocnionego żelbetu, która chroni systemy bezpieczeństwa, magazyn paliwa i nastawnię, czyni EPR™ szczególnie odpornym na zdarzenia zewnętrzne, takie jak uderzenie samolotu. Wreszcie w niezwykle mało prawdopodobnym przypadku poważnej awarii, wszelkie ewentualne konsekwencje dla najbliż-
szego otoczenia zewnętrznego zostaną maksymalnie ograniczone dzięki jedynemu w swoim rodzaju połączeniu czynnych i biernych systemów bezpieczeństwa w reaktorze EPR™ . Warto zwrócić uwagę na jeszcze jeden bardzo istotny szczegół techniczny. Pod reaktorem jest umieszczony specjalny zbiornik, który w każdych okolicznościach umożliwi przechwycenie i długoterminowe zestalenie stopionego rdzenia (w przeciwieństwie do zasady utrzymania rdzenia w zbiorniku, spotykanej w innych reaktorach wodno-ciśnieniowych, która została zakwestionowana przez władze dozorowe). Reaktor EPR™ zaprojektowano zgodnie z najbardziej restrykcyjnymi wymogami bezpieczeństwa, wykorzystując doświadczenie z kilku tysięcy „reaktorolat” eksploatowania technologii firmy AREVA. Co więcej, po wieloletnim, niezwykle dogłębnym procesie certyfikacji (sprawdzono około 5000 wymogów), konstrukcja EPR™ została uznana za zgodną ze standardami „European Utility Requirements” (EUR). Daje to
Konstrukcja jest tak właśnie określana, gdyż jej podstawę stanowi rozwinięcie sprawdzonych technologii opartych na niemieckim reaktorze Konvoi i francuskim N4, udoskonalonych poprzez wdrożenie dogłębnie przetestowanych innowacji, wypracowanych w toku dziesięcioleci prac badawczo-rozwojowych, zwłaszcza we Francuskiej Komisji Energii Atomowej oraz ośrodku badawczym w Karlsruhe w Niemczech.
Foto: Marek Bielski
8 Konstrukcję EPR™ nazywa się czasem ewolucyjną...
Przetwarzanie paliwa jądrowego z zakładzie Areva w La Hague
urządzenia dla energetyki 4/2010
7
8 W wypadku Polski bardzo istotną kwestią jest możliwość współrealizowania inwestycji związanych z budową elektrowni jądrowych przez krajowe firmy.
Widok makiety elektrowni Flamaville
pewność, że ten chłodzony lekką wodą reaktor spełnia wszystkie wymogi, które najbardziej doświadczeni operatorzy traktują jako standard dla jakiejkolwiek nowo budowanej instalacji w Europie. Dodam , iż reaktor EPR™ jest też pierwszym reaktorem badanym w ramach międzynarodowej inicjatywy Multinational Design Evaluation Program (MDEP) - podjętej przez dziesięć najważniejszych krajowych urzędów dozoru jądrowego w celu wymiany informacji i usprawnienia procesu licencjonowania. Daleko idące uwzględnienie oczekiwań operatorów przekłada się także na dobrą opinię wśród najbardziej wymagających instytucji ds. bezpieczeństwa jądrowego. Dyrektor fińskiego urzędu dozoru jądrowego STUK stwierdził w 2008 roku, że najbezpieczniejszym produktem jest właśnie reaktor EPR™ firmy AREVA. Krótko mówiąc system bezpieczeństwa naszego reaktora jest też ewolucyjny, bez żadnych ryzykownych czy niesprawdzonych nowinek. Technologia dla Polski ma być sprawdzona. Jest to szczególnie ważne, kiedy chodzi o bezpieczeństwo. 8 EPR najbezpieczniejszym, a zarazem reaktorem o największej mocy? Faktycznie, EPR™ jest obecnie reaktorem o największej mocy na świecie: 1650 MW elektrycznych. To również nie pozostaje bez znaczenia dla obniżenia kosztów funkcjonowania elektrowni. Instalacja reaktora typu EPR umożliwi znaczące obniżenie kosztów eksploatacyjnych i remontowych w stosunku do istniejących elektrowni. Jednocześnie ten reaktor zużywa 15% mniej uranu i generuje 10% mniej pierwiastków promieniotwórczych o długim czasie rozpadu, niż reaktor II generacji.
8
8 Gdzie powstają aktualnie EPR™ ? Największe światowe koncerny produkujące energię elektryczną już wyraziły swoje zaufanie dla technologii naszej firmy. Obecnie trwa budowa czterech bloków EPR™ : w Finlandii (Olkiluoto 3), we Francji (Flamanville 3) i w Chinach (Taishan 1 i 2). Wszystkie cztery budowane dzisiaj bloki będą już produkowały energię elektryczną, kiedy w Polsce zacznie się budowa pierwszego reaktora. Konstrukcja EPR™ przechodzi obecnie badania certyfikacyjne w Wielkiej Brytanii i w USA. Budzi zainteresowanie wielu producentów energii w innych krajach także dlatego, że będzie to globalna seria standardowych instalacji, co przyniesie ogromne oszczędności związane z efektem skali i możliwością powtarzanego wykorzystywania wcześniejszych doświadczeń w zakresie certyfikacji, dostaw oraz budowy. 8 Tak na marginesie: wiemy o opóźnieniach budowy w Olkilouto i, w mniejszym stopniu, we Flamaville. Wywołuje to pewien niepokój, co do dotrzymywania wcześniej ustalanych terminów! Olkilouto jest pierwszą budową elektrowni opartej na reaktorze EPR™. First of a kind, że się tak uczenie wyrażę. Jest to podstawowy powód opóźnienia. Przy takiej wielkiej inwestycji na takim poziomie technicznym takie rzeczy się zdarzają. W mniejszym stopniu podobne zjawisko wystąpiło we Flamanville, ale opóźnienie jest znacząco mniejsze. Te dwie budowy pozwoliły nam zdobyć doświadczenie, za które drogo płaciliśmy, ale którego nic nie może zastąpić. I dwie następne budowy takich bloków, w miejscowości Taishan w Chinach, nie mają już żadnego opóźnienia.
W Arevie mamy ustaloną szczegółową procedurę wewnętrzną przygotowywania się do budowy obiektów jądrowych z udziałem przemysłu i usług danego regionu, i już rozpoczęliśmy tę procedurę w Polsce od konkretnych ustaleń z wybranymi potencjalnymi partnerami. Proszę zwrócić uwagę, że choć Areva nie realizuje inwestycji jądrowych w Polsce, to już od dawna współpracuje z polskimi firmami za granicą. Na budowie elektrowni w Olkiluoto w Finlandii, pracuje średnio tysiąc Polaków, a w niektórych etapach budowy pracowników z Polski było dwa razy więcej. Areva w pełni docenia polskie kompetencje techniczne. Skoro firmy polskie i polscy fachowcy są zatrudnieni przy budowie w Finlandii, to jest oczywiste, że udział firm polskich i polskich pracowników będzie jeszcze większy, gdybyśmy realizowali inwestycję związaną z przygotowaniem, budową i uruchomieniem w Polsce elektrowni jądrowych. Polskie firmy będą aktywnie obecne przy takiej budowie, a polski program jądrowy idzie dalej niż fiński. Nie jeden reaktor, a dwie elektrownie o łącznej mocy 6000MWe – jak formułuje to program rządowy. W Polsce są i kompetencje, i moce przerobowe. Jest zrozumiale, że pewne elementy konstrukcji wymagające technicznej wiedzy Arevy, jak na przykład sam reaktor, byłyby wykonane w naszych fabrykach. Natomiast osprzęt techniczny, że już nie wspomnę szerzej o ważnych sprawach typu: konstrukcje metalowe, budowlane itp., byłyby w gestii wykonawczej firm polskich. Skoro część jądrowa elektrowni jądrowej kosztuje zazwyczaj mniej więcej połowę ceny całej elektrowni, widać przy tych proporcjach, jaka bardzo duża byłaby skala możliwości udziału firm lokalnych. Firmy polskie, które pracowały dla Arevy, uczyniły duży wysiłek organizacyjno-techniczny, aby się dostosować do standardów, wymogów i norm jądrowych. Pamiętajmy , iż w dziedzinie techniki jądrowej nie ma i nigdy być nie może absolutnie żadnych kompromisów. To jest fundamentalna, powiedziałbym - żelazna zasada - i fakt, iż do współpracy w Finlandii doszło, jest jednoznacznym dowodem na to, że da się efektywnie współpracować z polskimi przedsiębiorstwami, ku obopólnej korzyści. Przedsiębiorstwa bezpośrednio współpracujące z nami otrzymały atest Arevy, jak np. Elektrobudowa. I takich firm, które dzisiaj z Arevą mogą owocnie współpracować jest więcej. Z czego osobiście naprawdę bardzo się cieszę. 8 Dziękuję za rozmowę.
urządzenia dla energetyki 4/2010
wydarzenia i innowacje
Jubileusz 10-lecie Engineering Design Center Engineering Design Center (EDC), wspólny projekt polskiego Instytutu Lotnictwa i amerykańskiego koncernu General Elecectric (GE) to przykład kreatywnej współpracy biznesu i nauki w zakresie nowoczesnych technologii –stwierdził wicepremier, minister gospodarki Waldemar Pawlak podczas obchodów 10-lecia istnienia EDC. Uroczystość odbyła się 30 czerwca 2010 r. w PKiN w Warszawie. ngineering Design Center powstało w kwietniu 2000 r. na mocy umowy podpisanej przez Instytut Lotnictwa w Warszawie i firmę General Electric. Początkowo Centrum zatrudniało 20 inżynierów, dziś liczba pracowników sięga tysiąca. Inżynierowie projektują i udoskonalają części zespołów silników lotniczych, turbinowych napędów statków oraz turbin gazowych - generatorów energii elektrycznej, turbin gazowych dużej mocy, turbin parowych, kotłów energetycznych oraz urządzeń służących do ochrony środowiska naturalnego - filtrów i elektrofiltrów. Wicepremier Waldemar Pawlak podkreślił, że EDC zatrudnia blisko tysiąc absolwentów polskich uczelni. – Projektują oni najnowocześniejsze na świecie lotnicze silniki odrzutowe, turbiny i systemy energetyczne - wymienił. – Do prac badawczych wykorzystują najnowsze zdobycze nauki i techniki – dodał wiceszef rządu. W trakcie swojego wystąpienia prezes GE Jeff Immelt podkreślił, że polscy inżynierowi to światowej klasy specjaliści, pracują-
cy nad najbardziej innowacyjnymi projektami. – Dzięki nim w ciągu dekady powstał w Polsce jeden z czołowych i najbardziej nowoczesnych ośrodków technicznych GE – powiedział. – Centrum EDC odpowiadało za kluczowe rozwiązania dla nowego silnika odrzutowego Genx, który będzie montowany m.in. w najnowszych samolotach Boeinga 747-8 oraz 787 Dreamliner – wyjaśnił prezes GE. Warto zaznaczyć, iż Spółka General Electric Company Polska Sp. z o.o., Oddział Engineering Design Center otrzymała m. in. dofinansowanie z środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Re-
gionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Poddziałanie 4.5.2 „Wsparcie inwestycji w sektorze usług nowoczesnych”. Projekt objęty dofinansowaniem nosi tytuł„Centrum badawczo-rozwojowe nowych technologii ograniczenia emisji i optymalizacji spalania”. W wyniku jego realizacji do oferty Engineering Design Center wprowadzone zostały nowe usługi. Przedmiotem ww. prac badawczo – rozwojowych w ramach tego projektu jest tworzenie rozwiązań w dziedzinie energetyki, lotnictwa oraz przemysłu naftowego, które w dużej mierze mają na celu minimalizacje negatywnego wpływu produktów wykorzystywanych we wskazanych sektorach na stan środowiska naturalnego. Świadczone usługi przyczynią się między innymi do zmniejszenia emisji negatywnych substancji do środowiska, ograniczenia hałasu, bardziej efektywnego wykorzystania cennych surowców naturalnych oraz zwiększenia bezpieczeństwa eksploatacji urządzeń. (AN-KA)
200 mln dolarów na innowacyjne projekty energetyczne Kwota 160 mln euro trafi do firm, które w ramach konkursu „GE Ecomagination Challenge: Powering the Grid” przedstawią najlepsze projekty rozwoju technologii inteligentnych sieci energetycznych. O założeniach konkursu oraz innowacyjnych metodach wytwarzania, dystrybucji i wykorzystywania energii wicepremier, minister gospodarki Waldemar Pawlak rozmawiał 20 lipca 2010 r. z Lesławem Kuzajem, dyrektorem General Electric na Europe Środkową. o udziału w konkursie General Electric zaprasza naukowców i przedsiębiorców z całego świata, także z Polski. Firma pragnie w ten sposób poszukiwać optymalnych technicznie rozwiązań, które pomogą stworzyć m.in. bardziej inteligentne, ekologiczne i wydajne sieci energetyczne. Propozycje innowacyjnych rozwiązań można zgłaszać w trzech kategoriach: odnawialne źródła energii, sieci energe-
tyczne oraz ekologiczne domy i budynki. Na zwycięzców czekają nagrody o łącznej wartości 200 mln dolarów amerykańskich (ok. 160 mln euro ) Wygranym GE zaproponuje także współpracę przy opracowaniu strategii biznesowych oraz udostępni swoją infrastrukturę techniczną i ośrodki badawcze. Najlepsze pomysły oczywiście mają zostać wdrożone do praktyki przemysłowej. (An-ka)
urządzenia dla energetyki 4/2010
9
wydarzenia i innowacje
Największy w Polsce blok energetyczny na finiszu Budowa największego w Polsce bloku energetycznego o mocy 858 MWe w PGE Elektrowni Bełchatów S.A. jest już prawie na finiszu. Mechanicznie zmontowana jest już najważniejsza część jednostki, czyli kocioł na parametry nadkrytyczne. Pomyślnie przeszedł już próbę ciśnieniową. udynek kotłowni ma wysokość około 139 m, a do jego budowy oraz kotła i instalacji pomocniczych zużyto prawie 42 tys. ton stali. Pod koniec czerwca 2010 r. ekipy montażowe i inspektorzy firm Alstom i RAFAKO, a także inspektorzy Urzędu Dozoru Technicznego oraz przedstawiciele Elektrowni Bełchatów przeprowadzili próbę ciśnieniową tego najważniejszego dla bloku energetycznego węzła. Jej celem było sprawdzenie szczelności i wytrzymałości układu ciśnieniowego. Maksymalne ciśnienie próby wodnej wynosiło prawie 57 MPa (570 bar). - Próba wypadła pomyślnie i teraz możemy przystąpić do bardzo pracochłonnych robót wykończeniowych związanych z izolacją poszczególnych elementów kotła i położeniem różnego rodzaju kabli elektrycznych zasilających, mierzących i sterujących dla całego systemu bloku – mówi Jerzy Woszczek, dyrektor projektu Bełchatów 858 MWe w RAFAKO S.A. Kompletny blok ma zostać oddany do użytku w kwietniu 2011 r. Blok energetyczny o mocy 858 MWe dla bełchatowskiej elektrowni buduje w systemie „pod klucz” konsorcjum firm Alstom Power. RAFAKO S.A. jako członek konsorcjum Alstom Power ze Stuttgartu wykonuje prace związane z mechanicznym montażem i uruchomieniem wyspy kotłowej (kotłownia,
elektrofiltr, instalacja odsiarczania spalin). Kontrakt wartości około 1 mld. euro podpisano w grudniu 2004 r. Dwa lata później rozpoczęto roboty budowlane. To największy budowany obecnie w Polsce blok energetyczny.
W konsorcjum odpowiadamy za prace związane z mechanicznym montażem i uruchomieniem wyspy kotłowej bloku energetycznego – mówi Jerzy Woszczek z RAFAKO S.A.
są na skalę światową. Głównie dotyczy to sprawności bloku i jego parametrów emisyjnych. Polskie elektrownie muszą więc dostosować się do tych tendencji – ocenia dyrektor Woszczek. PGE Elektrownia Bełchatów S.A. jest największą w Polsce i Europie elektrownią opalaną węglem brunatnym. Obecnie Budowany w Elektrowni Bełchatów blok nadkrytyczpracuje tu 12 bloków energeny o mocy 858 MWe będzie zupełnie niezależną jedtycznych (wszystkie z kotłami nostką. produkcji raciborskiej firmy), - Światowe trendy są takie, aby budo- których łączna zainstalowana moc wać duże jednostki. Im większy blok wynosi około 4,5 tys. MWe. Realizoenergetyczny, tym mniejsze koszty wany blok nadkrytyczny o mocy 858 jednostkowe budowy i jego utrzyma- MWe będzie zupełnie niezależną jednia. Trzeba też pamiętać, że standar- nostką od infrastruktury starej elekdy dla nowych elektrowni wyznaczane trowni.
Duże zaawansowanie prac na budowie reaktora EPR Flamanville 3 Aktualnie szczególnego istotnego znaczenia dla francuskiej energetyki nabiera zaawansowanie budowy nowego bloku EPR Flamanville 3. est to pilotażowy projekt, a jego realizacja za dwa lata umożliwi pełne wdrożenie technologii EPR we Francji - twierdzą przedstawiciele EDF. Jednym z powodem wdrażania technologii EPR jest starzenie się francuskich elektrowni jądrowych. W roku 2020 pracujących obecnie we Francji 58 reaktorów jądrowych (aktualna łączna moc 63,13 GW) będzie miało już za
10
sobą 40 lat pracy. Konieczne zatem będzie zastąpienie ich nowymi blokami. Mają to być przede wszystkim jednostki oparte na innowacyjnej technologii EPR. Reaktory trzeciej generacji będą wydajniejsze w eksploatacji. Koncepcja EPR zapewnia ponadto większy poziom bezpieczeństwa eksploatacji urządzeń. We Flamanville budowany jest reaktor wodno - ciśnieniowy EPR (Europe-
an Pressurized-water Reactor) o mocy 1650 MW mocy. Taka ilość produkowanej energii pozwala na zaspokojenie potrzeb na energię elektryczną półtoramilionowej metropolii. Dzięki reaktorowi trzeciej generacji siłownia we Flamanville stanie się tym samym elektrownią referencyjną wyznaczająca nowy kierunek rozwoju energetyki jądrowej zarówno we Francji, jak i w świe-
urządzenia dla energetyki 4/2010
wydarzenia i innowacje cie. EDF planuje wespół z Arevą w oparciu o model Flamanville - 3 budowę szeregu reaktorów EPR m. in. w Europie, Azji i USA. Jednym z podstawowych założeń projektowych, jakim kierowano się przy jego konstrukcji było zmniejszenie zużycia paliwa jądrowego o 17% w stosunku do standardowych reaktorów PWR. Czas pracy pracy reaktora Flamanville - 3 zaprojektowano na 60 lat. Chcąc zdać sobie świadomość ze skali obecnej budowy reaktora w elektrowni jądrowej Flamanville wystarczy przytoczyć kilka liczb dotyczących tej inwestycji: 120 000 ton elementów zbrojeniowych, czyli 3000 kg na 1 m3 betonu, 400 000 m3 betonu, 400 km rurociągów, 70 000 ton konstrukcji, 1600 km kabli, 15 mln godzin pracy. Nowy reaktor wznoszony jest obok aktualnie działającej
urządzenia dla energetyki 4/2010
już elektrowni jądrowej, dysponującej dwoma blokami. Strategia przemysłowa EDF polega na modernizacji, odtworzeniu i dywersyfikacji aktywów wytwórczych. Zakłada ona zagwarantowanie optymalnego okresu w pełni bezpiecznej eksploatacji istniejących urządzeń wytwórczych, budową reaktorów EPR, zachowanie efektywnych elektrowni konwencjonalnych, przeznaczonych do pracy w szczytowych okresach zapotrzebowania na energię, rozwój odnawialnych źródeł energii (wiatrowych, wodnych, słonecznych) oraz realizacje procesów likwidacji jednostek wycofywanych z eksploatacji. Zapraszamy Czytelników do zapoznania się fotoreportażem z Flamaniville zamieszczonym wewnątrz bieżącego numeru „UdE”. (An-ka)
11
wydarzenia i innowacje
Kolejna biogazownia oddana do użytku Kwestie budowy biogazowni rolniczych jako źródeł energii odnawialnej są traktowane priorytetowo w polityce Unii Europejskiej. W ostatnim okresie coraz większą wagę przywiązuje się do budowy biogazowni w Polsce. Działalność zakładów produkujących czystą energię jest przyjazna środowisku, gdyż przyczynia się do redukcji efektu cieplarnianego oraz pozwala na zdywersyfikowanie źródeł zaopatrzenia w energię, zmniejszając przy tym konieczność wykorzystywania nieodnawialnych źródeł energetycznych. oldanor S.A. - zarządzany przez duńską spółkę Polen Invest A/S prowadzi chów trzody chlewnej w ponad 20 fermach oraz produkuje pasze. Firma zwraca szczególną uwagę na ochronę środowiska wprowadzając najnowsze technologie. Obecnie eksploatuje najwięcej biogazowni rolniczych w naszym kraju. Nowouruchomiona biogazownia w Nacławiu jest już piątą inwestycją tej spółki. Pierwsza biogazownia Poldanoru została wybudowana w roku 2005 w Pawłówku, następne w 2008 r. w Płaszczycy i Kujankach oraz w Koczale w 2009 r. Wszystkie dotychczasowe biogazownie znajdują się na terenie województwa pomorskiego. Nowa biogazownia w Nacławiu jest pierwszą tego typu inwestycją w województwie zachodniopomorskim. Biogazownia rolnicza w Nacławiu służy do produkcji biogazu i wytwarzania energii elektrycznej oraz cieplnej. Surowcem energetycznym są odchody zwierzęce (gnojowica) wymieszane z komponentami uzupełniającymi – kiszonką kukurydzianą, gliceryną oraz odpadami produkcji roślinnej. Rodzaj i ilość stosowanych substratów są codziennie kontrolowane, co pozwala uzyskać największą wydajność instalacji i zapewnia pełny rozkład
podczas fermentacji. Produkcja biogazu oparta jest na fermentacji mezofilnej, czyli takiej, która przeprowadzana jest w temperaturze 30-37 stopni, trwającej ok. 20 dni w zamkniętych komorach fermentacyjnych, z których ujmowany jest biogaz. Mimo konieczności podgrzewania komory fermentacyjnej,
fermentacja mezofilna posiada dodatni bilans energii. Powstały w procesie fermentacji biogaz daje w efekcie energię elektryczną i cieplną. Wyprodukowana energia elektryczna jest częściowo (5-10%) wykorzystywana na potrzeby technologiczne biogazowni i pobliskiej fermy trzody chlewnej (10-15%). Pozo-
stała część (75-85%) jest sprzedawana do sieci. Uzyskiwana energia cieplna służy do procesów technologicznych biogazowni oraz będzie zużywana przez odbiorców zewnętrznych. W skład biogazowni rolniczej w Nacławiu wchodzą m.in. plac na komponenty z dozownikiem o łącznej powierzchni 288 m2, 6 zbiorników fermentacyjnych i pofermentacyjnych, moduł kogeneracyjny o mocy 625kWe i 680 kWt, kocioł grzewczy o mocy 690 kW, chłodnica awaryjna dwukomorowy zbiornik na gnojowicę przefermentowaną 2 x 10 000 m3 Roczny wsad do biogazowni rolniczej w Nacławiu wynosi: gnojowicy ok. 20 000 ton, wsad kiszonki kukurydzianej ok. 13 800 ton, wsad gliceryny ok. 4700 ton (opcja).
12
urządzenia dla energetyki 4/2010
wydarzenia i innowacje Roczna produkcja biogazowni rolniczej w Nacławiu: biogaz ok. 2300 000 m3, energia elektryczna ok. 5300 000 Kwh, energia cieplna ok. 5900 000 kWh. W opinii Grzegorza Brodziaka, prezesa Zarządu Poldanor SA: „Budowa biogazowni rolniczych jest istotnym elementem przyczynienie się do polepszania stanu środowiska w rolnictwie, poprzez wprowadzania nowoczesnych i przyjaznych dla otoczenia technologii. Zamierzamy budować kolejne biogazownie. Obecnie funkcjonują cztery o łącznej mocy ponad 4 MW, ta w Nacławiu jest naszą piątą inwestycją, w budowie są kolejne o łącznej mocy 2,3 MW. W latach 2011-13 planujemy budowę kolejnych sześciu o łącznej mocy ok. 7 MW. W rezultacie, prawie przy każdej naszej fermie hodowlanej powstanie biogazownia.” W uroczystościach uruchomienia biogazowni oprócz przedstawicieli miejscowych władz udział wziął Hans Michael Kofoed-Hansen, ambasador Królestwa Danii w Polsce. (AN-KA)
urządzenia dla energetyki 4/2010
13
wydarzenia i innowacje
Licznik energii elektrycznej LEM-20
– nowość w ofercie firmy ZAMEL Licznik LEM-20 jest nowym urządzeniem w ofercie liczników energii elektrycznej firmy ZAMEL, uzupełniającym gamę istniejących urządzeń LEM-01, LEM-02 i LEM-10. Licznik LEM-20 współpracuje z zewnętrznymi przekładnikami prądowymi oraz posiada interfejs RS485/ MODBUS, pozwalający na zbieranie i analizę danych pomiarowych.
EM-20 jest nielegalizowanym trójfazowym licznikiem energii elektrycznej (energii czynnej), znajdującym szerokie zastosowanie w rozliczeniach wewnętrznych w obiektach użyteczności publicznej, przemysłowo-usługowych, galeriach handlowych, centrach logistycznych itp. Licznik przeznaczony jest do montażu w rozdzielnicach na znormalizowanej szynie TH 35, posiada osłony zacisków przyłączeniowych z możliwością ich zaplombowania. Prezentacja wyników pomiaru zużycia energii elektrycznej dokonywana jest z dokładnością do jednego miejsca po przecinku na wyświetlaczu LCD. Licznik LEM-20 w łatwy sposób współpracuje z szeroką gamą przekładników prądowych, co czyni go urządzeniem o szerokim polu zastosowań w różnego rodzaju obciążeniach. Wartość przekładni prądowej CT zmieniana może być w zakresie od 5:5 do 7500:5. Wybór wartości przekładni dokonywany jest za pomocą dwóch przycisków funkcyjnych, znajdujących się na przedniej części obudowy oraz wskazywanej wartości na wyświetlaczu LCD urządzenia. Przydatnym, unikalnym w tej klasie liczników wyposażeniem urządzenia jest interfejs RS485, umożliwiający połączenie licznika z komputerem klasy PC poprzez protokół MODBUS. Funkcjonalność ta pozwala na odczyt i analizę danych poprzez oprogramowanie bazujące na wyżej wymienionym protokole. Na stronie internetowej zamelcet.com udostępniona została przykładowa aplikacja BitBoy pracująca w systemie MS Windows. Dodatkową funkcjonalnością licznika energii elektrycznej LEM-20 jest wyjście impulsowe, które
Podłączenie
14
Zastosowanie
urządzenia dla energetyki 4/2010
wydarzenia i innowacje umożliwia zdalne przesłanie informacji o bieżącym zużyciu energii w wybranym obwodzie do innego, zewnętrznego systemu liczącego. W zależności od ilości wygenerowanych impulsów, zliczane jest zużycie energii elektrycznej (stała to 1600 impulsów na 1 kWh). Szczegółowe informacje na temat produktu LEM – 20: http://www.zamelcet.com
ZMiE ZAMEL Sp.j. J.W. Dzida, K. Łodzińska tel. 32 210 46 65 e-mail: marketing@zamel.pl
Elektrownia wiatrowa przy... autostradzie Przy autostradzie A6 Paryż - Lyon zainstalowano doświadczalną elektrownię wiatrową. Codziennie około 5 tysięcy pojazdów z ciężkimi ładunkami pokonuje tę część A6, przy której testowany jest nowy typ siłowni wiatrowej. Ma ona być właśnie napędzana silnymi podmuchami powietrza wywoływanymi przez przejeżdżające samochody. eśli wyniki doświadczenia - stwierdził Bernard Aversenq z Autoroutes Paris-Rhin-Rhone (APRR) firmy - operatora, zarządzającego odcinkiem 1800 km francuskich autostrad, kierującej projektem - okażą się zbieżne z oczekiwaniami projektantów „wiatraki” tego typu będą lokalizowane powszechnie przy autostradach. Sieć francuskich licząca prawie 11 tys. km z czego 7915 km stanowią autostrady płatne - jest czwartą na świecie pod względem długości. Zakłada się, że „wiatraki” będą w stanie dostarczać energii potrzebnej do zasilania urządzeń instalowanych przy komunikacyjnych szlakach: kamer, świetlnych tablic informacyjnych itp. Według APRR koszty położenia kabli i konserwacji urządzeń elektrycznych instalowanych przy autostradach są bardzo wysokie, rzędu dziesiątek tysięcy euro. Tym większe było znaczenie niezależnych urządzeń energetycznych, które byłyby instalowane od razu przy budowie nowych odcinków autostrad. Wcześniej firma APRR testowała przy autostradach małe modele tradycyjnych turbin wiatrowych. Nie generowały one jednak wystarczająco dużo energii elektrycznej i trzeba było uzupełniać ją z baterii, paneli słonecznych. (AN-KA)
urządzenia dla energetyki 4/2010
15
wydarzenia i innowacje
Puchar Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego dla Pana Jacka Szpotańskiego Są osoby, które swym całym życiem pracują dla dobra ogółu. Takim człowiekiem jest Pan Jacek Szpotański wielu z nas po prostu Jacek. W przypadku Jacka jest to o tyle ważne, gdyż jest kontynuatorem działań swego ojca Kazimierza Szpotańskiego.
oceniając zasługi rodziny Szpotańskich dla polskiej elektryki w maju 2010 roku Polskie Stowarzyszenie Elektroinstalacyjne postanowiło przyznać Panu Jackowi Szpotańskiemu swój Puchar. Uroczyste wręczenie Pucharu miało nastąpić w dniu 18 maja 2010 roku podczas Targów EXPOPOWER 2010 w Poznaniu, które Polskie Stowarzyszenie Elektroinstalacyjne objęło swym patronatem. Wręczenia Pucharu dokonywały władze PSE w osobach Prezesa Pana
16
Romana Przybyła i Wiceprezesa Pana Andrzeja Diakuna. Ze względu na stan zdrowia w tym dniu do Poznania nie mógł przybyć Pan Jacek Szpotański. Dlatego wręczenia dokonał parę dni później w domu Pana Jacka Szpotańskiego Prezes Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego Pan Roman Przybył. Spotkanie odbyło się w bardzo miłej atmosferze, obaj Panowie mieli wiele informacji do przekazania. Dla tych którzy nie wiedzą krótka informacja, że rodzina Szpotańskich związana jest z polską elektryką od początku XX wieku Podczas spotkania Pan Jacek Szpotański pokazał wiele dokumentów dotyczących produkowanych wyrobów i historii fabryki, która była ich własnością aż do momentu przejęcia przez skarb państwa. Wieloletnim Prezesem Stowarzyszenia Elektryków Polskich był Pan Kazimierz Szpotański (ojciec Jacka Szpotańskiego), którego na tym stanowisku zastąpił z powodzeniem Jacek Szpotański. Hasło jakie wniósł wtedy do Stowarzyszenia to „Stowarzyszenie Przyjaciół”, które wcielił w życie i podczas swej prezesury rozwijał. Było to możliwe dzięki dużej kulturze osobistej i ciepłu jakie od Jacka zawsze płynęło. Te kilka godzin jakie spędziliśmy w domu człowieka, którego rodzina działała zawodowo w elektryce najpierw w produkcji wyrobów, a następnie w działalności społecznej,
pozwoliło nam tylko na bardzo powierzchowne poznanie Jego samego i historii Rodziny Szpotańskich. Wyrażane oceny i opinie na temat stanu polskiej energetyki i obecnej sytuacji wykazywały jego duże zaangażowanie i dogłębną wiedzę na ten temat. Parę myśli jakie Pan Jacek Szpotański nam przekazał będziemy starali się kontynuować w Polskim Stowarzyszeniu Elektroinstalacyjnym. Piotr Gondek
urządzenia dla energetyki 4/2010
wała się na poziomie 15-16 mln zł. Rok 2009 to zatrudnienie w przedsiębiorstwie 250 osób, zaś wynik sprzedaży zamknął się sumą 97 mln zł. Aktualnie zatrudniamy ponad 300 pracowników. Usługi wykonujemy zgodnie z harmonogramem, bez opóźnień. Szacujemy, że w 2010 roku planowana sprzedaż naszych usług, co wynika z już zrealizowanych umów oraz tych będących w toku, powinna przekroczyć kwotę 110 mln zł. W drugiej połowie roku realizowane będą kolejne negocjowane teraz umowy, co pozwoli na uzyskanie tego wyniku, a być może jeszcze wyższego. 8 Takich wyników nie da się osiągnąć bez dysponowania wysoko kwalifikowaną kadrą? Obecnie ponad 40% naszych pracowników legitymuje się wykształceniem wyższym. Przeciętny staż naszego personelu to siedemnaście lat pracy w energetyce zawodowej lub budownictwie energetycznym, a przeciętny staż pracy w naszej firmie to niespełna 4 lata. Niewiele firm może pochwalić się kadrą o tak długim stażu zawodowym w branży. Świadczy to z jednej strony o tym, że w naszej firmie pracownicy mogą dobrze spełniać się zawodowo, a z drugiej strony nasi kontrahenci maja pewność, że powierzone nam prace są wykonane solidnie i kompetentnie. 8 Przeciętnie cztery lata pracy w firmie to niezbyt długi okres, jak udaje się skonsolidować załogę?
Miarą sukcesu – kreatywność i profesjonalizm Z Leszkiem Olszewskim, wiceprezesem Zarządu Przedsiębiorstwa Inwestycyjno-Remontowego Energetyki i Przemysłu REMAK-ROZRUCH SA w Opolu rozmawia Marek Bielski 8 Od dwóch lat sytuujecie się w ścisłej czołówce firm polskich zatrudniających do 300 pracowników Można prosić o porównanie stanu zatrudnienia oraz wyników finansowych sprzed 18 lat, kiedy zaczynaliście funkcjonować, a tych aktualnych?
W początkowym okresie działania naszej spółki, w latach1992-1995 zatrudnialiśmy około 65 osób, a sprzedaż oscylowała od 2 do4 mln zł; po dziesięciu latach działalności w latach 20002002 zatrudnienie wyniosło już ponad 100 osób, natomiast sprzedaż kształto-
urządzenia dla energetyki 4/2010
Specyfika pracy w tzw. delegacji sprawia, że nasi pracownicy nie tylko spędzają wspólny czas w trakcie wykonywania pracy, ale także poza nią. Poza tym częsta zmiana miejsca pracy i zespołu (większość kontraktów w naszej firmie trwa 2-5 miesięcy) sprawia, że pracownicy mają możliwość wzajemnego poznania się nie tylko na płaszczyźnie zawodowej, ale i prywatnej. To mocno konsoliduje. Trudne delegacyjne warunki pracy i fakt rozłąki z rodziną (nasi pracownicy pracują na budowach w kraju i za granicą) powodują, że tylko nieliczni wytrzymują przez długi czas taki właśnie styl życia. Spośród 300 osobowej kadry zaledwie 20 pracowników posiada ponad 10 letni staż pracy w naszej firmie. Od momentu założenia firmy do dnia dzisiejszego w REMAK-ROZRUCH znalazło zatrudnienie ponad 1150 osób. Duża wymiana kadr jest jednym z naszych ważniejszych problemów. Patrząc jednak na to od z innej strony można dopatrzeć się też i pozytywów. Bardzo liczna rzesza inżynierów, która zdobywała ostrogi w naszej firmie znalazła zatrudnienie w wielu renomowanych koncernach i firmach energetycznych, często na eksponowanych stanowiskach.
17
Utrzymywanie kontaktów z byłymi pracownikami stwarza naszej firmie możliwość lepszej komunikacji i skuteczniejszego kontaktu. Po prostu lepiej rozumie się wtedy potrzeby sektora i potencjalnych naszych klientów. Z kolei oferując z naszej strony ciekawą atrakcyjną pracę pozyskujemy też doświadczonych pracowników z innych firm. Nasz personel, można powiedzieć, iż to jest bardzo dobry mix doświadczenia i zawodowej rutyny - w dobrym tego słowa znaczeniu - oraz kreatywności i młodości. Prawie 80% inżynierów nie przekroczyła 40-tego roku życia. 8 Rozumiem, że doświadczona kadra, coś w rodzaju „starszyzny”, kieruje młodym zespołem? Niezupełnie. W tym stwierdzeniu jest tylko trochę prawdy. Średnia wieku kierownictwa spółki (Członkowie Zarządu i Dyrektorzy) nie przekracza liczby 45, trudno więc mówić o „starszyźnie”. Umożliwienie szybkiego awansu zawodowego młodym pracownikom jest jedną z zasad polityki kadrowej spółki. Rocznie realizujemy ponad sto kontraktów (w 2009 roku było ich 134). Każdy z nich wymaga kierownictwa, tu jest szansa dla młodych ludzi wykazania swych umiejętności nie tylko zawodowych ale i organizacyjnych. Dla przykładu, w ubiegłym roku 35 - letniemu inżynierowi powierzyliśmy kierowanie kontraktem o wartości przekraczającej 50 mln złotych. Nie muszę dodawać, że wykorzystanie szansy awansu wiąże się nie tylko z satysfakcją zawodową. Przyjęty w spółce system wynagradzania promuje ludzi zdolnych, aktywnych i zaangażowanych. Dziś mamy taką sytuację, że znacząca większość kierownictwa spółki, zarówno tego operacyjnego (na budowach w kraju i za granicą), jak też działów wspomagających to nasi wychowankowie. Niestety umożliwienie szybkiego awansu przyczynia się także do znacznego odpływu uzdolnionych pracowników do wiele większych i bardziej znanych firm niż Remak-Rozruch. 8 Aby realizować trudne, nowatorskie działania wymagane jest ciągłe kształcenie i doskonalenie. Jak ten problem rozwiązywany jest w waszej firmie, szczególnie przy takim „geograficznym rozproszeniu” załogi? Nie zaskoczę tu Czytelników „UdE” stwierdzeniem, że uruchamianie opartych na najnowszych technologiach urządzeń, a także modernizowanie opartych na najnowszych technologiach dużych obiektów wymusza - szczególnie na kadrze inżynierskiej - konieczność ustawicznego kształcenia. Natomiast pragnę podkreślić, że w wypadku naszych pracowników permanentne szkolenie i uzupełnianie wiedzy zdobytej na
18
uczelni wyższej jest po prostu normą. Tryb pracy wymusza na pracownikach zdobywanie wiedzy poprzez studiowanie nie tylko dokumentacji technicznej, ale także różnych publikacji o najnowszych rozwiązaniach technicznych. Często pracownicy nie zdają sobie sprawy, jak istotną rolę w ich pracy ma właśnie samokształcenie. Tam gdzie naszym zdaniem jest niezbędne, kierujemy pracowników na kursy specjalistyczne. Nie bez znaczenia pozostaje oczywiście znajomość języków obcych. Znajomość języków, głównie angielskiego i niemieckiego - ale nie tylko - przez nasz personel, pozwala nam na świadczenie usług dla kontrahentów zagranicznych. Wysokie umiejętności zawodowe i zdobyte we wszystkich podsektorach elektroenergetyki doświadczenie prze-
kłada się wprost na naszą efektywność i jednocześnie na zadowolenie naszych klientów. A stopień zadowolenia naszych Klientów na naszą satysfakcję z pracy w firmie inżynierskiej, jaką jest REMAK-ROZRUCH. Pragnę szczególnie mocno zaakcentować, że Zarząd spółki przywiązuje najwyższą wagę do zagadnień oraz problematyki jakości i realizuje politykę jakości oraz bezpieczeństwa pracy poprzez ciągłe doskonalenie systemów zarządzania ukierunkowanych na zadowolenie Klienta oraz bezpieczeństwo pracy. 8 Czy mogę prosić o szczegóły dotyczące polityki jakości, tym bardziej – co zrozumiałe – że stawiane wymagania w dziedzinie energetyki są bardzo wysokie?
urządzenia dla energetyki 4/2010
W 2002 roku Spółka wdrożyła system Zarządzania Jakością zgodny z normą PN-EN ISO 9001. System ISO jest ciągle doskonalony nadążając za stale rosnącymi wymaganiami Klientów. Stworzenie i doskonalenie stosunkowo prostego i spójnego systemu, a co najważniejsze zrozumiałego dla pracowników firmy, pozwala na realizowanie naszych projektów w sposób gwarantujący należytą jakość usług i zadowolenie Klienta a zarazem umożliwiający Zarządowi Spółki kontrolę realizacji zadań niezależnie od wielkości realizowanego projektu, jak i zakresu wykonywanych prac (rozruch, montaż, remonty, modernizacje, generalne wykonawstwo). Wychodząc na przeciw wymaganiom rynku i Klientów polskich i zagranicznych w 2009 roku rozpoczęliśmy prace nad wdrożeniem systemu zarządzania ukierunkowanego na bezpieczeństwo pracy i ochronę środowiska, czyli Systemu Zarządzania bezpieczeństwem i ochroną środowiska wg wytycznych SCC**2006. Z początkiem czerwca br. rozpoczęliśmy wdrażanie tego systemu. Planujemy przeprowadzenie audytu certyfikującego na przełomie III i IV kwartału br. Warto zaznaczyć, że obowiązujące już obecnie w naszej spółce systemy zarządzania ISO i SCC wzajemnie się uzupełniają. Zarząd Spółki oczekuje, że funkcjonujące systemy zarządzania, oprócz spełnienia oczekiwań Klienta, przyniosą pozytywne skutki w postaci wzrostu jakości świadczonych usług oraz zwiększenia bezpieczeństwa pracy i należytej ochrony środowiska. 8 Nie można w naszej rozmowie nie poruszyć tak istotnego wątku, jak stosowane technologie! Jak wyżej wspomniałem w naszych standardowych działaniach na każdym kroku spotykamy się z nowoczesnymi technologiami. Niezależnie od tego w poszukiwaniu nowych obszarów zastosowania innowacyjnych technik i technologii kontaktujemy się z potencjalnymi partnerami, którzy w równym stopniu jak my sami, są zainteresowani wdrażaniem nowatorskich rozwiązań lub ulepszaniem własnych technologii i rozwiązań technicznych. W tym obszarze oferujemy naszym partnerom usługi w zakresie projektowania, realizacji dostaw, montażu, a finalnie uruchomienia i optymalizacji procesów. Nasze zainteresowania ukierunkowane są na obniżenie emisji spalin z kotłów energetycznych (redukcja NOx, SOx), przystosowanie kotłów węglowych do spalania biomasy różnego pochodzenia, budowa instalacji do magazynowania, transportu i przygotowania do spalania biomasy pochodzenia rolnego i leśnego, budowa linii produkcyjnych peletów
z biomasy, ochrona elementów ogrzewalnych kotłów energetycznych przed skutkami korozji, itp. W kręgu zainteresowania - spośród nowych technologii - jest również budowa małych bloków biogazowych(1-3 MW) . 8 Czy w przypadku Pańskiej firmy ma miejsce współpraca z ośrodkami naukowymi, mam na myśli politechniki i instytutu naukowo-badawcze, a jeśli tak, to czy przynosi pożyteczne rezultaty?
nych w ubiegłym roku. Wartość zrealizowanych kontraktów zagranicznych stanowi ponad 25% wartości naszego rocznego przychodu. Byliśmy obecni w takich krajach, jak Anglia, Irlandia, Francja, Hiszpania, Niemcy czy Brazylia. Dzięki kontaktom z naszymi tradycyjnymi zagranicznymi Klientami również w tym roku realizujemy nasze kontrakty w Niemczech, Turcji czy Chile. 8 Co Pańskim zdaniem jest gwarantem sukcesu przedsiębiorstwa?
W poszukiwaniach nowych kierunków działań, niezbędna jest współpraca z ludźmi nauki. Utrzymujemy i rozszerzamy kontakty z pracownikami naukowymi wielu ośrodków akademickich i badawczych nie tylko krajowych, lecz także zagranicznych. Tą drogą staramy się zachęcić naszych Klientów do wdrażania na ich obiektach nowych technologii. Tak dzieje się w przypadku proponowania nowych metod spalania paliw pochodzenia roślinnego, czy stosowania metod ochrony przed korozją elementów ogrzewalnych kotłów. Oczywiście nie wszystkie zadania jesteśmy wykonywać samodzielnie, dlatego też nawiązaliśmy kontakty z kilkoma firmami z sektora energetycznego i wspólnie na zasadach partnerskich realizujemy projekty przekraczające nasze możliwości techniczne i finansowe.
Przede wszystkim sukces może gwarantować dobrze i rzetelnie wykonane zadanie zlecone nam przez Klienta. Wiąże się tym posiadanie szerokiego grona specjalistów o bardzo wysokich kwalifikacjach technicznych. Sukcesu należy szukać we współuczestniczeniu w działaniach nowatorskich. takich jak, wdrażanie na skalę przemysłową nowych rozwiązań technicznych, często ocenianych jako bardzo ryzykowne z punktu widzenia efektu końcowego, zarówno w wymiarze technicznym, jak i finansowym. Oceniamy, że na najbliższe lata obszarem w którym możemy szukać sukcesu jest obszar działań proekologicznych w energetyce, to jest ograniczanie emisji spalin, dostosowanie kotłów węglowych do spalania biomasy a także udział w rozwoju „małej” energetyki opartej na systemach biogazowych.
8 Zamierzacie rozszerzyć swą ofertę usług remontowych?
8 Dziękują za rozmowę
Tak. Jasne jest, że wkraczając w obszar modernizacji napotykamy się z problemami remontowymi. W sposób naturalny zakres naszych usług powiększa się o usługi remontowe. 8 Wśród firm, które korzystają z Waszych usług są firmy głównie sektora energetycznego, ale jesteście obecni także w innych kluczowych gałęziach gospodarki? W dominującej części naszymi Klientami są jednostki powiązane z energetyką, zarówno zawodową jak i przemysłową. Zdarza się, że we współpracy z naszymi stałymi partnerami wykonujemy prace montażowe i uruchomieniowe w innych sektorach niż energetyka. 8 Z ostatnich realizacji, chociażby w Fiddler’s Ferry wynika, iż aktualnie pracujecie także dla kontrahentów zagranicznych.... Oczywiście świadczymy szerokie spektrum usług także poza granicami kraju. Zarówno w zakresie uruchomienia, jak i montażu. Przytoczony przez Pana projekt w Fiddler’s Ferry jest jednym z 17 kontraktów zagranicznych zrealizowa-
urządzenia dla energetyki 4/2010
Na zakończenie, pozwolę sobie na wyjaśnienie. W czasie naszej rozmowy unikałem celowo nazwisk osób zarówno tych z którymi współpracujemy, jak i naszych obecnych czy byłych pracowników, nazw firm i instytucji ściśle związanych z działalnością naszej spółki, a także naszych stałych i doraźnych klientów. Nie wymieniałem także z nazwy kontraktów, które realizowaliśmy samodzielnie lub we współpracy z naszymi partnerami. Każda z tych list jest długa. Mamy się czym pochwalić. Serdecznie dziękuję wszystkim (osobom i instytucjom), którzy przyczynili się do osiągnięcia obecnej pozycji RemakRozruch. Prezentowanie firmy przez pryzmat osiągnięć na pewno jest efektowne. Myślę, że jeszcze nadarzy się okazja zaprezentować firmę z tej strony. Moim celem było przedstawienie firmy z tej nieco mniej efektownej strony, z perspektywy mechanizmów i zasad jakie obowiązują w naszej spółce. Dziękuję więc za umożliwienie takiej prezentacji. 8 Życząc zatem dalszych sukcesów w imieniu redakcji i własnym – dziękuję jeszcze raz za rozmowę.
19
Aspekty bezpieczeĔstwa technologie, produkty – informacje firmowe
Wyáączanie w próĪni Firma Eaton zdobyáa w ciągu ostatnich 35 lat ogromne doĞwiadczenie w próĪniowych. DziĊki wieloletniemu doĞwiadczeniu firma potrafi pr kompaktowe komory próĪniowe, które wspóápracują z opisywaną rozdziel
Firma Eaton rozkáadem p na pomijaln wyáączeniow zwarciowych erozji stykó przydatnym hermetyczn wzglĊdu na jego trwa jące z pomijalnej erozji styków czynią ten niepotrzebn typ komory szczególnie przydatnym do rozdzielnic o nawet zupeá
nowatorska konstrukcja rozdzielnicy pierścieniowej: aspekty bezpieczeństwa
F
irma Eaton przeprowadziła Wychodząc naprzeciw tym wymagaw ostatnich latach szczegółowe niom firma Eaton wprowadziła na rynek badania rynkowe w Europie w ce- nowatorską konstrukcję rozdzielnicy SN lu określenia wymagań stawianych roz- typu XIRIA. Konstrukcję, która spełnia dzielnicom pierścieniowym XXI wieku. wszystkie oczekiwania klienta począwPo przeanalizowaniu potrzeb przed- szy od kompaktowych wymiarów, braku wy��cznikowa 24 kV Rys.2 Komora pró�niowa siębiorstw energetycznych zajmująkonserwacjiPIERĝCIENIOWEJ: poprzez wymagania ekoloNOWATORSKA KONSTRUKCJA ROZDZIELNICY cych się przesyłem i rozdziałem energii giczne na bezpieczeństwie kończąc. ASPEKTY BEZPIECZEēSTWA elektrycznej stwierdzono konieczność Obszarem zastosowań nowej rozdzielzamiast bezpieczników uwzględnienia następujących aspektówWyáączniki nicy pierścieniowej (Rys.1) jest stacja Firma Eaton przeprowadziáa w ostatnich latach szczegóáowe badania rynkowe w Europie w celu okreĞlenia technicznych: transformatorowa w sieci rozdzielczej wymagaĔ stawianych rozdzielnicom pierĞcieniowym XXI wieku. Rosnące obciążenie sieci elektrycznej.energetycznych średniegokrokiem napięcia. Logicznym naprzód byáo zastąpienie stosunkowo masywnego i drogiego be Po 8 przeanalizowaniu potrzeb przedsiĊbiorstw zajmujących siĊ przesyáem i rozdziaáem energii 8 Wprowadzenie i ekonoelektrycznej stwierdzonoprostych koniecznoĞü uwzglĊdnienia aspektów technicznych: (CB)nastĊpujących ze zintegrowanym zabezpieczeniem (Rys.3) dla zabezpieczania transformat micznych wyłączników próżniowych, Aspekty bezpieczeństwa miĊdzy innymi, nastĊpującymi zaletami: które nie wymagają Wyłączanie w próżni x Rosnące obciąĪenie siecikonserwacji. elektrycznej. Prosta i bezpieczna Firma próĪniowych, Eaton zdobyła ciągu ostatnich x 8 Wprowadzenie prostych i obsługa. ekonomicznych wyáączników którewnie wymagają konserwacji. Zmniejszenie strat o okoáo 5% w porównaniu ze stratami w przypadku x 8 Prosta i bezpiecznaprzepływu obsáuga. Optymalizacja energii. x 35 lat ogromne doświadczenie w dziex 8 Optymalizacja przepáywu energii. Niskie wymagania konserwacyjne lub dzinie wyłączników i rozłączników stosowania bezpiecznika. x Niskie wymagania jeszczepróżniowych. lepiej — caákowity ich brak. — jeszcze lepiejkonserwacyjne — całkowitylub ich— brak. Dzięki wieloletniemu doRys.2 Komoraw próżniowa wyłącznikowa x Brak ograniczeĔ prądów znamionowych odniesieniu do24 kVnastaw x 8 Kompaktowa konstrukcja, ale na ale tyle na wygodna, umoĪliwiaáafiprzeprowadzanie wáaĞciwej obsáugi. Kompaktowa konstrukcja, tyle aby świadczeniu rma potrafi produkować zabezpieczeĔ. x Konstrukcja dla Ğrodowiska naturalnego (umoĪliwiająca áatwą utylizacjĊ po zakoĔczeniu okresu wygodna,przyjazna aby umożliwiała przeprobezpieczne, niezawodne i kompaktowe eksploatacji). x komory Przerywanie wszelkich moĪliwych prądów, z prądami zwarciowymi. wadzanie właściwej obsługi. próżniowe, które współpracują użytku áącznie w rozdzielnicach hermetycznych, x 8 Systematycznie koszty zapewnienia i przesyáania informacji. x komunikacji wspóápracy systemami zabezpieczeĔ od Konstrukcja malejące przyjazna dla środowizMoĪliwoĞü opisywaną rozdzielnicą SN. z bez modułów wysuwnych, niezaleĪnymi ze względu ska naturalnego (umożliwiająca łaFirma Eaton stosuje komory próżniowe na fakt, że wymiana wyłącznika w okrezewnĊtrznego zasilania. Wychodząc naprzeciw tym wymaganiom firma Eaton wprowadziáa na rynek nowatorską konstrukcjĊ rozdzielnicy twą XIRIA. utylizację po zakończeniu okre-wszystkie osiowym rozkładem pola magnetyczsie jego róĪnego trwałości eksploatacyjnej stała SN typu KonstrukcjĊ, która speánia oczekiwania klienta począwszy od kompaktowych x zBrak koniecznoĞci trzymania w zapasie typu bezpieczników, co su eksploatacji). nego (Rys.2) ze względu nakoĔcząc. pomijalną się niepotrzebna. Umożliwia to również wymiarów, braku konserwacji poprzez wymagania ekologiczne na bezpieczeĔstwie ogranicza do minimum moĪliwoĞü popeánienia báĊdu. 8 Systematycznie koszty za- pierĞcieniowej erozję styków produkowanie rozdzielnic o ograniczoObszarem zastosowaĔ malejące nowej rozdzielnicy (Rys.1)i doskonałe jest stacja parametry transformatorowa w sieci MoĪliwoĞü zdalnego przywracania w sieci po awarii. pewnienia komunikacji przy niskich i wysokich zasilania nej potrzebie konserwacji lub nawet zurozdzielczej Ğredniego napiĊcia. i przesyłania x wyłączeniowe informacji. zwarciowych. Korzyści wynikapełnie niewymagającej konserwacji. dotykania x prądach ZwiĊkszone bezpieczeĔstwo: Wyeliminowana zostaáa koniecznoĞü
wewnĊtrznych elementów rozdzielnicy SN znajdujących siĊ pod napiĊciem podczas zmiany nastaw zabezpieczeĔ lub w przypadku przywracania zasilania Dane techniczne Dane techniczne po awarii. Napięcie znamionowe 24 kV IEC x Rozdzielnica: x Ograniczona obsáuga konserwacyjna: Znajdujące siĊ pod napiĊciem NapiĊcie znamionowe IEC Znamionowy prąd szyn zbiorczych 24 kV 630 wewnĊtrzne elementy rozdzielnicy mogąAbyü umieszczone w Ahermetycznej Znamionowy prąd szyn zbiorczych SN630 Napięcie udarowe wytrzymywane 125 kVdostĊpu do NapiĊcie udarowe kV obudowie, gdyĪ nie wytrzymywane wystĊpuje juĪ125koniecznoĞü uzyskiwania Wytrzymywane napiĊcie o o częstotliwości sieciowej Wytrzymywane napięcie 50 kV elementów obwodu pierwotnego, takich jak bezpieczniki, dziĊki czemu czĊstotliwoĞci sieciowej 50 kV Częstotliwość znamionowa 50/60 CzĊstotliwoĞü znamionowa 50/60 Hz zapobiega siĊ uszkodzeniom powodowanym przez wilgoü i kurz. Hz Znamionowy prąd krótkotrwaáy Znamionowy prąd krótkotrwały wytrzymywany
16/1
kA/s
Znamionowy szczytowy wytrzymywany Znamionowy prąd prąd szczytowy
40
kA
16/1
kA/s
wytrzymywany
16/1
kA/s
wytrzymywany 40 kA Odporność na wewnętrzny łuk elektryczny OdpornoĞü na wewnĊtrzny áuk elektryczny 16/1 kA/s Wyłącznik:
Prąd znamionowy x
Wyáącznik:
Prąd znamionowy wyłączalny Prąd znamionowy Prąd znamionowy wyáączalny
200/500 A 16 kA
Znamionowy prąd zwarciowy załączalny Znamionowy prąd zwarciowy zaáączalny Rozłącznik:
40
kA
Prąd znamionowy Prąd znamionowy
630
A
wyłączalny (pf 0,7)(pf 0,7) wyáączalny
630
A
40
kA
Prąd znamionowy x Rozáącznik: Prąd znamionowy
Znamionowy prąd prąd zwarciowy Znamionowy zwarciowy załączalny zaáączalny
00/500
A
16
kA
40
kA
630
A
630
A
40
kA
Rys.1 Rozdzielnica Xiria 3-polowa
Rys.1 Rozdzielnica Xiria 3-polowa
20 24
4/2010 urządzenia dla energetyki 8/2009
technologie, produkty – informacje firmowe
Wyłączniki zamiast w dziedzinie wyáączników i rozáączników rodukowaübezpieczników bezpieczne, niezawodne i Logicznym krokiem naprzód było zalnicą SN. stąpienie stosunkowo masywnego i drogiego bezpiecznika WN wyłączni-
n stosuje kiem komory próĪniowe (CB) z osiowym automatycznym ze zintegrowanym zabezpieczeniem (Rys.3) dla pola magnetycznego (Rys.2) ze wzglĊdu zabezpieczania transformatorów. ną erozjĊ styków i doskonaáe parametryTakie się, między we przy rozwiązanie niskich i charakteryzuje wysokich prądach innymi, następującymi zaletami: h. KorzyĞci wynikające z pomijalnej ów czynią 8ten typ komory Zmniejszenie strat szczególnie o około 5% m do uĪytku w zerozdzielnicach w porównaniu stratami w przystosowania bezpiecznika. nych, bez padku moduáów wysuwnych, ze 8 Brak ograniczeń prądów znamionoa fakt, Īe wymiana wyáącznika w okresie wych w odniesieniu do nastaw zaaáoĞci eksploatacyjnej staáa siĊ bezpieczeń. na. UmoĪliwia to równieĪ produkowanie 8 Przerywanie wszelkich możliwych o ograniczonej potrzebie konserwacji lub prądów, łącznie z prądami zwarcioánie niewymagającej konserwacji. wymi.
8 Możliwość współpracy z systemami zabezpieczeń niezależnymi od zewnętrznego zasilania. 8 Brak konieczności trzymania w zapasie różnego typu bezpieczników, co ogranicza do minimum możliwość popełnienia błędu. Możliwość zdalnegoautomatycznym przywracania ezpiecznika8WN wyáącznikiem zasilania w sieci po awarii. torów. Takie rozwiązanie charakteryzuje siĊ, 8 Zwiększone bezpieczeństwo: Wyeliminowana została konieczność dotykania wewnętrznych elementów
Dedykowane zabezpieczenie i kontrola Rozdzielnica Xiria jest wyposażona w nowo zaprojektowane i zoptymalizowane elektroniczne urządzenie zabezpieczające, charakteryzujące się prostą i ekonomiczną konstrukcją. W porównaniu do stosowania bezpieczników WN to zabezpieczenie zapewnia lepszą selektywność przy niemal tych samych kosztach. Przekaźnik nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania, gdyż jest zasilany z przekładników prądowych zabudowanych w polu rozdzielnicy. Ze względu na niewymagającą konserwacji konstrukcję okres trwałości użytkowej wynosi 30 lat w zakresie temperatur od –40 do +85 stopni Celsjusza. Wybrane cechy przekaźnika zabezpieczającego : 8 Możliwość testowania przekaźnika. 8 Hermetyczna konstrukcja: wszystkie podzespoły elektroniczne są całkowicie zalane żywicą epoksydową. 8 Możliwość nastawiania charakterystyk wyzwalania za pośrednictwem laptopa z dedykowanym oprogramowaniem (Rys.4): charakterystyka zależna i niezależna, charakterystyki inwersyjne, charakterystyka bezpiecznikowa.
tycznego na miejsce zdarzenia. Rozdzielnica Xiria jest w zasadzie urządzeniem obsługiwanym ręcznie. Może być jednak doposażona i pracować jako urządzenie z całkowicie zdalnym sterowaniem.
Hermetyczna konstrukcja Sieć średniego napięcia narażona jest w trakcie całego okresu eksploatacji na działanie różnorodnych czynników zewnętrznych. Należy również wziąć pod uwagę starzenie się materiałów, takich jak kable, przyłącza czy sama rozdzielnica SN. W niniejszym artykule omawiana jest jedynie kwestia starzenia się rozdzielnicy. Idealnym sposobem ra-
Gotowość do pracy w przyszłych sieciach zautomatyzowanych. Dzisiejsza rozdzielnica pracująca w elektroenergetycznych sieciach średnich napięć jest głównie aparaturą obsługiwaną ręcznie. Przywracanie zasilania w takich sieciach wymaga czasu potrzebnego na zlokalizowanie awarii i dotarcie pogotowia energe-
Rys.3 Zabezpieczenie typu WIC1-3PE
Rys.3 Zabezpieczenie typu WIC1-3PE
rozdzielnicy SN znajdujących się pod napięciem podczas zmiany nastaw zabezpieczeń lub w przypadku przywracania zasilania po awarii. 8 Ograniczona obsługa konserwacyjna: Znajdujące się pod napięciem wewnętrzne elementy rozdzielnicy SN są umieszczone w hermetycznej obudowie, gdyż nie występuje już konieczność uzyskiwania dostępu do elementów obwodu pierwotnego, takich jak bezpieczniki, dzięki czemu zapobiega się uszkodzeniom powodowanym przez wilgoć i kurz.
Rys. 4 Nastawianie zabezpieczenia
urządzenia urządzenia dla dla energetyki energetyki 8/2009 4/2010
Rys.5 Hermetyczna obudowa rozdzielnicy Xiria
dzenia sobie ze starzeniem się i powolnym pogarszaniem się właściwości elementów pierwotnych i mechanizmów rozdzielnic średniego napięcia jest unikanie długookresowego oddziaływania negatywnych czynników. Zaprezentowana w tym artykule nowa rozdzielnica, charakteryzująca się inteligentnymi cechami konstrukcyjnymi, rozwiązuje kwestię starzenia się materiałów przez umieszczenie znajdujących się pod napięciem elementów obwodu pierwotnego wraz z mechanizmem napędowym w hermetycznej obudowie z blachy stalowej zabezpieczającej je przed wpływem czynników środowiskowych przez cały okres eksploatacyjny (Rys.5). Ta blaszana obudowa nie wymaga żadnej konserwacji ze względu na fakt, że jest użytkowana w warunkach normalnego ciśnienia atmosferycznego oraz że jest wypełniona normalnym suchym powietrzem. Umożliwia to również całkowite uniknięcie korozji powstającej od wewnątrz urządzenia w okresie użytkowania rozdzielnicy.
25 21
technologie, produkty – informacje firmowe Konstrukcja przyjazna dla środowiska naturalnego Wpływ działalności człowieka na środowisko naturalne stał się powodem wielkiego — i częstokroć uzasadnionego — zaniepokojenia w większości krajów na całym świecie. Ostatnio w centrum zainteresowania znalazły się potencjalne zmiany klimatyczne spowodowane wzrostem zawartości w atmosferze gazów mających wpływ na efekt cieplarniany. Jednym z tych gazów jest sześciofluorek siarki SF6, który jest zasadniczym gazem używanym do wypełniania urządzeń elektrycznych. Co więcej, Protokół z Kyoto umieścił ten gaz na liście gazów cieplarnianych, wskutek czego powinno się zgłaszać wszelkie emisje tego gazu do atmosfery. Głównym użytkownikiem tego gazu jest przemysł elektryczny (>50% całkowitej produkcji SF6). Niepożądana emisja gazu SF6 może być spowodowana uszkodzeniem i nieszczelnością urządzeń elektrycznych, zaś jej kontrolowanie w skali światowej może być bardzo trudne.
W przypadku rozdzielnic Xiria głównymi materiałami konstrukcyjnymi są blacha stalowa, miedź, żywica poliwęglanowa, materiały ceramiczne i żywica epoksydowa. Głównym materiałem izolacyjnym elementów znajdujących się pod napięciem jest normalne suche powietrze o ciśnieniu atmosferycznym. Żywica epoksydowa stosowana w urządzeniach elektrycznych składa się w 60% z krzemionki (piasku).
Maksymalne bezpieczeństwo Rozdzielnica Xiria została skonstruowana z myślą o wygodzie operatora. Zwarcia wewnętrzne wyelimino-
Rys. 7 Sekwencja Rys.7 Sekwencja bezpiecznego bezpiecznego przełączania przełączania
wano przez zastosowanie całkowicie izolowanej konstrukcji z użyciem najnowszych technologii do odizolowania każdej fazy owodu pierwotnego. Dzięki temu uzyskano bardzo zwartą i bezpieczną rozdzielnicę. Przełączanie odbywa się przy zastosowaniu sprawdzonej technologii z użyciem kompaktowych komór próżniowych. Operacje łączeniowe są ze sobą wzajemnie blokowane. Mechaniczne położenia zintegrowanego odłączniko-uziemnika i wyłącznika próżniowego są wyraźnie widoczne w umieszczonych na panelu operatorskim wziernikach, co wyklucza popełnienie błędu podczas przełączania (Rys.6). Przejście z pozycji pracy do pozycji uziemienia (Rys.7) uzyskuje się przez otwarcie łącznika próżniowego, przestawienie odłączniko-uziemnika w pozycję uziemienia i ponowne załączenie łącznika głównego - wyłącznika bądź rozłącznika. Przy zachowaniu tej sekwencji przełączania kabel zostaje uziemiony za pośrednictwem komory próżniowej. Jest to bezpieczny sposób uziemiania, nawet w warunkach zwarciowych, ponieważ konstrukcja komory próżniowej firmy Eaton umożliwia jej załączanie przy prądzie zwarciowym.
Zastosowanie Rozdzielnica Xiria dzięki swojej ekologicznej konstrukcji znajduje zastosowanie w kompaktowych stacjach transformatorowych zarówno w sektorze energetyki zawodowej jak również w budynkach użyteczności publicznej oraz w zakładach przemysłowych.
W Polsce Polscedystrybucja dystrybucjai sprzedaż i sprzedaż proW prowawadzona przez firmę Eaton Electric dzona jestjest przez firmę Moeller Sp. z o.o. z o.o., która w roku 2008 weszła do ciągle się powiększającej grupy Eaton.
WNIOSKI: Zmiany wymuszane WNIOSKI:
przez konkurencję rynkową będą przyczyniały się do Zmiany wymuszane przez konkurencję wzrostu będą wymagań dotyczących wyrynkową przyczyniały się do wzrosokiej jakości dotyczących i niezawodności dostaw stu wymagań wysokiej jaenergiii niezawodności elektrycznej, przy jednoczekości dostaw energii snym braku lub tylko niewielkim wzroelektrycznej, przy jednoczesnym braścielubkosztów eksploatacji aparatury ku tylko niewielkim wzroście koszrozdzielczej. Daaparatury się to uzyskać potów eksploatacji rozdzielczej. przez w niniejDa sięstosowanie to uzyskać opisywanej poprzez stosowanie szym artykule rozdzielnicy. Wzrosną opisywanej w niniejszym artykule rozrównież koszty wynikające z przerw dzielnicy. Wzrosną również koszty wyw dopływie energii donikające z przerw w elektrycznej dopływie energii starczanej za pośrednictwem sieci elektrycznej dostarczanej za pośrednicrozdzielczej. twem sieci rozdzielczej. Sprawowanie lepszej kontroli nad siecią rozdzielczą przyczynia się do wzrostu jakości tej sieci, pod warunkiem, że większość rozdzielnic RMU zostanie w urządzenia komunikawyposażona w cyjne umożliwiające dwustronne przesyłanie informacji. Stanie się to możliwe w niedalekiej w niedalekiej przyszłości, ponieważ ceny urządzeń zabezpieczających ii komukomunikacyjnych ciągle maleją. Konstrukcja rozdzielnicy Xiria opiera się na bezpiecznych materiałach bez użycia gazu SF6 dlatego nie ma negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Aspekt ten staje się coraz bardziej zaw Polsce. uważalny również w Polsce. Rozdzielnica pierścieniowa Xiria firmy Eaton jest przystosowana do pracy w przyszłych sieciach inteligentnych w ii w pełni w pełni odpowiada wymaganiom międzynarodowych norm IEC. Również w trakcie podoświadczenie zdobyte w nad pięcioletniej obecności rozdzielnio wzroście cy Xiria na rynku świadczy o wzroście zainteresowania ii zapotrzebowania na te rozdzielnice pierścieniowe nowej generacji. Aneta Szydłowska Aneta Szydłowska Moeller Electric Sp. Z o.o. Eaton Electric Sp. z o.o.
Literatura: a)
b)
Rys. 6 Panel operatorski w a) pozycji pracy i b) w pozycji uziemionej
22 26
Alex Pikkert “Innovative Ring Main Unit design: safety and availability aspects” – Międzynarodowa Konferencja Dystrybutorów Energii Elektrycznej CIRED, Chorwacja 2007.
4/2010 urządzenia dla energetyki 8/2009
technologie, produkty – informacje firmowe
System detekcji doziemionego kabla w linii wiązkowej średniego napięcia Wiązki kablowe stosowane są w elektroenergetyce w sytuacjach, gdy prąd linii kablowej przekracza maksymalny, dopuszczalny prąd pojedynczego kabla. Rozwiązania takie często stosowane są ze względów technicznych lub ekonomicznych. W układach nie posiadających zasilań rezerwowych pozwalają one dodatkowo na poprawę pewności zasilania. Aczkolwiek bowiem większa ilość elementów (pojedynczych kabli) zwiększa potencjalną możliwość ich uszkodzenia, to jednak łatwa eliminacja uszkodzonego elementu (odłączenie uszkodzonego kabla) umożliwia dużo szybsze przywrócenie zasilania (choćby w ograniczonym zakresie), niżby to miało miejsce w przypadku konieczności naprawy lub wymiany całej linii kablowej. W świetle powyższego, w przypadku wiązek kablowych kluczowego znaczenia nabiera problem szybkiej, łatwej i jednoznacznej lokalizacji uszkodzonego pojedynczego kabla. W referacie przedstawiono nowatorski system detekcji uszkodzonego kabla w wiązce. Projekt został zrealizowany wspólnie przez firmy OPA-Zabrze i Energotest dla jednej z kopalń i dotyczył dwóch wiązek ośmio-kablowych w sieci 6kV pracującej z izolowanym punktem neutralnym. 12. System stwierdzić, detekcji doziemionego w linii wiązkowej średniego napięcia Przedstawione w referacie doświadczenia eksploatacyjne pozwalają żekabla zaproponowana koncepcja rozwiązuje istotny problem związany z stosowaniem wiązek kablowych. Opis rozwiązania Obecnie stosowne zabezpieczenia ziemnozwarciowe traktują wiązkę kablową jak linię jednotorową. Zabezpieczenia są zasilane prądami filtru składowej zerowej wypadkowymi dla całej wiązki złożonej z kilku kabli. Brak informacji o składowej zerowej dla poszczególnych kabli nie pozwala na identyfikację kabla uszkodzonego. Ponadto w celu identyfikacji uszkodzonego kabla należy zastosować identyczne układy zabezpieczeń po obu jego stronach, co wynika z małej różnicy w wartości prądów zerowych na danym końcu linii przy doziemieniu w pobliżu drugiego końca linii w porównaniu z wartością prądu zerowego przy zwarciu doziemnym poza linią. Zatem aby detekcja uszkodzonego kabla była możliwa (na podstawie wartości składowych zerowych prądu), na każdym kablu wiązki po obu stronach linii należy zainstalować przekładniki ziemnozwarciowe, zasilić z nich indywidualne zabezpieczenia ziemnozwarciowe kierunkowe oraz zastosować funkcję logiczną ich pobudzeń. Rozwiązanie takie posiada jednak szereg wad. Należy zastosować stosunkowo dużą ilość indywidualnych przekaźników, których rozrzuty parametrów mają wpływ na zmniejszenie czułości całego układu, ponadto strefa ich działania zależy od wprowadzonych nastaw oraz od prądu zwarcia jednofazowego sieci po jednej i po drugiej stronie chronionego odcinka, co czyni ją zależną od konfiguracji sieci. Wymienionych powyżej wad pozbawiona jest opisana w referacie nowatorska metoda selektywnego wyznaczania uszkodzonego kabla w wiązce. Jej zasa-
24
da opiera się na porównaniu w jednym urządzeniu prądów składowej zerowej każdego kabla wiązki. Prąd mierzony w uszkodzonym kablu będzie się różnił od prądów w pozostałych kablach w stopniu zależnym od miejsca zwarcia, od znaczących wartości i kierunku na początku toru do praktycznie nierozróżnialnych wartości na końcu toru. Zatem jako uszkodzony wyznaczany jest ten kabel, którego prąd składowej zerowej różni się (co do wartości i ewentualnie kierunku) od prądów w pozostałych kablach. Przytoczone kryterium wyznaczania uszkodzonego kabla wymaga więc pomiaru prądów zerowych po obu stronach kabla, nie wymaga natomiast wprowadzania precyzyjnie wyliczonych nastaw oraz w niewielkim stopniu zależy od konfiguracji sieci. Ograniczeniami tej metody jest możliwość stosowania jej dla wiązek złożonych z co najmniej trzech kabli, które powinny ponadto mieć zbliżone długości i parametry dla składowych zerowych (co zwykle ma miejsce). Można również wyobrazić sobie możliwość wprowadzania współczynników korekcyjnych w przypadku różnic w zastosowanych kablach, jednak prezentowane rozwiązanie nie posiada w obecnym stanie takiej funkcjonalności.
RZ40
RZ40
Opisany powyżej algorytm został zaimplementowany w rejestratorze zaRys. 1. Schemat poglądowy podłączenia kłóceń typu RZ40. Rejestrator poanalizatora RZ40 (dla jednej wiązki). siada 18 wejść analogowych, a więc Rys. się 1 Schemat poglądowy podłączenia analizatora RZ40 (dla jednej wiązki). idealnie nadawał do zastosowania opisanej aplikacji złożonej żony jest w procesor sygnałowy (DSP) z dwóch wiązek 8-mio kablowych (po- wykonujący obliczenia z wykorzystamiar 16-tu prądów i 2-ch napięć skła- niem mierzonych sygnałów w czasie dowej zerowej). Rejestrator wyposa- rzeczywistym. Poglądowy schemat
urządzenia dla energetyki 4/2010
technologie, produkty – informacje firmowe 12. System detekcji doziemionego kabla w linii wiązkowej średniego napięcia
dla jednej wiązki zamieszczony jest na rysunku obok. Urządzenie RZ40 posiada przekaźniki sygnalizacyjne dla każdego wejścia prądowego, dzięki którym jest wyprowadzana informacja o uszkodzeniu konkretnego kabla. Dostęp do tych informacji oraz do rejestratora zakłóceń i zdarzeń jest również możliwy poprzez łącza teleinformatyczne lokalne RS232 i zdalne RS485 i Ethernet.
Io Io Io Io Io Io
Q
| Q|
Q
| Q|
Q
| Q|
Q
| Q|
Q
| Q|
Pob Io Pob Io Pob Io Pob Io Pob Io Pob Io
Q | Q| Przedstawiony na rysunku nr 2 algorytm działania układu polega na wyznaIo Pob Io czeniu kabla w którym prąd najbardziej Q | Q| różni się od przeciętnej wartości prąIo Pob Io dów w pozostałych kablach. UżyteczQ | Q| ną funkcją od wyznaczania przeciętnej 12. System detekcji doziemionego kabla w linii wiązkowej średniego napięcia Uo wartości prądów jest w tym przypadku funkcja mediany. Do algorytmu porównania prądów można użyć zarówno wartości prądów bezkierunkowych MED |M| x max 3. Doświadczenia eksploatacyjne jak i wartości z uwzględnieniem kierunku prądu względem napięcia składowej Od momentu uruchomienia systemu detekcji doziemionego kabla w jednej z kopalń (połowa roku 2009), zerowej. W drugim przypadku uzysku10...100% wystąpiło jedno doziemienie w strefie oraz kilkadziesiąt poza strefą. Dla zwarć doziemnych poza strefą jemy znacznie większą czułość algoQ rytmu przy zwarciach na początku linii potwierdziły się rozważania teoretyczne, iż prądy zerowe w poszczególnych fazach są niemal równe. Io min wielotorowej, kiedy to prądy składo- Rejestracje prezentowane są na poniższych rysunkach. (nastawa) wej zerowej kabla uszkodzonego i kabli „zdrowych” mają przeciwny kierunek. Rys. 2. Schemat poglądowy algorytmu wyznaczania doziemionego kabla wiązki. W opisywanym urządzeniu zamiast Rys. po- 2. Schemat poglądowy algorytmu wyznaczania doziemionego kabla wiązki. równywać prądy, posłużono się porównaniem mocy biernych, które z natury posiadają „kierunkowy” charakter. Poza tym zastosowany zaawansowany algorytm wyliczania mocy biernej praktyczPrzedstawiony na rysunku nr 2 algorytm działania układu polega wyznaczeniu prądyna Io poszczególnych kablikabla w którym prąd nie uniezależnia otrzymane wartości od rodzaju zwarcia (metaliczne, łukowe, najbardziej różni się od przeciętnej wartości prądów w pozostałych kablach. Użyteczną funkcją od oporowe), jest też podstawą działania wyznaczania przeciętnej wartości prądów jest w tym przypadku funkcja mediany. Do algorytmu porównania przekaźników ziemnozwarciowych kieprądów można użyć zarówno wartości prądów bezkierunkowych jak i wartości z uwzględnieniem kierunku runkowych typu Zio (prod. EnergotestEnergopomiar) od lat z powodzeniem prądu względem napięcia składowej zerowej. W drugim przypadku uzyskujemy znacznie większą czułość stosowanych w energetyce zawodoalgorytmu przy zwarciach na początku linii wielotorowej, kiedy to prądy składowej zerowej kabla wej. Warto również zwrócić uwagę na uszkodzonego i kabli „zdrowych” mają przeciwny kierunek. W opisywanym urządzeniu zamiast porównywać fakt, że dla prawidłowej detekcji uszkoNapięcie Uo dzenia nieistotny jest faktyczny kieruprądy, posłużono się porównaniem mocy biernych, które z natury posiadają „kierunkowy” charakter. Poza nek mocy, a jedynie kierunek względem tym zastosowany zaawansowany algorytm wyliczania mocy biernej praktycznie uniezależnia otrzymane mocy w pozostałych kanałach, zatem nieistotna jest biegunowość doprowawartości od rodzaju zwarcia (metaliczne, łukowe, oporowe), jest też podstawą działania przekaźników dzonego napięcia składowej zerowej. ziemnozwarciowych kierunkowych typu Zio (prod. Energotest-Energopomiar) od lat z powodzeniem Ze względu na błędy pomiarowe, współ. w energetyce zawodowej. Warto również zwrócić uwagę na fakt, że dla prawidłowej detekcji czynniki bezpieczeństwa, asymetrięstosowanych liRys. 3. Wyniki rejestracji prądów płynących przez kablewzględem oraz napięcia U , nii kablowych możliwy do uzyskania uszkodzenia nieistotny jest faktyczny kierunek mocy, a poszczególne jedynie kierunek mocy Rys. 3 Wyniki rejestracji prądów płynących przez poszczególne kable oraz napięcia U0, 0 w pozostałych zarejestrowanych przez rejestrator RZ 40 w RP6/21 p. 18 poziom czułości osiąga wartość rzędu zarejestrowanych rejestrator RZ 40napięcia w RP6/21składowej p. 18 kanałach, zatem nieistotna jest biegunowośćprzez doprowadzonego zerowej. 10%...20% różnicy mierzonych prądów. nej (zakres 10...100%) W zależności od ilości kabli w wiązce newralgicznych punktach, takich jak i stosunków prądów doziemnych kabli główne zasilanie zakładu wybór jest 8 Ior – wartość progu pobudzenia wy12.4 rażona w mA (zakres 5...1000mA) do prądów w pozostałych częściach oczywisty, gdyż bezpośrednie wskazasieci przenosi się na strefę działania nie obsłudze uszkodzonego kabla wie- 8 Ios – wartość sygnalizacji prądu (1...100mA) obejmującą co najmniej 80%...90% dłu- lokrotnie skraca czas przerwy w zasilagości linii. Zatem umieszczenie zabez- niu, co ma istotny wymiar zarówno ruZadziałanie zabezpieczenie i detekcja pieczeń na obu końcach obejmie zasię- chowy jak i ekonomiczny. uszkodzonego kabla nastąpi gdy zostagiem działania całą wiązkę kablową. nie przekroczony nastawiony próg napięOczywiście zaproponowane rozwiąza- Nastawy nie powoduje zwiększenie nakładów Urządzenie posiada cztery podstawowe cia składowej zerowej, oraz jednocześnie największa różnica prądu (mocy biernej) inwestycyjnych, zatem zasadność je- nastawy: w stosunku do wartości przeciętgo stosowania musi wynikać z bilansu 8 Uor – wartość rozruchowa napięcia składowej zerowej (zakres 5...100V), nej przekroczy nastawioną minimalną kosztów inwestycyjnych oraz kosztów wartość prądu oraz nastawioną wari zagrożeń związanych z ewentualny- 8 Io_wzgl – względna wartość progu tość względną (10...100% mediany). mi przerwami w dostawie energii elek- 12.6 pobudzenia wyrażona w procentach różnicy prądu od wartości przeciętGdy zostanie przekroczona nastawiotrycznej. Wydaje się jednak, że w tak
urządzenia dla energetyki 4/2010
25
technologie, produkty – informacje firmowe 12. System detekcji doziemionego kabla w linii wiązkowej średniego napięcia
Doświadczenia eksploatacyjne Od momentu uruchomienia systemu detekcji doziemionego kabla w jednej z kopalń (połowa roku 2009), wystąpiło jedno doziemienie w strefie oraz kilkadziesiąt poza strefą. Dla zwarć doziemnych poza strefą potwierdziły się rozważania teoretyczne, iż prądy zerowe w poszczególnych fazach są niemal równe. Rejestracje prezentowane są na poniższych rysunkach.
prądy Io poszczególnych kabli
Napięcie Uo
Rys.4.4.Wyniki Wyniki rejestracji prądów płynących przez poszczególne kable oraz U napięcia U0, zaRys. rejestracji prądów płynących przez poszczególne kable oraz napięcia 0, zarejestrowanych rejestrowanych przez rejestrator RZ 40 w RP6/21 p. 18 – powiększenie przebiegu z rys. 3 12. System detekcji doziemionego kabla w linii wiązkowej średniego napięcia przez rejestrator RZ 40 w RP6/21 p.kabla 18 –wpowiększenie przebiegu z rys. 3 12. System detekcji doziemionego linii wiązkowej średniego napięcia
Io kabla nr 4 Io kabla nr 4
Io Io zwarcie zwarcie zewnętrzne zewnętrzne
ferrorezonans ferrorezonans
zwarcie w strefie (łukowe) zwarcie w strefie (łukowe)
Na rysunkach 5 i 6 przedstawiono przebiegi występujące w czasie zwarcia doziemnego. W początkowej fazie zwarcie doziemne miało charakter metaliczny i mialo miejsce poza strefą (poza wiązką). Po wyłączeniu zwarcia wystąpił ferrorezonans, a przepięcia towarzyszące temu zjawisku prawdopodobnie doprowadziły do kolejnego daziemienia, tym razem w rozpatrywanej wiązce kablowej. Na przebiegach widoczny jest prąd Io kabla nr 4 który wyraźnie różni się od prądów Io pozostałych kabli. Ponadto na jednej ze stron (rozdzielnia RP6/20) prąd ten posiada inny kierunek od w stosunku do pozostałych prądów. Należy również zauważyć, że wartości i kształty prądów Io w kabli po jednej stronie są prawie równe. Potwierdza to słuszność wyboru metody identyfikacji doziemionego kabla w wiązce kablowej.
Wnioski 1. Zastosowana metoda detekcji uszkodzonego kabla umożliwia natychmiastową identyfikację uszkodzonego Rys. 5.Przebiegi Przebiegi napięcia Uo i prądów Io po jednej stronie rozdzielni RP6/21. kabla w liniach wiązkowych. Rys. napięcia i prądów po jednej rozdzielni Rys. 5. 5. Przebiegi napięcia UoUo i prądów Io poIojednej stroniestronie rozdzielni RP6/21. RP6/21 2. Bezpośrednia identyfikacja uszkodzonego kabla umożliwia z kolei stosunkowo szybkie odłączenie wskazanego kabla i przywrócenie linii do ruchu. 3. Stosując tę metodę nie ma potrzeby diagnozowania linii przez wykwalifikowany personel dysponujący aparaturą pomiarową 4. Szybka identyfikacja uszkodzonego ENERGOTEST kabla ma zasadnicze znaczenie dla 12.7 odbiorców wrażliwych na przerwy Io kabla nr 4 w dostawie energii elektrycznej. Io kabla nr 4 5. Doświadczenia eksploatacyjne (kilkadziesiąt zwarć doziemnych poza strefą i jedno w strefie) oraz rozważania teoretyczne pozwalają postawić wniosek, że zaimplementowana metoda identyfikacji doziemionego kabla w wiązce jest słuszna. 6. Możliwość wykonywania rejestracji Rys. napięcia i prądów po jednej rozdzielni Rys.6.6.Przebiegi Przebiegi napięcia UoUo i prądów Io poIojednej stroniestronie rozdzielni RP6/20. RP6/20 przez rejestrator, daje nam szerszy Rys. 6. Przebiegi napięcia Uo i prądów Io po jednej stronie rozdzielni RP6/20. i głębszy obraz co do miejsca oraz na wartość w większej ilości pól, sytu- waniem pozostałych kabli. Człon sycharakteru zjawisk zachodzących Na rysunkach 5 i 6 przedstawiono przebiegi jawystępujące w czasie zwarciaz doziemnego. W początkowej acja taka zostanie zasygnalizowana gnalizacji prądu nastawą Ios służy w sieci podczas zwarć jednofazoNa rysunkach 5 i 6 przedstawiono przebiegi występujące w czasie zwarcia doziemnego. W początkowej zwarcie doziemne miało charakter metaliczny poza strefą (poza wiązką). Po wyłączeniu wych z ziemią. kofazie„nieprawidłowe działanie”. Istnie- i mialo do miejsce zasygnalizowania przekroczezwarcie doziemne miało charakter metaliczny i mialo miejsce poza strefą (poza wiązką). Po wyłączeniu jefazie także możliwość zablokowania wynia wartości prądu w poszczególnych zwarcia wystąpił ferrorezonans, a przepięcia towarzyszące temu zjawisku prawdopodobnie doprowadziły zwarcia wystąpił ferrorezonans, a przepięcia towarzyszące temu i zjawisku prawdopodobnie doprowadziły branego wejścia, np. tym w razem sytuacji odłąkablach, może być wykorzystany do kolejnego daziemienia, w rozpatrywanej wiązce kablowej. Na przebiegach widoczny jest prąd czenia jednego kabla tym z wiązki dalszej do detekcji niezrównoważenia prądów mgr inż. Mariusz Talaga do kolejnego daziemienia, razem wi rozpatrywanej wiązce kablowej. Na przebiegach widoczny jest prąd Io kabla nr 4 który wyraźnie różni się od prądów Io pozostałych kabli. Ponadto na jednej ze stron (rozdzielnia pracy wielotorowej w staniekabli. normalnym. Energotest sp. z o.o. Io kabla linii nr 4 który wyraźnie różni z się monitorood prądów Io pozostałych Ponadto na jednej ze stron (rozdzielnia Uo Uo
12.8 12.8
26
urządzenia dla energetyki 4/2010
Rozdzielnice gazowe pierwotnego i wtórnego rozdziału energii, transformatory olejowe
do 36 kV
Ormazabal Polska Sp z o.o. 95-100 Zgierz ul. Dąbrowskiego 6/8 tel./fax: +48 42 659 36 13 www.ormazabal.com
Posiadamy certyfikaty Instytutu Energetyki i Energopomiaru
technologie, produkty – informacje firmowe
Platformy wykorzystujące technologię x86 umożliwiające tworzenie inteligentnych sieci przesyłowych w systemach energetycznych Jakie standardy mogą być zalecane? Z powodu zwiększającej się złożoności i zdecentralizowanej struktury dostaw, firmy energetyczne napotykają wiele zmieniających się wyzwań. Powinny one zostać spełnione głównie poprzez łączenie funkcji zasilania z sieciami informatycznymi. Aby zapewnić jednorodność infrastruktury, zalecane jest stosowanie standaryzowanych, wbudowanych platform obliczeniowych, takich jak np. te wykorzystywane w rozwiązaniach telekomunikacyjnych.
W przypadku hubów telekomunikacyjnych w infrastrukturze dostawcy energii, niezawodna i zgodna z wymaganiami MicroTCA.1 platforma Kontron OM7090D zapewni najwyższą prędkość przesyłania danych w sieciach Ethernetowych pracujących z prędkością 10 Gbit/s.
powodu rozdzielenia wytwarzania energii elektrycznej, jej przesyłania i dystrybucji, jak również dzięki stosowaniu inteligentnych technologii pomiarowych i zwiększającemu się wyborowi zdecentralizowanych i niezależnych źródeł zasilania, poszczególni gracze na rynku energii muszą zapewnić sobie wzajemną komunikację w celu wymiany informacji i zapewnienia współpracy w zakresie działania systemów. Ponadto, w zależności od zwiększającego się stopnia wykorzystania odnawialnych źródeł energii, wymagane jest zapewnienie w istniejących sieciach większej elastyczności w zakresie utrzymywania napięcia i ste-
28
rowania przepływem mocy, wynikające ze zwiększającej się potrzeby stosowania zdecentralizowanych, samo-regulujących się mechanizmów, których stosowanie staje się konieczne ze względu na coraz większą złożoność systemów energetycznych.
Tworzenie inteligentnych struktur komunikacyjnych Aby rozwiązać problemy wynikające ze zwiększającej się złożoności w sposób ekonomiczny, który zapewni prawidłowość działania w długim okresie czasu, konieczne jest tworzenie rozbudowanych, inteligentnych rozwiązań komunikacyjnych, które umożliwią komu-
nikację zarówno pomiędzy wszystkimi punktami pomiarowymi, poszczególnymi urządzeniami pomiarowymi dostawcy energii, jak również pomiędzy poszczególnymi dostawcami. Dlatego też, aby zapewnić, że wszystkie wymagane informacje mogą zostać wygenerowane, konieczne jest stworzenie infrastruktury komunikacyjnej na poziomie systemów dystrybucji średniego napięcia. Dodatkowo, konieczne jest przygotowanie infrastruktury IT umożliwiającej przechowywanie danych i agregację w taki sposób, aby wszyscy producenci energii mieli dostęp do odpowiednich danych na każdym serwerze. Nie mniej istotny jest fakt konieczności instalacji cyfrowych liczników elektrycznych, aby zarówno klienci, jak i dostawcy energii mieli dostęp do danych dotyczących zużycia energii. Wymusza to konieczność zapewnienia dwukierunkowych kanałów komunikacji. Przy możliwości zastosowania modelu wyceny w oparciu o czas lub zużycie, pojawia się pytanie, jakie usługi powinny zostać udostępnione klientom w oparciu o zmienne taryfy. W dłuższej perspektywie czasu, dobrym rozwiązaniem byłoby zaoferowanie klientowi jakiegoś innowacyjnego rozwiązania, jak np. aktywne sterowanie klimatyzatorem, oraz tworzenie wartości dodanej zarówno dla klientów, jak i operatorów sieci.
Wykorzystywanie zdefiniowanych standardów W tym punkcie pojawia się pytanie – jak inteligentna infrastruktura komunikacyjna może zostać zaimplementowana w sposób najbardziej efektywny, ekonomicznie uzasadniony i możliwy do
urządzenia dla energetyki 4/2010
technologie, produkty – informacje firmowe rozwijania w przyszłości. Aby w pełni wykorzystać zalety uproszczonej i efektywnej kosztowo logistyki zakupowej, wysokiej kompatybilności, długo terminowej skalowalności, oczywistym jest, że należy postawić na jednorodną i łatwo skalowalną infrastrukturę komunikacyjną. Dlatego też, coraz częściej pojawia się pojęcie Internet Energii, ponieważ, analogicznie jak w przypadku Internetu, celem powinno być udostępnienie wspólnych standardów takich jak komunikacja Ethernet oparta o standard IP, wykorzystywanych do komunikacji pomiędzy jednorodnymi węzłami, zapewniającymi komunikację pomiędzy dostawcą a odbiorcą energii. Aby nie wynajdować ponownie koła, przynajmniej w przypadku części sprzętowej infrastruktury komunikacyjnej, należy przeanalizować przypadek rynku rozwiązań telekomunikacyjnych, charakteryzujący się gwałtownie zwiększającymi się obciążeniami i szybkim wprowadzaniem innowacyjnych rozwiązań. Przykład tego rynku jest szczególnie interesujący, ponieważ wraz z liberalizacją rynku i rozwojem sieci działających w oparciu o protokół IP i inne technologie przesyłania danych (np. packet-switching), opracowano standardowe rozwiązania części sprzętowej zapewniające maksymalną skalowalność i niezależność rozwiązania od producenta. Specyfikacje AdvancedTCA i MicroTCA są tego najlepszym przykładem. Oba standardy zostały zdefiniowane specjalnie dla rynku rozwiązań telekomunikacyjnych przez PICMG – konsorcjum ponad 450 producentów sprzętu komputerowego. W specyfikacji zawarto wszystkie wymagania, których spełnienie jest konieczne, aby zapewnić niezawodną pracę infrastruktury telekomunikacyjnej. Oprócz wymagań dotyczących bezpieczeństwa pracy (obsługa, zanieczyszczenie środowiska, odprowadzane ciepło, poziom hałasu, odporność na ogień, wibracje i uderzenia), najważniejszym jest niezawodność. Dla systemów telekomunikacyjnych wymaganie dotyczące zapewnienia dostępności na poziomie 99,9999%, znane również jako sześć dziewiątek, zostało zdefiniowane wiele lat temu. Taka dostępność systemów może zostać osiągnięta jedynie poprzez zastosowanie redundancji – nie może występować “pojedynczy punkt uszkodzenia”, który mógłby spowodować brak dostępności. Dlatego też specyfikacja bazowa obejmuje wymagania dotyczące konstrukcji systemu wysokiej dostępności: zastosowanie zdublowanych elementów systemu, zdublowanie sieci oraz rozdzielenie danych sterowania i danych użytkownika. Z funkcjonalnego punktu widzenia systemy te charakteryzują się dużą ilością procesów przetwarzania transakcji przesyłania danych, krótkim czasem zwłoki i dużą szybkością przesyłania
Przy zastosowaniu jako centralny hub komunikacyjny, wysoce niezawodne płyty procesorowe 10 Gigabit ATCA Node Blade Kontron AT8050 z cztero-rdzeniowymi procesorami 45nm Intel® Xeon® 5500, których dostępność jest gwarantowana przez długi okres czasu, zapewniają wysoką moc obliczeniową połączoną z niskim poborem mocy.
danych – wszystkie te wymagania odnoszą się również do infrastruktury Inteligentnych Sieci Przesyłowych. Wynika to z faktu, że natężenie ruchu sieciowego będzie się zmieniać wraz ze wzrostem ilości rozproszonych źródeł energii i inteligentnych liczników. W przypadku danych pochodzących z czujników i danych sterujących oczywistym jest, że oprócz szybkości przesyłania danych niezwykle ważne jest zapewnienie przez zastosowaną technologię możliwości przesyłania danych w czasie rzeczywistym. Ponieważ komunikacja realizowana w oparciu o TCP/IP jest również zdefiniowana, np. jako protokół komunikacyjny zapewniający ochronę danych i sterowanie (według normy IEC 61850), uzasadnionym wydaje się, aby pozostałe elementy Inteligentnych Sieci Przesyłowych wykorzystywały tę samą infrastrukturę.
Dla dużych ilości danych, które muszą być dostępne w bardzo krótkim czasie dostępne są 10 Gigabitowe platformy ATCA (w przyszłości nawet 40 Gigabitowe), które są idealnym rozwiązaniem dla sieci szkieletowych w systemach telekomunikacyjnych, w których dane z różnych węzłów (np. pod-stacji) są dostarczane w czasie rzeczywistym w celu np. przekształcania i/lub zapisywania. Kompaktowe platformy MicroTCA są idealnym produktem do zastosowania w węzłach obsługujących ostatnią milę. W przypadku systemów telekomunikacyjnych może to być np. maszt operatora telefonii komórkowej. W przypadku systemów energetycznych – przez analogię – mogą to być pod-stacje, w których zbierane dane dotyczące zużycia są gromadzone, obrabiane do celów dalszego wykorzystania i przesyłane w czasie rzeczywistym
Konfigurowalna, efektywna kosztowo i czasowo rodzina ultra-cichych serwerów przemysłowych Kontron KISS-Server, których dostępność jest gwarantowana przez długi okres czasu, dostępnych w standardach 1U, 2U i 4U. Produkty z tej rodziny spełniają wysokie wymagania dotyczące niezawodności i dostępności, mogą znaleźć zastosowanie w sterowniach i rozdzielniach.
urządzenia dla energetyki 4/2010
29
technologie, produkty – informacje firmowe do sieci szkieletowej systemu, która umożliwia przesłanie np. danych dotyczących całościowego zużycia do serwera centralnego. Interesujące również jest to, że standard MicroTCA jest odpowiedni dla środowisk, w których występują trudniejsze warunki pracy, co ma miejsce w pod-stacjach, w których również – tu należy wspomnieć o trzecim, właściwym dla tego celu standardzie – stosowane są systemy zbudowane w oparciu o standard CompactPCI. Takie rozwiązania konstrukcyjne oparte o zasadę “zespołu modularnego”, niezależne od zastosowanych standardów, zapewniają elastyczność skalowania, niezwykle krótki czas wprowadzenia produktu na rynek, są również niezwykle wygodne pod względem uruchomienia i konserwacji.
Dla niezawodnych i odpornych na uszkodzenia platform komunikacyjnych, niezwykle efektywnym kosztowo rozwiązaniem jest switch Kontron 6U Switch CP6930, wyposażony w sześć portów 10 GbE (SFP+) znajdujących się na panelu przednim, dwa porty 1 GbE (SFP) oraz 24 porty Gigabit Ethernet znajdujące się w części tylnej.
Zmiana postępuje w sposób ciągły
Efektywny energetycznie i kosztowo Kontron Box PC CB 752 jest znakomitym rozwiązaniem w przypadku zastosowania jako centralny węzeł GSM/GPRS w centrum sterowania siecią, umożliwiając efektywne zbieranie danych pomiarowych i ich przesyłanie, np. poprzez sieć GSM.
Kompaktowe i bezobsługowe wbudowane komputery IPC z rodziny Kontron ThinkIO są odpowiednie do zastosowania jako zintegrowane, modularne interfejsy I/O, zwłaszcza do celów sterowania zdecentralizowanych źródeł energii, takich jak turbiny wiatrowe.
30
Elastyczność jest szczególnie cenną zaletą, ponieważ dziś nikt nie ma pewności jak w przyszłości będzie postępował rozwój Inteligentnych Sieci Przesyłowych. W chwili obecnej prowadzone są testy z zarządzalnymi zestawami danych pochodzących ze stosunkowo niewielkiej ilości inteligentnych liczników, które są obsługiwane przez jednego z dostawców energii. Jaki scenariusz zostanie zrealizowany? Jakie dynamicznie dostosowywane taryfy zostaną ostatecznie zaoferowane, czy będą one stosowane przez klientów? Jaka ostatecznie jest ilość generowanych danych – nie tylko wysyłanych do firmy dostarczającej energię, ale również w przeciwnym kierunku? Do licznika zużycia energii, lub może nawet bezpośrednio do klienta? Dane powinny być zsynchronizowane z producentem – w czasie rzeczywistym. Jak rozwiązać problem prywatności – kiedy dane użytkownika mogą być przesyłane bezprzewodowo? Przykładowo, w zakresie zasobów sieciowych i uwarunkowań dotyczących bezpieczeństwa, dedykowana sieć komunikacyjna powinna być całkowicie odłączona od sieci publicznych. Taka konfiguracja może zostać zrealizowana bez pełnego modułu GSM, ostatnia mila może zostać dołączona np. z wykorzystaniem szyfrowanego połączenia PLC (ang. Power Line Communication). W dalszej części można wykorzystać istniejącą sieć telekomunikacyjną (energetyczną lub telekomunikacyjną). Może to spowodować przyrost ruchu sieciowego w istniejących sieciach komunikacyjnych, które również powinny zostać przystosowane do wciąż zwiększającego się natężenia ruchu sieciowego – jest to kolejny argument przemawiający za wykorzystaniem modularnej, skalowalnej wydajności standardowych platform. Innym scenariuszem odnoszącym się do niezależnej sieci komunikacyjnej, zwłaszcza w odniesieniu do sieci szkie-
urządzenia dla energetyki 4/2010
technologie, produkty – informacje firmowe letowej, jest pytanie: czy użytkownik może osiągnąć jeszcze więcej korzyści z istniejących i nowo powstających sieci komunikacyjnych?
Platforma sprzętowa dla Sieci Domowej
Wartość dodana poprzez usługi IP Po zainstalowaniu infrastruktury komunikacyjnej działającej w oparciu o protokół internetowy (IP), oprócz automatyzacji procesu i sterowania przepływem mocy pojawiają się dodatkowe możliwości wykorzystania sieci inteligentnej. Możliwe staje się zaoferowanie nawet klasycznych usług przesyłania danych ethernetowych, takich jak dostęp szerokopasmowy, usługi IPTV (ang. Internet Protocol Television), VoIP (ang. Voice over IP) i VPN (ang. Enterprise Virtual Private Networks), umożliwiającej bezpieczne przesyłanie zabezpieczonych krytycznych danych. Poprzez uruchomienie tego typu usług zapewniających wartość dodaną, firmy energetyczne mogą nie tylko zyskać dodatkowe źródła przychodów, ale również zwiększyć lojalność klientów i przekształcić się w firmę typu “Utelco”, lub też oferować dostęp do sieci firmom telekomunikacyjnym jako “CoC” (ang. Carrier of Carrier). Przykładowo, oprócz inteligentnych liczników elektrycznych, można zaoferować urządzenia typu “residential gateway”, umożliwiające optymalizację bilansu energetycznego domu. Wskazuje to również drogę do liberalizacji rynku inteligentnych liczników elektrycznych: jeżeli byłoby możliwe instalowanie inteligentnych liczników elektrycznych zgodnie z potrzebami i gustami klienta – niezależnie od dostawcy energii elektrycznej – mogłoby spowodować powstanie nowego rynku urządzeń automatyki domowej, umożliwiających inteligentną kontrolę zużycia energii. Użytkownik końcowy mógłby posiadać własną infrastrukturę w domu, będąc tym samym niezależnym od dostawcy energii. Takie rozwiązanie może spowodować konieczność stworzenia atrakcyjnych graficznie i łatwych w użyciu (dotykowych) systemów wyświetlania obsługiwanych z poziomu intuicyjnego menu. Inteligentny licznik elektryczny jest atrakcyjny dla użytkownika końcowego jedynie wtedy, kiedy umożliwia korzystanie z dodatkowych funkcjonalności, takich jak wyświetlanie informacji o zużyciu paliwa i aktualnych wielkości zużycia energii. W chwili obecnej jedna rzecz jest również jasna: w ślad za zwiększającym się wciąż wyborem źródeł energii, użytkownik końcowy ze swoją własną instalacją grzewczą, nie ma możliwości łatwej zmiany dostawcy energii elektrycznej, ponieważ system zarządzania został dostarczony przez dostawcę energii, który zapewnia również system komunikacji. Należy również pamię-
W przypadku konieczności efektywnej czasowo i kosztowo implementacji zintegrowanych rozwiązań z zakresu inteligentnego pomiaru zużycia energii i automatyki domowej optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie zbudowanego w oparciu o procesor RISC panelu Kontron Pico client, wyposażonego w ekran dotykowy o przekątnej 5,7”, będący niezwykle kompaktowym, efektywnym kosztowo panelem PC charakteryzującym się niezwykle małym poborem mocy.
tać, że sieć elektryczna łączy ze sobą 100% wszystkich gospodarstw domowych, co stanowi znaczącą przewagę nad jakąkolwiek inną technologią. Niezależnie od tego – czy po usługach triple play (TV/Internet/Telefonia) możliwe jest uzyskanie quad play (łącznie z Inteligentnymi Sieciami Przesyłowymi / Automatyką Domową)? Wprawdzie jest to wciąż odległa, ale wyobrażalna perspektywa – dostawca infrastruktury telekomunikacyjnej powinien mieć możliwość wyboru i współpracy z jednym lub wieloma firmami energetycznymi. Dlatego też należy rozważnie przeanalizować, w oparciu o jaką technologię zaimplementowane zostaną Inteligentne Sieci Przesyłowe w da-
nym systemie. W szczególności, że z powodu specjalnych potrzeb, które mogą być współdzielone np. z łącznością radiową w systemie Tetra używaną przez siły policyjne lub z systemem komunikacji wykorzystywanym przez siły obronne lub lotniska, wiele argumentów przemawia nad zastosowaniem platform opartych o otwarte standardy, które zostały opracowane przez PICMG. Niektóre z tych platform są już wykorzystywane w wiodących firmach OEM-owych dostawców energii w platformach zgodnych w wymaganiami normy IEC 61850. Dlaczego więc nie wykorzystać tych technologii w Inteligentnych Sieciach Przesyłowych?
Platforma sprzętowa dla Sieci Domowej
Kontron Nano Client 10.4”, zbudowany w oparciu o procesor Intel Atom Z5xx jest otwartą, łatwo skalowalną platformą x86 umożliwiającą szybkie wyświetlanie danych video, dzięki czemu może znaleźć zastosowanie jako urządzenie typu “residential gateway”.
urządzenia dla energetyki 4/2010
31
technologie, produkty – informacje firmowe
Energia® Portable – moc w zasięgu ręki W ciągu kilku ostatnich lat infrastruktura techniczna układów pomiarowo – rozliczeniowych energii elektrycznej ulegała dynamicznym zmianom. Choć u niektórych Odbiorców funkcjonują jeszcze liczniki indukcyjne, to są one systematycznie wypierane przez liczniki elektroniczne realizujące pomiary w znacznie szerszym zakresie. Zmiana ta pozwala nie tylko OSD na gromadzenie pełniejszych danych charakteryzujących dany odbiór, ale daje również samemu Odbiorcy realne szanse na obniżenie kosztów wynikających z zużycia energii elektrycznej. racownia Informatyki Numeron Sp. z o.o. w odpowiedzi na szybko zmieniające się potrzeby rynku stworzyła dedykowany pakiet narzędziowy Energia® Portable dla posiadaczy elektronicznych liczników energii elektrycznej chcących świadomie zarządzać zużyciem energii w swoim przedsiębiorstwie. Jego istotą jest prosty i niezawodny odczyt danych pomiarowych z rozliczeniowych liczników energii elektrycznej oraz ich przetwarzanie i analiza w podręcznej aplikacji. Pakiet składający się z komputera typu Netbook, wyposażonego w program Energia®3, oraz głowicy optycznej, jest nie tylko prosty w obsłudze ale też wygodny i dający Użytkownikowi wiele wymiernych korzyści. Zalety korzystania z pakietu Energia® Portable: 8 Możliwość uzyskania oszczędności, dzięki wykorzystaniu modułu analitycznego pod kątem lokalizowania zjawisk niepożądanych tj. przekroczenia mocy umownej, tangensa i innych. 8 Optymalizacja mocy zamówionej (dopasowanie do potrzeb wynikających z analizy zużycia). 8 Optymalizacja sposobu rozliczania taryfy (dopasowanie do potrzeb wynikających z analizy poboru mocy). 8 Możliwość symulacji kosztowej opłacalności zmiany sprzedawcy zgodnie z zasadą TPA 8 Możliwość odczytu danych pomiarowych w dowolnym momencie, bez ingerencji w infrastrukturę układu pomiarowego.
32
Funkcjonalności oferowanego rozwiązania: 8 Odczyt danych pomiarowych z licznika energii elektrycznej poprzez interfejs optyczny, za pomocą dostarczonej głowicy optycznej. 8 Możliwość pozyskania z licznika m.in.: stanów liczydeł, profilu mocy oraz rejestru zdarzeń (zakres odczytywanych danych każdorazowo definiowany jest w programie Energia® 3 oraz zależy od typu i aktualnej parametryzacji licznika). 8 Archiwizacja dokonanych odczytów w zintegrowanej bazie danych. 8 Współpraca oferowanego pakietu programowego z liczbą ponad 40 typów elektronicznych liczników energii elektrycznej dostępnych na rynku. 8 Wydajne rozwiązanie sprzętowo-programowe, pozwalające prowadzić analizę zużycia energii elektrycznej
zarówno przez odbiorcę indywidualnego, jak i małe i średnie przedsiębiorstwo. 8 Prosta i intuicyjna obsługa pakietu, dzięki czemu może z niego skorzystać praktycznie każdy. 8 Baza modułów analityczno-raportowych oraz taryfowych, które dają Użytkownikowi możliwość wykonywania obliczeń, analiz i symulacji taryfowych na zgromadzonych już w bazie danych pomiarowych. Oprogramowanie Energia®3, preinstalowane na komputerze typu Netbook, pozwala zaoszczędzić czas i umożliwia korzystanie z pełnych możliwości pakietu już w chwilę po pierwszym uruchomieniu dostarczonego komputera. Dzięki takiemu rozwiązaniu, zaraz po podłączeniu głowicy optycznej do licznika energii elektrycznej Użytkownik w prosty i szybki sposób może odczytać z niego dane, a następnie analizować zużycie energii elektrycznej oraz weryfikować poprawność faktur VAT otrzymywanych od swojego dostawcy energii, tym samym optymalizacja kosztów wynikających z zużycia energii elektrycznej staje się faktem. Damian Florczak Pracownia Informatyki Numeron Sp. z o.o.
urządzenia dla energetyki 4/2010
energetyka na Świecie
Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii
Na skutek wytwarzania energii elektrycznej z paliw kopalnych wzrasta na świecie problem efektu cieplarnianego i kwaśnych deszczy. Te negatywne skutki ekologiczne stanowią zagrożenie zarówno dla człowieka, jak i dla środowiska. Kluczem do rozwiązania tych problemów oraz do zapewnienia zrównoważonego rozwoju jest zastosowanie technologii odnawialnych źródeł energii. W związku z tym wspieranie rozwoju tych źródeł staje się coraz poważniejszym wyzwaniem dla wszystkich państw świata.
Rys. 1. Udział energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w całkowitym zużyciu energii elektrycznej (%) - UE27
Rys. 2. Produkcja energii elektrycznej w Bułgarii z trzech podstawowych źródeł energii.
34
nia Europejska przywiązuje dużą wagę do promocji wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Pierwsze uregulowania prawne w tym zakresie pojawiły się w grudniu 1997 roku w opublikowanym dokumencie Biała Księga “Energia dla przyszłości – odnawialne źródła energii”. W zapisach Białej Księgi założono wzrost zużycia energii produkowanej ze źródeł odnawialnych w stosunku do zużycia energii brutto w UE do 12% w roku 2010. Cztery lata póżniej w 2001 r. Parlament Europejski przyjął Dyrektywę 2001/77/ WE w sprawie promocji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej produkowanej z odnawialnych źródeł energii. Dyrektywa wyznacza 22,1% udziału energii elektrycznej produkowanej z odnawialnych źródeł energii w całkowitym zużyciu energii elektrycznej we Wspólnocie do roku 2010, czyli ponad 10% wiecej niż określono w Białej Księdze. Dyrektywa określa cele krajowe dla każdego państwa UE, które muszą być osiągnięte do 2010 r. Dla nowych 12 krajów członkowskich cele zostały zapisane w traktatach akcesyjnych. Bułgaria została zobowiązana do osiągnięcia w 2010 roku poziomu 11% udziału energii odnawialnej w całkowitym zużyciu energii elektrycznej. Udział energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w całkowitym zużyciu energii elektrycznej w roku 2007 oraz cele wyznaczone przez Dyrektywę 2001/77/WE w 27 państwach Unii Europejskiej jest pokazany na rys. 1. W wielu krajach członkowskich, poziom wykorzystania odnawialnych źródeł
urządzenia dla energetyki 4/2010
energetyka na Świecie Tabela1: Udział energii ze źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu energii brutto w Bułgarii i w Polsce według traktatów akcesyjnych i Dyrektywy 2009/28/WE
Kraj
Udział energii ze źródeł Docelowy udział enerDocelowy udział enerodnawialnych w końcogii ze źródeł odnawialgii ze źródeł odnawialwym zużyciu energii brut- nych w końcowym zużyciu nych w końcowym zużyciu to, 2005 r. energii brutto, 2010 r. energii brutto, 2020 r. (Dyrektywa 2009/28/WE) (traktaty akcesyjne) (Dyrektywa 2009/28/WE)
Bułgaria
9,4 %
11%
16 %
Polska
7,2 %
7,5%
15%
energii kształtuje się na poziomie kilku procent. Poszerzona do 27 państw Unia Europejska nie jest w stanie osiągnąć celu Dyrektywy z 2001r., który był przyjęty dla 15 państw. W styczniu 2007 r. Komisja Europejska przyjęła komunikat (COM (2007) 1) odnośnie polityki energetycznej dla Europy, w celu przeciwdziałania zmianom klimatu oraz zwiększania bezpieczeństwa energetycznego UE i konkurencyjności. Na podstawie wniosku Komisji Europejskiej w marcu 2007 r. Rada zatwierdziła cztery cele. Jednym z tych celów jest zwiększenie udziału energii odnawialnej do 20% w 2020 r. Ten sam cel jest postawiony w nowej Dyrektywie 2009/28/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy, która zastępuje Dyrektywę 2001/77/ WE i określa uzyskanie 20% udziału źródeł odnawialnych w zużyciu energii. W pierwszym załączniku Dyrektywy każdy kraj członkowski otrzymał własny cel ilościowy na 2020 r. Dla Bułgarii docelowy udział energii ze źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu energii brutto w 2020 r. jest 16%. Udział energii ze źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu energii brutto w Bułgarii i w Polsce według traktatów akcesyjnych i Dyrektywy 2009/28/WE jest pokazany w tabeli 1. Cel wyznaczony przez Dyrektywę 2009/28/WE nie może być osiągnięty bez ponownej oceny możliwości i pełnej mobilizacji wszystkich dostępnych zasobów odnawialnych. Podstawą dziłania w tym kieruku w Bułgarii jest przyjęta Ustawa o odnawialnych i alternatywnych źródłach energii i biopaliw (Darzhaven vestnik 49 z dnia 19 czerwca 2007 r.). Najważniejszymi zasadami tej ustawy jest podłączenie producentów energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii do sieci energetycznej kraju, obowiązkowy zakup energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii oraz ceny preferencyjne na
Rys. 3. Udział energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w Bułgarii w całkowitej produkcji brutto.
zakup energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii. Według Krajowego Instytutu Statystycznego, w lutym 2010 roku Bułgaria wyprodukowała 4036 GWh energii elektrycznej. Do produkcji energii elektrycznej są wykorzystywane głównie energia jądrowa, spalanie węgla oraz
odnawialne źródła energii. Ich udział w okresie od 1990 roku do początku 2010 roku według Narodowej Kompanii Elektrycznej jest przedstawiony na rys. 2. Udział odnawialnych źródeł energii w Bułgarii według tego samego źródła i w tym samym okresie jest przedstawiony na rys. 3.
Rys. 4. Rozkład gęstości energii wiatru w Bułgarii.
Tabela 2. Zainstalowane moce i energia elektryczna wytworzona przez turbiny wiatrowe.
Rok
Zainstalowana moc, MW
Wytworzona energia elektryczna, mln. kWh
2005
6,1
4,5
2006
12,3
19,8 46,8
2007
40,8
2008
112
122
2009
330
233
urządzenia dla energetyki 4/2010
35
energetyka na Świecie Tabela 3. Strefy w Bułgarii w zależności od nasłoneczniania
Region
Średni czas trwania okresu nasłonecznienia 01.IV - 31.X 01. XI - 31.III
Otrzymywana roczna energia słoneczna
Środkowo - wschodni
do 1640 h
do 400 h
1450 kWh/m2
Północno-wschodni
do 1750 h
do 500 h
1500 kWh/m2
Południowy wschód i południowy zachód
ponad 1750 h
ponad 500 h
1550 kWh/m2
Rys. 5. Zdjęcie turbin z farmy wiatriwej „Święty Nikoła” koło Kawarny.
Rys. 6. Średnia moc energii słonecznej uzyskiwanej na terytorium Bułgarii w ciągu całego roku.
Podział pomiędzy różne rodzaje odnawialnych źródeł energii jest nierówny. Największy jest udział energii wodnej. Bułgaria ma dobre tradycje wytwarzania energii elektrycznej z energii wody. Obecnie woda pozostanie wśród najczęściej używanych źródeł energii odnawialnej w Bułgarii. Analizy wskazują, że Bułgaria jest stosunkowo uboga w zasoby wodne. Według istniejących danych na jednego mieszkańca rocznie przypada 1600-2000 metrów sześciennych wody. Zaletą jest jednak to, że znaczną część kraju zajmują góry. W Bułgarii, która ma powierzchnię trzy razy mniejszą niż Polska (111 tysięcy kilometrów kwadratowych) znajduje się kilkadziesiąt gór. Najwyższe góry Rila i Pirin mają szczyty o wysokości ponad 2900 m. Teoretyczne eksperci szacują potencjał energetyczny wody do 26 mld kWh w roku. Jednak potencjał techniczny wskutek straty jest szacowany na 15 mlrd kWh. W ostatnich latach szybko rozwijającym się działem energetyki jest wytwarzanie energii elektrycznej z wiatru i słońca. Koszty inwestycji uzyskania energii elektrycznej z wiatru są najniższe w porównaniu z innymi sposobami wytwarzania energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Prędkość średnia wiatru w Bułgarii jest niższa niż w Grecji, Niemczech, Danii, Wielkiej Brytanii i innych krajach mających rozwiniętą energetykę wiatrową, chociaż jest wiele miejsc gdzie warunki są porównywalne z tymi w tych krajach. Prędkość średnia wiatru nie jest reprezentatywna dla oceny wartości wiatru jako źródła energii. Ważniejszym parametrem jest gęstość energii wiatru. Na rys. 4 jest przedstawiony rozkład gęstości energii wiatru w Bułgarii. Energia wiatrowa w Bułgarii może być wykorzystana na małej części powierzchni kraju. Są to przeważnie miejsca z wysokością ponad 1000 metrów
Tabela 4. Preferencyjne ceny zakupu energii elektrycznej obowiązujące od 1 kwietnia 2010r.
Typ elektrowni
Cena zakupu EUR/MWh
Elektrownie wiatrowe o mocy zainstalowanej poniżej 800 kW
76,075
Elektrownie wiatrowe o mocy zainstalowanej ponad 800 kW
Elektrownie słoneczne
36
do 2250 pełnych skutecznych godzin pracy w roku
97,447
ponad 2250 pełnych skutecznych godzin pracy w roku
89,190
poniżej 5 kWp
405,398
ponad 5 kWp
372,369
urządzenia dla energetyki 4/2010
energetyka na Świecie nad poziomem morza oraz wybrzeże Morza Czarnego (przyłądki Kaliakra i Emine). Terytorium kraju może być podzielone na trzy strefy wiatru. Pierwszym obszarem jest Nizina Naddunajska, Tracka Nizina, doliny rzeki Struma i Mesta oraz wysokie obszary zachodniej Bułgarii. Druga strefa obejmuje wybrzeża Morza Czarnego i Płaskowyżu Dobrudży oraz miejsca w górach na wysokości 1000 metrów nad poziomem morza. Trzecia strefa obejmuje grzbiety górskie, szczyty o wysokości ponad 1000 m nad poziomem morza oraz części wystające do morza z lądu. Farmy wiatrowe w Bułgarii zlokalizowane są głównie w północno-wschodnim wybrzeżu - Kavarna i Balchik, w pobliżu Sliwen, Ajtos, Jamboł, Targovishte i Somovit. Tabela 2 przedstawia wartości zainstalowanej mocy i energii elektrycznej wytworzonej przez turbiny wiatrowe w ciągu ostatnich pięciu lat. W 2009 roku zbudowano elektrownie wietrzne z ogólną mocą około 220 MW. Od końca ubiegłego roku w eksploatacji jest największa farma wiatrowa w Bułgarii - „Święty Nikoła” w pobliżu Kavarna. Na obszarze 60 kilometrów kwadratowych wybudowano 52 turbiny wiatrowe o mocy 3 MW każda, co oznacza łączną moc 156 MW. Każda turbina wiatrowa ma wieżę o wysokości 105 metrów i ostrza o długości 45 metrów, waży około 360 ton i posiada beton pod fundamenty około 2500 ton. Po oddaniu do użytku parku „Święty Nikoła”, moc zainstalowana w farmach wiatrowych w Bułgarii wzrosła do 330 MW. Zdjęcie turbin z farmy wiatrowej „Święty Nikoła” jest predstawione na rys. 5. Bułgaria jest krajem, który posiada bardzo dobre warunki do produkcji energii elektrycznej ze słońca. W kraju jest duża ilość słońca przez cały rok i wytwarzanie energii elektrycznej z wykorzystaniem energii słonecznej jest bardzo obiecujące. Na rys. 6 jest przedstawiona średnia moc energii słonecznej uzyskiwanej na terytorium Bułgarii w ciągu całego roku. W Bułgarii słonecznych dni w roku jest od 230 do 290. Średni roczny czas nasłonecznienia wynosi około 2150 godzin, czyli 49% od maksymalnie możliwej. W niektórych obszarach średni roczny czas nasłonecznienia może dojść do 2500 godzin. Potencjał promieniowania słonecznego w Bułgarii jest duży, ale obserwowano istotne różnice w intensywności promieni słonecznych w poszczególnych regionach. Według tego wskaźnika Bułgarię można podzielić na trzy strefy słoneczne: Środkowo - wschodni region – zajmuje 40% powierzchni terytorium i 30% populacji. Obszar ten obejmuje obszary górskie. Północno-wschodni region - zajmuje 50% powierzchni terytorium i 60% populacji. Strefa ta obejmuje obszary wiej-
Rys. 7. Zdjęcie pierwszej farmy solarnej w Bułgarii we wsi Srednogortsi.
skie i przemysłowe oraz północną część centralnego wybrzeża. Południowy wschód i południowy zachód - zajmuje 10% procent powierzchni terytorium i 10% populacji. Obszar ten obejmuje południowe wybrzeże. Pierwszą elektrownię słoneczną w Bułgarii zamontowano w 1979 roku na dachu w browarach w pobliżu miasta Kyrdżali. Działała ona tylko trzy lata. Następnie, w różnych miejscach zamontowano pojedyncze systemy solarne, które miały stosunkowo małe moce. W ciągu ostatnich lat wzrosło zainteresowanie budowaniem farm solarnych. W październiku 2007 roku we wsi Srednogortsi, Gmina Madan, rozpoczęto budowę pierwszej farmy solarnej w Bułgarii, która w marcu 2008 roku była podłączona do sieci energetycznej. W tej far-
mie zainstalowano panele słoneczne na 7 masztach o łącznej mocy 42,8 kWp. Na rys.7 przedstawiono zdjęcie pierwszej farmy solarnej w Bułgarii w miejscowości Srednogortsi. Bułgaria posiada duże zasoby energii słonecznej. Ze względu na położenie geograficzne kraju, warunki korzystania z energii słonecznej są bardzo korzystne, zwłaszcza w regionach południowych i wschodnich. W latach 2007-2009 moc instalacji fotowoltaicznych zainstalowanych w Bułgarii wzrosła z 0,03 do 5,7 MWp. W dniu 26 listopada 2008r. w miejscowości Paunovo koło Ichtiman, wprowadzono do eksploatacji pierwszą megawatową farmę solarną w Bułgarii. Ta farma jest największym z takich obiektów nie tylko w Bułgarii ale też w całej Europie Południowo-Wschodniej. Farma zaj-
Rys. 8. Pierwsza megawatowa farma solarna w Bułgarii.
urządzenia dla energetyki 4/2010
37
energetyka na Świecie
muje powierzchnię 4,5 ha. Zamontowano 13 365 sztuk paneli słonecznych, które są ułożone w rzędach o łącznej długości 14 km. Na rys. 8 jest przedstawione zdjęcie części pierwszej megawatowej farmy solarnej w Bułgarii. W dniu 30 kwietnia 2010 pomiędzy wioskami Apriltsi i Sbor koło Pazardzhik zaczęto budowę największej farmy solarnej w Bułgarii i w całej Europie. Farma zostanie wybudowana do 2014 r. na obszarze 200 ha i będzie miała moc 80 MWp. Na rys. 9 są przedstawione najważniejsze lokalizacje farm wiatrowych i słonecznych na mapie Bułgarii.
Pod koniec ubiegłego roku w Bułgarii wewnętrzne zużycie brutto energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii wynosiło 9,9%. Uważa się, że cel indykatywny określony w wysokości 11% za 2010r. jest osiągalny. Oczekuje się, że roczna produkcja energii ze źródeł odnawialnych w Bułgarii wzrośnie z poziomu 1097 ktoe w 2005 roku do 1955 ktoe w 2020 roku. W Bułgarii zainteresowanie budową elektrowni wiatrowych i słonecznych wzrosło. Oprócz korzyści dla środowiska i niewyczerpalności tego typu energii, zachętą do budowy parków
Rys. 9. Lokalizacja na mapie Bułgarii najważniejszych farm wiatrowych i słonecznych.
38
wiatrowych i słonecznych są też preferencyjne ceny zakupu energii elektrycznej. Na podstawie decyzji Państwowej Komisji Regulacji Energetycznej i Wodnej, od 1 kwietnia 2010 roku obowiązują nowe ceny zakupu energii elektrycznej wytwarzanej z wiatru i energii słonecznej, które przeliczone na euro są przedstawione w tabeli 4. Do cen nie jest wliczony VAT, który w Bułgarii wynosi 20%. Ceny zakupu energii elektrycznej wytwarzanej z różnych odnawialnych źródeł energii w Bułgarii są od 4 do 18 razy większe niż ceny zakupu energii elektrycznej z elektrowni atomowej. Dla kompensacji różnicy w cenach i dla popierania rozwoju energetyki z odnawialnych źródeł energii w Bułgarii wprowadzono dodatkową opłatę „zielona energia”. Od 1 lipca 2009r. wszyscy końcowi odbiorcy energii elektrycznej placą do ceny każdego kWh zużytej energii elektrycznej dodatkową opłatę w wysokości 0,212 stotinki (0,108 euro-cents) + 20% VAT. Zasadnicze trudności w realizacji projektów dla rozwoju odnawialnych źródeł energii w Bułgarii to brak strategicznej oceny oddziaływania na środowisko, status gruntów rolnych, na których są budowane urządzenia wykorzystujące energię odnawialną i opóźnienia związane z podłączeniem elektrowni z odnawialnych źródeł energii do sieci energoelektrycznej. Doc. dr inż. Valentin Dimov, mgr inż. Awadh Bawazir
urządzenia dla energetyki 4/2010
energetyka na świecie Korespondencja własna z Francji
Na wypoczynek do... Flamanville Normandia znana była powszechnie w świecie głównie z lądowania na tamtejszych rozległych plażach wojsk alianckich walczących z hitlerowskim okupantem. Współcześnie zaś nie jest jednak już kojarzona wyłącznie z wojenną traumą, ale z techniką jądrową oraz udanym wypoczynkiem nieopodal... elektrowni jądrowych.
egorocznego upalnego lata zawitaliśmy do Flamanville, gdzie powstaje pierwszy reaktor jądrowy trzeciej generacji w technologii EPR na terenie już istniejącej siłowni. I faktycznie na miejscowych plażach mnóstwo osób zażywało kąpieli morskich i słonecznych. Piękno krajobrazu klifowego skalistego brzegu półwyspu Contentin urzekło już w XIX stuleciu malarzy, m.in. Gustava Courbeta i Jeana Milleta. A cisza i spokój, o które wszak nie tak łatwo w dużych miejskich aglomeracjach stanowią dodatkową motywację, aby odpocząć właśnie w miejscu gdzie natura znalazła się w udanej symbiozie z techniką. A przy okazji można ( i należy) odwiedzić punkt informacji publicznej elektrowni i dowiedzieć się jak funkcjonuje elektrownia jądrowa. Przy wszystkich dziewiętnastu obecnie pracujących elektrowniach jądrowych we Francji są zorganizowane takie ośrodki informacji publicznej. Interaktywne, multimedialne formy upowszechniania wiedzy technicznej są atrakcyjną formą propagowania postępu technicznego w obszarze energetyki jądrowej.
40
Francja jest tym krajem gdzie energetyka jądrowa cieszy się od lat poparciem społecznym. Znajomość atutów tego sposobu pozyskiwania energii i przede wszystkim świadomość faktu, że energetyka jądrowa jest bezpieczna jest tu powszechna. Stąd nikogo absolutnie nie dziwi, na przykład weekendowy relaks w nadmorskich okolicach we Flamanville, podobnie jak w Penly, czy Paluel gdzie usytuowane są też elektrownie atomowe. A taki wybór miejsca relaksu jest traktowany na równi z wyborami innych terenów, gdzie można uprawiać turystykę. Nie bez przyczyny podnieśliśmy ów wątek turystyczny. Aktywiści „frontu ekologicznego” w Polsce tego lata chcą „uświadamiać” władze samorządowe gminy Żarnowiec, że jeżeli doszłoby do lokalizacji elektrowni jądrowej nad jeziorem Żarnowieckim gmina straci wpływy z turystyki. Natomiast turyści wypoczywający nad jeziorem są informowani o „zgubnych skutkach elektrowni jądrowych”.Do celu prowadzenia tej akcji „edukacyjnej” został przygotowany samochód, wyposażo-
ny w głośniki. Rozważenie zasadności „głośnych argumentów” „zielonego aktywu” pozostawmy zdrowemu rozsądkowi turystów. Wniosek z tej akcji jest tylko jeden. I nieodparcie nasuwa się sam: iż „obrońcy przyrody” w Polsce bynajmniej nie preferują rowerów, jako bardziej ekologicznego środka lokomocji od pojazdów samochodowych. Przy okazji tej polskiej „bitwy o plażowiczów” godzi się zaznaczyć, iż naukowcy gdańscy postanowili w ramach „Szkoły Letniej” prowadzić cykl wykładów w miejscowościach wypoczynkowych, aby obiektywnie, zgodnie z ustaleniami nauki informować o faktach związanych z funkcjonowaniem energetyki konwencjonalnej i jądrowej.
Z dziejów francuskiej energetyki Oczywiście pozytywny stosunek społeczeństwa do energii atomowej we Francji budowany był latami. Argumentem numer jeden na rzecz dalszego rozwoju tej dziedziny energetyki jest po prostu właśnie fakt jej wieloletniego bezawaryjnego funkcjonowania w tym kraju.
urządzenia dla energetyki 4/2010
energetyka na świecie
Pierwszy francuski reaktor jądrowy oddany został do użytku w tym kraju w ośrodku w Marcoule już w 1956 roku, a EDF podłączył do niego generator prądu. Zasadniczym przełomem dla zrozumienia, czym może być efektywny program energetyki jądrowej dla gospodarki i kraju stał się rok 1973. Zmianę optyki spojrzenia na energetykę spowodował pamiętny światowy kryzys naftowy. Kryzys z embargo na ropę naftową i aż czterokrotnym wzrostem cen, wyraźnie i jednoznacznie uświadomił politykom i społeczeństwu francuskiemu ujemne skutki dużego uzależnienie od zagranicznych dostaw tropy (75% w 1973 roku). I wtedy jedynym racjonalnym sposobem na wydatne zmniej-
szenie tej negatywnej zależności okazała się energetyka jądrowa. Na początku 1974 r. rząd francuski postanowił rozpocząć realizację szerokiego programu elektroenergetycznego oparty na reaktorach typu PWR. Ta decyzja okazała się się gwarantem osiągnięcia w niedalekiej, jak się okazało przyszłości, niezależności energetycznej Francji. Wybór opcji jądrowej pozwolił zwiększyć we Francji wskaźnik niezależności energetycznej z 24 procent w roku 1973 do około 50 procent w roku 2000.
Trzy naj... W połowie lat 1970. XX wieku zintegrowany i obecny we wszystkich podsektorach elektroenergetyki EDF rozwinął
urządzenia dla energetyki 4/2010
szeroki kompleksowy program rozwoju energetyki jądrowej (obecnie 58 bloków jądrowych), na który składały się serie ustandaryzowanych ciśnieniowych reaktorów wodnych (PWR). Komplementarnie zintegrowana firma, jaką jest EDF najlepiej charakteryzuje trzy naj...Jest największym operatorem elektrowni jądrowych w świecie, największym producentem energii elektrycznej w Europie oraz największym dostawcą energii elektrycznej we Francji. Z usług EDE korzysta ponad 38 mln klientów w świecie. Przy czym jedne klient może posiadać kilka umów: na dostarczenie energii elektrycznej, cieplnej oraz gazu. Przedsiębiorstwo EDF dysponujące silnym działem inżynieryjnym (za-
41
energetyka na świecie
trudniającym około 4000 najwyższej klasy specjalistów) brało i bierze udział w pracach budowlanych w charakterze architekta przemysłowego, jak również w eksploatacji elektrowni. W trakcie eksploatacji elektrowni jądrowych dział inżynieryjny jest odpowiedzialny za wprowadzane modyfikacje oraz za utrzymanie bezpieczeństwa. W przypadku problemów technicznych, dział inżynieryjny pomaga elektrowniom w znalezieniu rozwiązania tych problemów. Dział inżynieryjny funkcjonuje również jako pośrednik pomiędzy działalnością badawczo-rozwojową a operacyjną. Istotne jest iż EDF eksploatuje, kontroluje i odpowiada za całkowity cykl życia posiadanych elektrowni jądrowych. A zatem włącznie do demontażu, w tym także osiągnięcia stanu tzw. zielonego pola. Na przykład przed 9 laty EDF zdecydowała się na likwidację 9 reaktorów.
42
Aktualnie we Francji pracuje w 19 elektrowniach jądrowych 58 reaktorów. Produkują one 390 miliardów kilowatogodzin rocznie, co stanowi ponad 87 procent energii elektrycznej wytwarzanej przez EDF. Reaktory jądrowe dostarczają tani prąd elektryczny dla przemysłu francuskiego i indywidualnych odbiorców oraz umożliwiają ponadto eksport energii do państw sąsiednich, zasilając tym samym budżet państwa. Nie bez znaczenia pozostaje ważki fakt natury ekologicznej, iż 95% energii produkowanej przez EdF nie powoduje emisji dwutlenku węgla. A to oczywiście głównie dzięki energetyce jądrowej. Warto zaznaczyć, iż korzyści ekonomiczne wynikające z zastosowanej koncepcji alokacji robót zostały zwiększone dzięki standaryzacji, która stała się kamieniem węgielnym francuskiego programu energetyki jądrowej. Ocenia się, że ten system standaryzowanej alokacji doprowadził do zmniejszenia
wielkości nakładów ekonomiczna nowego reaktora EPR i skłoniło przedsiębiorstwo EDF do rozpoczęcia budowy pierwszego takiego reaktora w miejscowości Flamanville. Reaktor EPR (European Pressurized Water Reactor) jest reaktorem wodnym ciśnieniowym i został zaprojektowany przez EDF i Arevę, we współpracy z energetykami niemieckimi. Będzie on zużywał o 17 procent mniej paliwa i jednocześnie generował o 30 procent mniej odpadów. Będzie to reaktor jądrowy o największej mocy w świecie – 1650 MW.
Elektrownia referencyjna Flamanville 3 Renesans elektrowni jądrowej w świecie stwarza nowy impuls do wykorzystania posiadanego przez EDF knowhow. Jednocześnie niepodważalnym atutem w aktywnym uczestnictwie odrodzenia energetyki jądrowej w świe-
urządzenia dla energetyki 4/2010
energetyka na świecie
cie jest z jednej strony już posiadana pozycja lidera w energetyce jądrowej. Z drugiej zaś podjęcie zaprojektowanej według koncepcji ewolucyjnej budowy nowego bloku EPR, wywodzącego się z PWR, który będzie reaktorem referencyjnym dla budowanych w przyszłości we Francji, Włoszech, Wielkiej Brytanii, Japonii, Chinach i innych krajach świata reaktorów atomowych. Reaktor ten będzie wydajniejszy technologicznie, w tym m. in. poprzez zoptymalizowanie zarządzania paliwem, będzie miał lepsze parametry eksploatacyjne oraz będzie bezpieczniejszy dzięki m.in. podwójnym reduntalnym układom. Będzie również bardziej przyjazny środowisku (mniej odpadów) . Zbudowanie reaktora trzeciej generacji, pozwoli na zwiększenie dyspozycyjności bloków energetycznych do 93%, obniży o 30% ilość radioaktywnych odpadów długożyciowych, dzięki lepszemu wykorzystaniu paliwa.
Zaawansowanie budowy Flamanville 3 jest już duże. Patrząc na inwestycję pod kątem innowacyjności nowy blok trzeciej generacji EPR pozwoli francuskim inżynierom i technikom na nabycie kolejnych cennych doświadczeń, które zostaną spożytkowane przy budowanie kolejnych elektrowni jądrowych. Aktualnie w Chinach tamtejsi budowniczowie elektrowni jądrowych bazują na francuskich doświadczeniach z Flamanville 3. Oczywiście we Flamanville ma miejsce normalne eksploatacja bloku nr 1 i 2 tutejszej elektrowni jądrowej, a oddanie zakończenie budowy referencyjnego bloku nr 3 planuje się za około 24 miesiące. Trzy czwarte betonów przy tej budowie zostało już wylanych, czyli gros zasadniczych prac budowlanych zrealizowano. Budowa ta stawiała przed projektantami i wykonawcami wiele nowych wyzwań., między innymi należało zbudować tunel pod dnem morskim celem odprowadzania wody (zoptymalizowano koncepcję
urządzenia dla energetyki 4/2010
obiegu chłodzenia). Natomiast – co ma istotne znaczenie dla ochrony środowiska naturalnego, w tym konkretnym przypadku – zaplanowano instalacje do odsalania wody morskiej. Mamy nadzieję, iż zdjęcia stanowiące ilustrację do tekstu oddadzą skalę i rozmach tej strategicznej dla EDF inwestycji. Można bez cienia przesady skonstatować, iż Flamanville 3 to budowa, która wyznaczy standardy dla elektrowni jądrowych na świecie na najbliższe półwiecze. Z tego względu jest ważna dla rozwoju nie tylko francuskiej energetyki, ale energetyki światowej. Wyznacza bowiem nowe standardy eksploatacyjne i środowiskowe. Na pewno do szczegółów technicznych związanych z projektem i realizacją innowacyjnej inwestycji Flamanville 3 będziemy jeszcze nie raz wracać na naszych łamach. Foto: M. Bielski Anna i Marek Bielscy
43
eksploatacja i remonty
Najwydajniejsza szlifierka kątowa 18 V Bosch GWS 18 V-LI Professional z technologią litowo-jonową Premium owa szlifierka kątowa GWS 18 V-LI firmy Bosch charakteryzuje się największą w tej klasie narzędzi wydajnością usuwania materiału i skrawania na jednym cyklu ładowania akumulatora. Do najważniejszych cech ułatwiających jej użytkowanie zaliczyć można wydajne zasilanie, mocny silnik oraz zwartą konstrukcję. Dodatkowym atutem jest niewielki ciężar urządzenia, który gwarantuje wysoki poziom ergonomii oraz łatwość operowania narzędziem np. przy pracach na wysokościach. Nowa szlifierka kątowa GWS 18 V-LI Professional rozszerza ofertę narzędzi 14,4/18 V z akumulatorami litowo-jonowymi Premium. Najwyższa w tej klasie urządzeń wydajność ścierania i cięcia na jednym cyklu ładowania akumulatora potwierdzona została m.in. przy obróbce profili stalowych i aluminiowych, przy cięciu płytek, skracaniu rur oraz przy produkcji karoserii. Czterobiegunowy silnik zapewnia szlifierce dużą odporność termiczną, a tym samym wydłuża jej żywotność. Dodatkowo, urządzenie zaopatrzone jest w funkcję EMP (Electronic Motor Protection), która chroni silnik przed przeciążeniami i automatycznie wyłącza go w przypadku zaklinowania się tarczy w materiale. Ze względu na zwartą konstrukcję i niewielki ciężar (tylko 2,3 kg) urządzenie doskonale sprawdza się przy pracach w miejscach trudno dostępnych, w sytuacjach, gdy wymagane jest trzymanie szlifierki nad głową oraz w trakcie pracy na drabinach czy rusztowaniach.
Komfort pracy to podstawa Nowa szlifierka kątowa GWS 18 V-LI Professional zaopatrzona jest w szereg rozwiązań, których celem jest zapewnienie wygodnej pracy. Pierwszym elementem jest głowica przekładni obracana w skokach co 90 stopni, która gwarantuje dużą wygodę i dopasowanie parametrów pracy do wymagań użytkownika. Dalszym ułatwieniem pracy jest dodatkowa rękojeść, którą można zamontować zarówno z prawej, jak i z lewej strony. W nowej szlifierce osłona tarczy zabezpieczona została przed obracaniem się w trakcie pracy np. po uszkodzeniu tarczy szlifierskiej, co zapewnia wysoki standard
44
bezpieczeństwa. Ponadto osłonę można szybko i łatwo ustawić w odpowiedniej pozycji bez użycia dodatkowych narzędzi. Do elementów wyposażenia zwiększających komfort pracy należy także wskaźnik stanu naładowania akumulatora, który informuje użytkownika o dostępnej rezerwie mocy.
Akumulatory litowo-jonowe Bosch Premium o długiej żywotności Sekret długiej żywotności akumulatora litowo-jonowego Premium zawarty jest w systemie elektronicznej ochrony ogniw ECP (Electronic Cell Protection). ECP niezawodnie chroni akumulator przed przeciążeniem, przegrzaniem i całkowitym rozładowaniem ogniw. Dodatkowo akumulatory nie wykazują efektu pamięci ani samorozładowania, dzięki czemu są gotowe do użycia nawet po kilku miesiącach bezczynności. W wyposażeniu seryjnym akumulatorowej szlifierki kątowej znajduje się 45-minutowa ładowarka. Dzięki technologii szybkiego ładowania Hyper Charge firmy Bosch akumulatory są naładowane w 75 % już po upływie połowy czasu ładowania.
L-BOXX: najdoskonalszy system transportu i przechowywania Szlifierki kątowe GWS 18 V-LI Professional sprzedawane są w nowych walizkach L-Boxx, które można w prosty sposób łączyć i odłączać od siebie, co umożliwia komfortowy transport kilku elektronarzędzi jednocześnie. Dzięki możliwości dowolnej konfiguracji walizek możliwe jest przechowywanie urzą-
dzeń i osprzętu w porządku, co powoduje, że są one łatwiejsze w obsłudze niż konwencjonalne walizki. Kontenery L-BOXX mają wytrzymałą konstrukcję i dobrze znoszą ekstremalne warunki eksploatacji. Każda z nich z osobna ma ładowność do 25 kg. Po ich połączeniu możliwe jest stworzenie systemu transportowego o całkowitej ładowności 40 kg. Pokrywę można obciążyć ciężarem maks. 100 kg. Koncepcja L-BOXX powstała we współpracy z firmą Sortimo, wiodącym na rynku europejskim producentem wyposażenia pojazdów specjalizowanych. Szlifierka GWS 18 V-LI sprzedawana jest w dwóch wersjach: w nowej walizce L-BOXX z 2 bateriami 3,0 Ah oraz w kartonie z 1 baterią 2,6 Ah. Dane techniczne Bosch GWS 18 V-LI Professional Pojemność akumulatora: 3,0 Ah Prędkość obr. bez obc.: 10 000 obr./min Napięcie akumulatora: 18 V Ciężar z akumulatorem: 2,3 kg Długość: 320 mm Obwód rękojeści: 185 mm Głębokość cięcia: 30 mm Średnica tarcz: 115 mm Wrzeciono: M 14 Sugerowana cena detaliczna brutto (sierpień 2010): 8 GWS 18 V-LI Professional (walizka L-BOXX, dwie baterie 3,0 Ah) – 1829 zł 8 GWS 18 V-LI Professional (karton, 1 bateria 2,6 Ah) – 1280 zł Robert Bosch Sp. z o.o. On Board Public Relations Sp. z o.o.
urządzenia dla energetyki 4/2010
eksploatacja i remonty
Ekologia z Makitą
Ochrona środowiska – podstawowe wyzwanie ludzkości Ochrona środowiska jest jednym największych wyzwań, jakie stoją przed współczesnym człowiekiem. Dlatego Makita wdrożyła szereg procedur, które chronią przyrodę i pozwalają zachować dotychczasowe zdobycze cywilizacji.
iękno jest estetycznym składnikiem natury. Natura zaś to nie przedmiot, którego uszkodzenie można łatwo naprawić. Aby zachować ją dla przyszłych pokoleń, coraz wię-
46
cej ludzi stara się chronić środowisko przez swoje codzienne działania, dokonując „lepszych” wyborów. Lepszych to znaczy takich, które nie będą miały negatywnych skutków dla środowiska lub też takich, które skutki te ograniczą do niezbędnego minimum. Podobnie jak pojedynczy ludzie, działają również firmy. Mają one swoje zobowiązania dotyczące ochrony środowiska nałożone przepisami prawa lub posiadanymi certyfikatami, ale również często firmy podejmują własną inicjatywę w kierunku ochrony środowiska, które staje się wyznacznikiem dalszego rozwoju produkowanych przez nie wyrobów. To dzięki takim działaniom różne urządzenia Makity, mają coraz mniejsze rozmiary, coraz mniej zużywają energii i wreszcie coraz łatwiej się nimi posługiwać itp. Mniejsze rozmiary to przede wszystkim mniejsze zużycie surowców potrzebnych do ich wyprodukowania, przez co oszczędza się tak intensywnie już eksploatowane zasoby surowcowe. Działanie takie z całą pewnością mniej negatywnie oddziałuje na środowisko, niż wydzieranie z ziemi wszystkich bogactw. Mniejsze zużycie
energii to bez wątpienia lepsza jakość powietrza i mniejsza ilość odpadów obciążających środowisko. Co prawda, ergonomia nie jest dziedziną ochrony środowiska, jednak nieustanne dążenie do zwiększenia komfortu i bezpieczeństwa posługiwania się narzędziami pozytywnie wpływa na użytkownika, który również jest częścią środowiska naturalnego. Mając te i inne zagadnienia na uwadze Makita na wiele sposobów realizuje misję dbałości o środowisko naturalne. Stosuje coraz lepsze materiały w produkcji swoich urządzeń, doskonali ich elementy oraz prowadzi powszechną edukację ekologiczną. Każdy ma prawo znać środowiskową wagę tego, co kupuje. Ma możliwość wyboru tak aby pomóc w ochronie naturalnych zasobów. Nie zawsze więc warto w wyborze narzędzia kierować się tylko ceną. Kupując oszczędne i ekologicznie urządzenia, przyczyniamy się niewątpliwie do ochrony czystości lasów, błękitu nieba, a także naszych miejsc wypoczynku, których kiedyś mogłoby zabraknąć.
urządzenia dla energetyki 4/2010
www.makita.pl
konferencje i seminaria
Coroczna konferencja firmy ELKOMTECH S.A.
Perspektywy i kierunki rozwoju systemów nadzoru, sterowania i automatyki Konferencja odbyła się w dniach 26-28 maja br. w hotelu Wodnik w Słoku koło Bełchatowa. Spotkanie osób o podobnych zainteresowaniach z różnych stron kraju, oraz wymiana poglądów i doświadczeń z użytkowania Systemu WindEx to główne powody, dla których konferencja każdego roku cieszy się tak wysoką popularnością.
oruszane w trakcie konferencji zagadnienia dotyczyły licznych wątków, od eksploatacji i nadzoru sieci, jej ochrony przed skutkami zwarć i przeciążeń, poprzez ewidencję urządzeń sieciowych, planowanie i rozwój sieci, po obsługę odbiorcy końcowego. W tegorocznym spotkaniu wzięło udział 150-ciu uczestników. Konferencja rozpoczęła się od prezentacji nowych możliwości zintegrowanego Systemu WindEx. Licznie zgromadzonym gościom na sali wykładowej zostały zaprezentowane możliwości wizualizacji danych przestrzennych modelu sieci elektroenergetycznej na podkładach geograficznych, najnowsze wcielenie kompletnego systemu do ewidencji i nadzoru nad siecią niskiego napięcia, oraz zupełnie nowa wersja Dziennika Operacyjnego. Warto zauważyć, że najnowsza wersja Systemu WindEx stanowi kompletne źródło informacji o sieci wszystkich poziomów napięć. Podczas konferencji miała miejsce premiera nowego zabezpieczenia mikroprocesorowego Ex -fBEL. Od tej pory oferta firmy ELKOMTECH w dziedzinie zabezpieczeń i automatyki stacyjnej obejmuje trzy modele urządzeń różniących się wielkością, mocą obliczeniową i zakresem funkcjonalności: Pierwszy model to Ex-mBEL_Z - specjalizowane zabezpieczenie przeznaczone do wybranego typu pola. Zabezpieczenia te mają zastosowanie wszędzie tam, gdzie nie jest wymagana duża ilość wejść i wyjść binarnych i rozbudowane funkcje zabezpieczeniowe, a istotne znaczenie mają niewielkie rozmiary obudowy, niski pobór mocy i redukcja kosztów. Drugim modelem jest uniwersalne zabezpieczenie Ex-fBEL_Z, które pod względem ilości wejść i wyjść sygnalizacyjnych oraz pomiarowych jest odpowiednikiem dotychczas oferowanego zabezpieczenia Ex-BEL_Z2U. Ale w odróżnieniu od niego jest to urządzenie nowocześniejsze, posiadające zdecydowanie większą moc obliczeniową i realizujące złożone algorytmy zabezpieczeniowe. Posiada również większe możliwości komunikacyjne, gdyż oprócz lokalnego kanału diagnostycznego jest wyposażone w dwa kanały komunikacyjne o różnych interfejsach (w tym interfejs typu Ethernet). Najbardziej rozbudowanym urządzeniem, o ogromnych możliwościach obliczeniowych i funkcjonalnych, jest zabezpieczenie Ex-BEL_Z umożliwiają-
48
urządzenia dla energetyki 4/2010
konferencje i seminaria
ce realizację złożonych algorytmów zabezpieczeniowych, wyposażone w dodatkowy procesor do wstępnej analizy i filtracji pomiarów, ze skalowalnym podsystemem I/O pozwalającym na dopasowanie ilości wejść/wyjść do potrzeb pola. Synchronizacja pomiarów za pomocą zewnętrznego źródła czasu umożliwia wyliczanie w urządzeniu i transmisję pomiarów synchronicznych (ang. synchrophasors) zgodnie z normą IEEE 1344. Ex-BEL_Z także posiada dwa kanały komunikacyjne o wymiennych interfejsach. Wyjątkowo wysokim zainteresowaniem uczestników konferencji cieszył się referat, wygłoszony przez Dyrektora ds. Rozwoju doktora Witolda Szaniawskiego, dotyczący różnych aspektów wdrażania standardu 61850. Duża dawka praktycznych informacji przekazanych przez prelegenta w trakcie wystąpienia jeszcze długo po jego zakończeniu była tematem kuluarowych dyskusji. Wieczorem na wszystkich uczestników czekała miła niespodzianka. Specjalnie z tej okazji przygotowane kasyno przyciągało osoby spragnione wrażeń oraz silnych emocji związanych z szybkim pomnażaniem i utratą gotówki. Zabawa cieszyła się dużą popularnością do późnych godzin nocnych. Na konferencji swoje najnowsze rozwiązania zaprezentowali także partnerzy współpracujący z ELKOMTECH SA. W tym roku były to firmy Tekniska, Barco oraz NEC Display Solutions.
urządzenia dla energetyki 4/2010
49
konferencje i seminaria
„Smart metering. Central and Eastern Europe 2010” „Energia dla inteligentnych miast – smart grid lokalnie i w regionach” drożenie inteligentnych rozwiązań w funkcjonowaniu sieci elektroenergetycznych (smart grid) nabiera obecnie coraz większego znaczenia dla funkcjonowania gospodarki. Temu zagadnieniu poświęcone były debaty podczas dwóch konferencji specjalistycznych, mających miejsce w Warszawie w dniach 23 i 24 czerwca br. Pierwsza, o nazwie „Smart metering. Central and Eastern Europe 2010”miała charakter międzynarodowy i została przygotowana przez holenderską firmę Synergy oraz zasłużony dla promocji nowych rozwiązań technologicznych dla energetyki - portal Metering.com. W dniu 24 czerwca odbyła się również (równolegle) konferencja „Energia dla inteligentnych miast - smart grid lokalnie i w regionach” przygotowana przez Urząd Regulacji Energetyki, dobrze wpi-
nem inteligentnego (smart city). Koncepcja „smart city”, dotyczy również przestrzeni miejskiej i związanej z nią infrastruktury, która służy zaspokojeniu potrzeb bytowych mieszkańców: „Tradycyjna infrastruktura miejska - sieć transportu miejskiego, wodociągi, sieć ciepłownicza, elektryczna i gazownicza - połączona z nowoczesnymi systemami komunikacji elektronicznej może ułatwiać korzystanie z usług użyteczności publicznej, uczynić te usługi bardziej efektywnymi, a w konsekwencji poprawić jakość życia i zwiększyć dobrobyt wspólnot samorządowych. Taka integracja w ramach koncepcji smart city doskonale określa idea zrównoważonego rozwoju miasta. W zakresie realizacji tej idei przyjmuje się, że energia dla współczesnych aglomeracji ma być czysta, a samo miasto i jego mieszkańcy mają wykorzystywać energię w sposób efektywny. To inte-
Czerwiński - jest koordynacja działań ministrów właściwych do spraw gospodarki, środowiska, infrastruktury i finansów, którzy mają rozdzielone kompetencje niezbędne dla rozwoju inteligentnych sieci elektroenergetycznych . Niezbędne są także odpowiednie mechanizmy wsparcia finansowego dla przedsięwzięć smart oraz uporządkowana polityka informacyjna. Ta ostatnia musi być skierowana wewnętrznie do środowisk energetycznych, jak i zewnętrznie do odbiorców energii. Początkiem dialogu na ten temat jest platforma informacyjna, uruchomiona przez PSE-Operator S.A. pod adresem www.piio.pl” Gościem specjalnym prowadzonego przez Mariusza Sworę panelu był Ger Baron, szef projektów IT w holenderskiej firmie Amsterdam Innovatie Motor, która przyczyniła się do zyskania
sując się w program wydarzenia o charakterze międzynarodowym, a dotyczącym tej samej problematyki. Dr Mariusz Swora, prezes URE, był moderatorem pierwszego dnia konferencji międzynarodowej, a w jej organizację zaangażowane były mocno krajowe i zagraniczne firmy. Złotym sponsorem tej właśnie konferencji była GRUPA APATOR, zaś Srebrnym sponsorem m.in. GE i Siemens. Uczestnicy obu „smart konferencji” spotkali się także na wspólnej sesji dyskutując o przyszłości inteligentnych technologii w Europie Środkowo – Wschodniej. W trakcie seminaryjnych debat podkreślano znaczenie systemów inteligentnych sieci jako niezwykle istotnego elementu budowy współczesnej koncepcji miasta, które określane jest ogólnie mia-
ligentne sieci elektroenergetyczne mają zapewnić większą efektywność energetyczną i lepszą jakość dostarczanej energii – stwierdził prezes Swora. Wystąpienie Andrzej Czerwińskiego, przewodniczącego Sejmowej Podkomisji ds. energety nawiązywało do nadania nowego, ważnego znaczenia w prowadzonych w Polsce debatach i przygotowywanych programach, dotyczących rozwoju energetyki w niedalekiej przyszłości, a także stanowiło, ze strony parlamentarzysty publiczną zachętę do uruchomienia dyskusji problemowej nt. implementacji smart meteringu na stronach Platformy Informacyjnej Inteligentnego Opomiarowania: „Bardzo ważnym zadaniem dla naszego państwa na dziś - stwierdził Andrzej
właśnie przez miasto Amsterdam określenia Smart. Podkreślał on, iż dla osiągnięcia pełnego sukcesu szczególne znaczenie ma dialog społecznego pomiędzy wszystkimi interesariuszami: samorządem (miastem), firmami oferującymi technologie, a przede wszystkim odbiorcami końcowymi: „Rozmowa i współpraca zawsze poprzedza wprowadzenie nowych rozwiązań technicznych. - przekonywał Ger Baron. - My nie narzucamy niczego z góry, to odbiorcy energii, pasażerowie autobusów, obywatele - decydują o powodzeniu naszych projektów pilotażowych. Ludzie muszą być świadomi do czego służy inteligentne opomiarowanie i co z tego będą mieli. Zaznaczył też, iż, koncepcja smart city
50
urządzenia dla energetyki 4/2010
konferencje i seminaria
złożymy według najnowszych trendów... umieścimy w internecie, na flashu lub CD...
PUBLIKUJEMY
i wydrukujemy cyfrowo lub offsetowo.
DRUKUJEMY
urządzenia dla energetyki 4/2010
Gdy zbierzemy materiały...
SKŁADAMY
studio2000.indd 23
PROJEKTUJEMY
zupełnie zmieniła zarządzanie przestrzenią publiczną w wielu obszarach funkcjonowania Amsterdamu. W swojej prezentacji pt.: „Amsterdam. Przykład inteligentnego miasta.” Ger Baron zaakcentował, iż dobrze przygotowany plan jest podstawą rozwoju wszelkich projektów. Taka „mapa drogowa” powinna być przygotowana przez rząd lub samorząd - jeśli mówimy o przedsięwzięciach lokalnych. Bez niej ciężko będzie biznesowi zrozumieć w jakim kierunku ma się rozwijać. Głównym celem jest wdrożenie inteligentnych rozwiązań i najważniejszym jest tu odbiorca, który musi być przekonany i świadomy wynikających z implementacji korzyści: „Mówcie o smart city jak najwięcej, ale mówcie do swoich obywateli, „językiem korzyści”, a nie tylko technologii – zachęcał uczestników konferencji Ger Baron. W imieniu Agencji Rozwoju Przemysłu zabrał głos Andrzej Szortyka, członek Zarządu ARP S.A, koncentrując się na zaakcentowaniu korzyści, jakie płyną dla odbiorców energii, a wynikających ze stopniowego wprowadzania inteligentnych sieci elektroenergetycznych do miast i regionów. Zaznaczył, że jeśli rzeczywiście chcemy zmniejszyć tempo wzrostu cen energii, na które znaczny wpływ mają obciążenia związane z ochroną środowiska i polityką klimatyczną, musimy redukować zbędne koszty, począwszy od wytwarzania, poprzez transmisję i dystrybucję energii a skończywszy na odbiorcy, który musi stawać się odbiorcą w pełni świadomym i aktywnym. Dalsze wystąpienia zgodnie z programem konferencji należały do głównie naukowców i praktyków, wybitnych specjalistów zajmujących się wdrożeniami, a ich wspólnym mianownikiem było znalezienie odpowiedzi na pytanie: Od czego należy zacząć w Polsce? Bezsprzecznie miał rację dr Tomasz Kowalak, dyrektor Departamentu Taryf URE gdy zauważył, w swoim interesującym wystąpieniu, iż - z jednej strony na horyzoncie pojawia się potencjał technologiczny, którego możliwości są trudne do wyobrażenia dla niespecjalistów, a z drugiej zaś, rysuje się niezbędność zastosowania technologii smart. Wynika to konieczność optymalizowania wszystkie decyzje, jakie podejmujemy w związku z wykorzystaniem energii elektrycznej i cieplnej. Inteligentne sieci to odpowiedź także na wyzwania związane z wyczerpywaniem się rezerw paliw kopalnych i koniecznością stosowania nowych technologii w zarządzaniu także źródłami odnawialnej energii. Za jedne z najciekawszych prezentacji na obu konferencjach należy uznać wystąpienia: prof. Tadeusza Skoczkowskiego, prezesa KAPE („Smart city - nowy element lokalnej polityki energetycznej”), Jana Kowalczyka z PSE Operator „Smart Region w Polsce: od czego zacząć), Andrzeja Boguna, członka zarządu Polskiej Wytwórni Papierów Wartościowych) („Usługi przechowywania i przetwarzania danych dla rozwiązań smart grid i smart city”), dr inż. Bartosza Wojszczyka, specjalisty z Transmission & Distribution GE Energy (wystąpienie nt. innowacyjnych rozwiązań oferowanych przez GE Energy w technologii Smart Grid) oraz Zbigniewa Michniowskiego, prezesa Stowarzyszenia Energie-Cities („Elementy smart city w Polsce - Bielsko Biała”. Przykład wdrażania”. W tym ostatnim zaprezentowano inicjatywę Energie – Cites. Prelegent zwrócił uwagę zebranych, na fakt, iż samorządy w Polsce już same zaczynają poszukać rozwiązań, których podstawowym celem jest generacja oszczędności. A systemy smart są tu naturalnym tego sprzymierzeńcem. Po wprowadzeniu niektórych rozwiązań smart grid w Bielsko - Białej uzyskano ponad 2,5 mln PLN oszczędności. Dotyczy to m. in. monitorowanie systemów energetyki cieplnej. Dla samorządów w innych regionach kraju ten sukces w Bielsku Białej powinien stanowić bodziec do większej aktywności we wdrażania technologii smart grid. Bogusława Piątkowska
www.studio2000.pl www.druk-cyfrowy.waw.pl
2010-08-03 51
19:35:39
targi
IV edycja EXPOPOWER - poznańskie spotkania z nowoczesną energetyką Pod hasłem „Przyszłość energetyki - energetyka przyszłości” odbywały się w Poznaniu w dniach od 18 do 20 maja br. Międzynarodowe Targi EXPOPOWER. Organizowanej po raz czwarty imprezie patronowało Ministerstwo Gospodarki, a przybyli na nią producenci, dystrybutorzy i usługodawcy związani z branżą elektroenergetyczną. Najnowsze rozwiązania z zakresu energetyki i elektrotechniki zaprezentowało 211 wystawców i firm z 11 państw: Belgii, Białorusi, Chin, Czech, Francji, Hiszpanii, Korei Południowej, Niemiec, Polski, Wielkiej Brytanii i Stanów Zjednoczonych. śród wystawców EXPOPOWER 2010 byli wiodący producenci, dystrybutorzy i usługodawcy związani z energetyką i elektrotechniką w tym m. in.: ABB, Aniro, Apator, Efen, Elektromontaż Poznań, Elektromontaż Lublin, ENEA, Jean Mueller Polska, Hager Polo, Mikronika i ZPUE Włoszczowa. Tegoroczną nowością był Salon Oświetlenie. Stoiska wystawców, którzy zgłosili swoje nowości, zostały specjalnie oznakowane. Drugiego dnia na targach gościł wiceprezes Rady Ministrów, minister gospodarki Waldemar Pawlak. Wicepremier zapoznał się z ofertą wystawców. Szczególne interesowały go najnowsze produkty i nowinki technologiczne prezentowane
52
na targach. Podczas konferencji prasowej wicepremier podkreślił priorytetową rolę zwiększania efektywności energetycznej oraz udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym kraju. „Przejdźmy na zieloną stronę mocy”, namawiał Waldemar Pawlak. Wicepremier wziął także udział w odbywającym się w ramach targów I Forum Regionalnych Agencji Energetycznych i konferencji „Przedsiębiorcy dla klimatu”.
Trzy edycje targowe w jednym czasie Energii powstającej z węgla i energii atomowej poświęcone były imprezy na Targach Expopower, energetyce odnawialnej - Targi Greenpower, a robotyce
i automatyce - Targi Automa. Przy okazji targów przygotowano majówkę z energią odnawialną, a także próbę bicia rekordu podczas budowania najdłuższego robota modułowego na świecie. W trakcie trzydniowej poznańskiej imprezy odbyło się również wiele seminariów i konferencji. Z lokalizacją pierwszej w Polsce elektrowni atomowej związane było seminarium „Energetyka jądrowa a gospodarka regionu”. Podczas spotkania, organizowanego przez Instytut Energii Atomowej POLATOM i Urząd Marszałkowski Województwa Wielkopolskiego, dyskutowano m.in. o szansach na ożywienie gospodarcze regionu, w którym powstanie elektrownia oraz zapotrzebowaniu na nowych
urządzenia dla energetyki 4/2010
targi
specjalistów w zakresie energii jądrowej. W trakcie seminarium „Budowa energetyki jądrowej szansą dla polskiego przemysłu budowlanego” dzielono się doświadczeniami polskich inżynierów i firm, biorących udział w realizacji inwestycji energetyki jądrowej w Europie (m. in. w Wielkiej Brytanii, we Francji, w Finlandii i na Węgrzech). Na przykładzie doświadczeń francuskich szeroko omówiona została problematyka bezpieczeństwa. Zaprezentowano również zasady monitoringu wokół ośrodka jądrowego oraz przedstawiono symulację zabezpieczenia zakwaterowania dla 4500 pracowników budujących elektrownię jądrową w okresie 5 lat.
VIII konferencja naukowo-techniczna z cyklu „Instalacje elektryczne niskiego, średniego i wysokiego napięcia” odbyła się pod hasłem „Kompleksowa ochrona odgromowa obiektów budowlanych zgodnie z wymaganiami zawartymi w normach serii PN-EN 62305” Omówiono szczegółowo normy serii PN-EN 62305 wprowadzają w zakresie ochrony odgromowej postanowienia surowsze i bardziej szczegółowe niż dotychczasowe uregulowania. Możliwościom czerpania energii ze źródeł ekologicznych poświęcone były Międzynarodowe Targi Energii Odnawialnej GREENPOWER. Polscy i zagraniczni wystawcy zaprezentowali naj-
urządzenia dla energetyki 4/2010
nowsze rozwiązania służące wykorzystaniu energii wiatrowej, wodnej, słonecznej, geotermalnej, a także pochodzącej z biopaliw stałych, płynnych i biogazu. Ekspozycji towarzyszyło forum seminaryjne poświęcone słońcu, ziemi, wodzie, wiatrowi i możliwościom, jakie dają w pozyskiwaniu energii. Nowoczesne elementy układów przyłączania do systemu elektroenergetycznego to wiodący temat konferencji organizatorami której byli: SEP, ABB oraz Energoprojekt-Poznań. Konferencja odbyła się w cyklu dwudniowym. Tematem przewodnim seminariów pierwszego dnia było „Podłączanie farm wiatrowych”, zaś bohaterem drugiego dnia
53
targi
był wyłącznik izolacyjny 110 kV. Prelegenci starali się znaleźć odpowiedź na pytanie: czy jest to rewolucja, czy naturalna ewolucja konstrukcji łączników. Podobnie, jak wyżej przedstawiane konferencje, dużym zainteresowaniem cieszył się seminarium: Energetyka – Informatyka – Innowacje – organizatorzy: Wielkopolski Klaster Teleinformatyczny, Międzynarodowe Targi Poznańskie, Izba Gospodarcza Energetyki i Ochrony Środowiska, Miasto Poznań. W trakcie konferencji poruszone zostały m. in. następują-
54
ce tematy: infrastruktura teleinformatyczna oraz zintegrowane systemy monitoringu sieciowego, zintegrowane systemu automatycznego odczytu energii (AMR, AMS), SMOA Devices - system monitorowania i zarządzania energią w lokalnych i rozległych sieciach oraz systemach komputerowych, zastosowanie urządzeń pomiarowych w systemach wyznaczania bonifikaty z tytułu dostarczonej do klienta energii elektrycznej o niewłaściwych parametrach jakościowych, inteligentny pomiar i sterowanie w sieci elek-
troenergetycznej na przykładzie projektów dla farm słonecznych i wiatrowych, rozwój systemów informatycznych koncernów energetycznych ze szczególnym uwzględnienie koncepcji sieci inteligentnych oraz wpływ informatyzacji energetyki na tworzenie jednolitego europejskiego rynku energii. W ramach targów Greenpower przygotowano majówkę z energią odnawialną „Green Maj Power” Podczas niej młodzież mogła się dowiedzieć, czym jest energia odnawialna, jakie są jej możli-
urządzenia dla energetyki 4/2010
targi
wości i dlaczego jest tak bardzo ważna dla gospodarki i środowiska. W ramach majówki zaplanowano też wycieczki z przewodnikiem po terenach targów połączone z kursami przybliżającymi wszystkie odnawialne źródła energii. Podczas Targów AUTOMA i Wielkiego Eventu Robotycznego odbyło się złożenie wieloczłonowego robota mobilnego. Wynik tej próby zostanie zgłoszony do księgi rekordów Guinessa. Podczas uroczystej gali w targowej Iglicy wręczone zostały prestiżowe nagrody dla
zwycięzców konkursów dla wystawców. Najlepsze produkty zostały uhonorowane Złotymi Medalami MTP. Przyznano również statuetki Acanthus Aureus za stoiska, które najbardziej sprzyjały realizacji strategii marketingowej wystawcy. Wręczono także Medal Prezesa Stowarzyszenia Elektryków Polskich oraz Puchar Prezesa Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego. Z ekspozycją wystawców zapoznało się według informacji organizatorów blisko 10.000 osób. Dla zarejestrowanych pro-
urządzenia dla energetyki 4/2010
fesjonalistów wstęp na targi był bezpłatny. Tegoroczne Targi EXPOPOWER zorganizowano z rozmachem i zadbano o ciekawe imprezy merytoryczne. W ocenie wystawców i gości impreza ze wszech miar udana, a jej prestiż w środowiskach naukowo-technicznych rośnie. Co być może skutkować będzie w roku przyszłym jeszcze większą liczbą wystawców krajowych i zagranicznych biorących udział w imprezie. (AN-KA)
55
wydawnictwa fachowe
Wydawnictwa fachowe J. Grobicki, M. Germata: Przewody i kable elektroenergetyczne. Wyd. 2 zmien. Warszawa 2010 WNT, s. 116, rys., tab., W książce zawarto ważne informacje dotyczące przewodów i kabli elektroenergetycznych. Opisano podstawowe wiadomości z zakresu klasyfikacji kabli i przewodów, zasad ich oznaczania oraz najważniejsze definicje. Szczegółowo omówiono przewody elektroenergetyczne nieizolowane oraz izolowane; kable elektroenergetyczne niskiego i średniego napięcia; kable sygnalizacyjne; dobór przewodów i kabli elektroenergetycznych; przewody nawojowe; przewody i kable ekranowane; ekologię wyrobów kablowych oraz kable elektroenergetyczne napowietrzne. Książka jest przeznaczony dla inżynierów elektryków, energetyków, studentów wydziałów elektrycznych i energetycznych, jak również praktyków elektroenergetyków oraz wszystkich zainteresowanych tą tematyką.
S. Wiśniewski, T. S. Wiśniewski : Wymiana ciepła. Wyd. 6. Warszawa 2010 WNT, s. 446 W książce opisano analityczne i numeryczne metody rozwiązywania ustalonego i nieustalonego przewodzenia ciepła; wyniki rozwiązań teoretycznych i badań eksperymentalnych z zakresu przejmowania ciepła przy wymuszonym opływie ciał, przepływie przez kanały, konwekcji swobodnej, kondensacji pary i wrzeniu; wymianę ciepła przez promieniowanie w ośrodku przezroczystym i w ośrodku emitującym i pochłaniającym promieniowanie; podstawy teorii wymienników ciepła. Zagadnienia wymiany ciepła zilustrowano przykładami obliczeniowymi. Dodatkowo zamieszczono tablice ogólne i wykresy oraz skorowidz ułatwiający znalezienie interesującego tematu.
F. Łasak: Błędy popełniane przy badaniach i pomiarach elektrycznych. Poradnik dla elektryka. Warszawa 2009 Verlag Dashofer, s. 150 Książka zawiera opis zagadnień związanych m.in. z bezpieczeństwem prac pomiarowych przy urządzeniach elektroenergetycznych, pomiarami rezystancji izolacji wraz z popełnianymi błędami, pomiarami zabezpieczeń różnicowoprądowych i przyczyny nie zadziałania wyłączników różnicowoprądowych. Przedstawiono rodzaje i zakres badań pomiarów ochronnych a także wymagania prawne. Uwzględniono zasady dokumentowania prac pomiarowo – kontrolnych, przedstawiono ocenę wyników, podsumowanie i wnioski. Dołączono również wzory protokołów z prowadzonych prac pomiarowych. Książka może być bardzo przydatna dla inżynierów elektryków oraz prowadzących pomiary elektryczne.
56
J. Kubowski : Nowoczesne elektrownie jądrowe. Warszawa 2009 WNT, s. 180, rys. 111, tab. 14 Książka zawiera opis fizycznych i technicznych podstaw wytwarzania energii elektrycznej w siłowniach jądrowych wyposażonych w najnowocześniejsze reaktory trzeciej generacji. Wiele miejsca poświęcono problemom bezpieczeństwa, a zwłaszcza awaryjnym układom bezpieczeństwa biernego. Przedstawiono konstrukcje reaktorów produkowanych przez trzy przodujące w tej dziedzinie firmy, wraz z opisem działania, szczegółowymi schematami i stosowanymi materiałami. Zamieszczono przy tym wiele kolorowych zdjęć reaktorów oraz całych elektrowni. Zainteresowani problematyką energetyki jądrowej znajdą ponadto w tej popularnonaukowej książce dużo interesujących informacji na temat odporności elektrowni na zagrożenia aktami terroru oraz dotyczących oddziaływania elektrowni jądrowych na środowisko naturalne. Przedstawiono również aspekty ekonomiczne rozpatrywanej tematyki. Załączony spis literatury może być pomocny w poszerzeniu informacji na ważne i obecnie bardzo aktualne zagadnienia energetyki jądrowej.
R. Krok: Sieci cieplne w modelowaniu pola temperatury w maszynach elektrycznych prądu przemiennego. Gliwice 2010 Wydawnictwa Politechniki Śląskiej, s. 171 W opracowaniu przedstawiono zagadnienia dotyczące zmodyfikowanych i udoskonalonych sieci cieplnych. Opisano modelowanie pól temperatury w silnikach górniczych chłodzonych wodą z uwzględnieniem modeli silników i zaprezentowaniem systemów chłodzenia. Wymieniono zastępcze przewodności i straty mocy w sieciach cieplnych. Omówiono modelowanie pól temperatury w maszynach elektrycznych przy wykorzystaniu metody elementów skończonych oraz modelowanie pól temperatury w generatorach synchronicznych dużej mocy i modelowanie pól temperatury w transformatorach energetycznych.
E. Kostowski: Promieniowanie cieplne. Wyd. 2. Gliwice 2009 Wydawnictwa Politechniki Śląskiej, s. 192 W podręczniku przedstawiono informacje z zakresu promieniowania cieplnego traktowanego jako jeden z trzech rodzajów wymiany ciepła. Zdefiniowano podstawowe pojęcia, podano prawa promieniowania cieplnego oraz przedstawiono sposoby obliczania radiacyjnej wymiany ciepła. Wiele miejsca poświęcono promieniowaniu gazów i stosowanym przy tej okazji modelom obliczeniowym. Opisano sposoby wykorzystania energii słonecznej, w tym działania kolektorów i elektrowni słonecznych. Omówiono efekt szklarniowy. Po każdym z dziewięciu rozdziałów znajduje się wykaz literatury poszerzający wiedzę z omawianego zagadnienia.
urządzenia dla energetyki 4/2010
Satisfy Professional’s Needs
nasza recenzja
Co należy wiedzieć o przewodach i kablach? hciałoby się rzec, wiedzy nigdy dość. I w dalszym ciągu, pomimo ogromnych pożytków wynikających z korzystania z Internetu, książka techniczna nadal pełni fundamentalną rolę w kształceniu uczniów, studentów, jak też podnoszeniu kwalifikacji pracowników wszystkich działów gospodarki. Właśnie niedawno trafiło do rąk Czytelników drugie zmienione wydanie książki „Przewody i kable elektroenergetyczne”. Jej pierwsze wydanie ukazało się dokładnie dziesięć lat temu. W dzisiejszych stechnicyzowanych czasach to jednak niemal epoka. I aby odświeżyć i usystematyzować swoją wiedzę w tak specyficznej dziedzinie, jak przewody i kable warto sięgnąć po najnowsze opracowanie tego zagadnienia. Autorami książki są Jan Grobicki i Marian Germata, cenieni, wysokiej klasy specjaliści, mający w swoim dorobku patenty i opracowania konstrukcyjne z zakresu techniki kablowej. Obaj Autorzy są zawodowo związani od wielu lat z polskim przemysłem kablowym i na ich konto należy zapisać wiele innowacyjnych zmian w tymże przemyśle w ostatnich kilku dziesięcioleciach. Większy popyt na energię elektryczną, dynamiczny rozwój telekomunikacji oraz coraz ostrzejsze wymagania związane z bezpieczeństwem i ochroną środowiska wymusza obecnie na przemyśle kablowym innowacyjność. Przesyłanie coraz wyższych mocy na coraz większe odległości możliwe jest obecnie dzięki stosowaniu nowych rodzajów kabli i tras kablowych wytwarzanych z nowych materiałów. Szybki rozwój linii kablowych najwyższych napięć na przełomie XX i XXI wieku możliwy był m. in. dzięki stosowaniu polietylenu usieciowanego (XLPE). Aktualnie kable o napięciu 1000 kV, kable „nadprzewodzące”, ognioodporne (przeżywające), czy tzw. bezhalogenowe, nie wydzielające gazów toksycznych itp., znajdują się w powszechnym stosowaniu. Jan Grobicki i Marian Germata byli też autorami rozdziału na ten sam temat w „Poradniku inżyniera elektryka” (WN -T III wyd.2005). Koncepcja prezentacji szczegółowych zagadnień i podstawowe partie materiału w anonsowanej
58
obecnie książce nie różnią się w sposób zasadniczy od publikacji tych Autorów, wydrukowanej w tymże „Poradniku...”. Powyższa konstatacja oczywiście nie jest zarzutem. Tym bardziej, iż warto podkreślić aktualność publikacji w związku z ewidtenym postępem technicznym w tej dziedzinie. Obecnie oddawana do rąk Czytelników pozycja wydawnicza spełnia wszystkie merytoryczne wymogi rzetelnej i pogłębionej informacji. Książka stanowi ważne kompendium wiedzy z punktu widzenia doskonalenia zawodowego pracowników sektora elektroenergetycznego. Zawiera omówienie szczegółowych kwestii technicznych, pomagając jednocześnie zaznajomić się z wymaganiami nowych norm. Co do norm należy jednak przypomnieć, że jest naturalnym, iż po ukazaniu się publikacji mogą one (acz oczywiście nie muszą) zostać zmodyfikowane. Zatem w pełni jest zasadna wydaje się uwaga Autorów i Wydawcy, że w przypadku norm, należy zawsze samodzielnie sprawdzić ich aktualność przed ich stosowaniem. Książka - mająca charakter monografii - starannie przygotowana od strony redakcyjnej przez dr. inż. Grażynę Pieśniewską, będzie na pewno pożyteczną lekturą nie tylko dla pracowników sektora elektroenergetycznego i przemysłu kablowego oraz uczniów szkół elektrycznych i studentów wydziałów elektrycznych, lecz szerszego grona osób zainteresowanych zagadnieniami energetyki oraz poszanowania energii. Prawidłowe funkcjonowanie elektroenergetyki i telekomunikacji nie jest możliwe jest bez zastosowanie optymalnych z technicznego punktu widzenia przewodów i kabli. Od ich wysokiej jakości i właściwego doboru zależy nie tylko niezawodność, ale i jakość przesyłanej energii. Naukowcy
w USA i Europie intensywnie pracują nad wariantową możliwością przesyłania energii elektrycznej bezprzewodowo, ale osiągane obecnie wyniki są traktowane bardziej w kategoriach naukowej sensacji, niż możliwości osiągnięcia przełomu na skalę przemysłową. Prace badawcze nad bezprzewodowym zasilaniem znajdują się wciąż w fazie wstępnej w stadium eksperymentów i dotyczą zasilania urządzeń elektronicznych w pomieszczeniach, do których energię elektryczną dostarcza się nadal tradycyjnie, za pomocą kabli i przewodów. A zatem sieć energetyczna pozostaje kluczowa nawet w tym obszarze prekursorskich poczynań technicznych. Należy mieć zatem pełną świadomość, że przemysł kablowy, który wprowadził w ostatnich latach wiele innowacyjnych rozwiązań z jednej strony staje wobec kolejnych poważnych wyzwań, z drugiej zaś, ma chyba przed sobą bardzo długi okres prosperity. (MB) X) Jan Grobicki, Marian Germata, Przewody i kable elektroenergetyczne, wydanie II zmienione, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2010, ss. 116, cena 32 PLN.
urządzenia dla energetyki 4/2010
opinie i komentarze
AUTOMATICON® 2010 – recepta na komplementarność mprezy o charakterze wystawienniczym rządzą się swoimi prawami. Miejsce imprezy i czas jej odbycia są najważniejszymi współrzędnymi dla biorących w nich udział. I zawsze występuje ta sama zależność – im targi bardziej prestiżowe, tym samym motywacja i co się za tym kryje potrzeba obecności na nich większa. Czym innym jest jednak impreza dla odwiedzających, czym innym dla wystawców i organizatorów. Dla tych ostatnich jest to zadanie wymagające najczęściej pracy prowadzonej przez cały rok. Ale i dla tych, którzy chcą zaprezentować swój dorobek na konkretnej imprezie, w określonym czasie i miejscu, targi nie ograniczają się do ram tej konkretnej jednej imprezy. Wystawcy są przekonani, że udział w tragach będzie ważnym impulsem w ich polityce marketingowej, a kontakty zawiązane na targach z potencjalnymi klientami będą owocować przez długi czas, stając się z jego biegiem, kontaktami sensu stricte handlowymi. Jeśli tak się dzieje to po prostu obie strony ( wystawca i odwiedzający) mają powód do zadowolenia. Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów AUTOMATICON w Warszawie odbywające się wiosną w Centrum EXPO XXI od wielu już lat są uważne za największe w Polsce miejsce spotkań producentów, kompletatorów, a także odbiorców automatyki przemysłowej. Podczas XVI Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów AUTOMATICON 2010 swoją ofertę przedstawiło ponad 320 wystawców (w tym ponad 60 nowych wystawców krajowych) z 13 państw. Oferowana w tym roku do celów ekspozycyjnych powierzchnia wzrosła o prawie 40 procent, dzięki oddaniu do użytku nowoczesnej hali wystawowej. Na tle tych danych statystycznych warto uwypuklić kilka zagadnień, które również rzutują na ostateczny odbiór imprezy, pomimo iż nie pełnią w polityce targowej funkcji wiodącej, jaką jest organizacja samych stoisk ekspozycyjnych. Mam na myśli funkcję głównie funkcję poznawczo-edukacyjną, rozumianą bardzo szeroko i adresowaną zarówno do dorosłych, jak i młodzieży. Spróbujmy prześledzić to na przykładzie targów Automaticon (imprezy która zawsze trwa przez 4 dni). Tradycyjnie istotnym targowym dopełnieniem tej imprezy w tym roku był interesujący program seminariów, przygotowany starannie przez organizatorów wespół z wystawcami. Seminaria
ZŁOTE MEDALE TARGOWE Elektropneumatyczny ustawnik APIS jest urządzeniem współpracującym z elementami wykonawczymi w celu uzyskania jednoznacznej zależności pomiędzy wejściowym sygnałem prądowym, a wyjściowym pneumatycznym. Ustawniki znajdują zastosowanie w zaworach regulacyjnych oraz dają możliwość sterowania napędami pneumatycznymi przy zmiennych parametrach zewnętrznych.
Robot FANUC M-1iA jest oparty na innowacyjnym rozwiązaniu nie spotykanym, do tej pory u innych producentów. Robot charakteryzuje się zawartą budową, dużą elastyką ruchów, szybkością oraz precyzją i mocą (masa elementu do 0,5 kg). Ideałem do jakiego dążyli konstruktorzy firmy FANUC to zbliżenie się do takiego poziomu operatywności technicznego urządzenia, jakim dysponuje... ludzki nadgarstek. Elektryczny napęd liniowy EGC firmy FESTO charakteryzuje się wysokimi prędkościami (2 m/s 5 m/s) oraz dużą wartością siły osiowej (Fx= 3000N), to wszystko przy dokładności pozycjonowania wynoszącej ±0,02 / ±0,1 mm. Napęd jest realizowany przez śrubę pociągową lub pasek zębaty. Analizator / rejestrator parametrów trójfazowej sieci energetycznej ND1 firmy LUMEL jest urządzeniem do badania parametrów ilościowych i jakościowych energii elektrycznej. Łączy funkcje aż 5 urządzeń, takich jak: analizator, przetwornik, rejestrator, serwer http, regulator. Wrażenie ro-
urządzenia dla energetyki 4/2010
bi funkcjonalność i wszechstronność analizatora.
Aktuator servotube XHA 3804 firmy MULTIPROJEKT jest to wykonany ze stali nierdzewnej siłownik liniowy zaprojektowany z myślą o pracy w przemyśle spożywczym oraz farmaceutycznym. Siłownik jest zasilany trójfazowo, napięciem o wartości 600V. Stanowi alternatywę dla napędów pneumatycznych oraz hydraulicznych.
Łopatkowe napędy pneumatyczne kanadyjskiej firmy Puretorg z systemem przenoszenia napędu łopatkowego przedstawione przez RECTUS Polska Sp. z o.o. stanowią nowatorskie rozwiązanie realizacji ruchu obrotowego w napędach pneumatyczych. Charakteryzują się dużą płynnością ruchów oraz stałym momentem obrotowym.
59
opinie i komentarze odbywały się one przez dwa dni i stanowiły przegląd najnowszych tendencji projektowych związanych z optymalizacją procesów technologicznych. Koniecznie należy podkreślić, iż AUTOMATICON jest imprezą, która oprócz funkcji związanych z profesjonalna prezentacją nowości technicznych realizuje też bardzo dobrze szczytną misję oświatową. A fakt , że wśród zwiedzających jest liczne grono uczniów szkół średnich i studentów (przyjeżdżają także na targi zorganizowane grupy studentów z wykładowcami) należy zapisać na duży plus tej imprezie. Podczas wykładów i prezentacji omówiono m.in. problematykę związaną z automatyka obiektów i tzw. inteligentnego budynku, w tym systemy bezpieczeństwa, kwestie kompatybilności elektromagnetycznej oraz europejskich norm. Na targach były również promowane najlepsze prace zgłoszone w konkursie pn.”Młodzi innowacyjni”. To dodatkowy efekt konsekwentnej promocji możliwości najmłodszego pokolenia polskich techników. Wystawcy starali się – co zrozumiałe przyciągnąć uwagę gości targowych
isku pokazał cieszące się dużym zainteresowaniem zwiedzających m.in. zrobotyzowane stanowisko transportu międzyoperacyjnego i paletyzacji składające się z dwóch współpracujących ze sobą robotów przemysłowych firmy KUKA w tym najnowszy model robota KR5HW, a także robota paletyzującego o udźwigu 180 kg oraz najmniejszego robota przeznaczonego do układania drobnych elementów; przepływomierze owalnokołowe. Na bardzo wielu stoiskach intrygowała zwiedzających informacja o innowacyjnym charakterze produktu, jaki prezentuje dana firma. W ten sposób innowacja stała się „bardziej widoczna”, a zarazem była dla obsługi stoiska, przedstawicieli konkretnych firm wyzwaniem, aby te innowacyjność udowodnić przed zwiedzającymi. Komisja Konkursowa Targów w składzie mgr inż. Przemysław Zbichorski, prof. dr hab. inż. Jan Maciej Kościelny, prof. dr hab. inż. Krzysztof Sacha, doc. dr inż. Stanisław Kaczanowski, mgr inż. Irma Pęciak nie miała łatwego zadania, gdyż na targach zaprezentowano bar-
oryginalnymi pomysłami ekspozycyjnymi. Na przykład stoisko firmy ZAMEL CET znajdowało się w specjalnym mobilnym centrum usytuowanym przed głównym wejściem na targi. Główną jego atrakcją był cieszący się ogromną popularnością wśród zwiedzających turniej szachowy „ZAMEL CET – Mistrzowski Ruch”. Ekspozycja prezentowała wszystkie grupy produktowe składające się na ofertę Weidmüllera. W Warszawie po raz pierwszy GRUPA ZAMEL CET zaprezentowała innowacyjny system monitoringu CCTV serii HX900, a także system domofonowy serii DX5100. Zainteresowanie budziły oczywiście liczne prezentacje kompletnych aplikacje m.in. z wykorzystaniem robotów przemysłowych. Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów na swoim sto-
dzo wiele nowatorskich osiągnięć technicznych w dziedzinach: automatyki, pomiarów i robotyki. Sześciu wystawców uhonorowano Złotym Medalem Targów. Tegorocznymi laureatami zostali: APLISENS S.A. za elektropneumatyczny ustawnik pozycyjny APIS; FANUC Robotics Polska za Robot FANUC M-1iA; FESTO Sp. z o.o. za liniowy napęd elektryczny EGC; LUMEL S.A. za analizator i rejestrator parametrów trójfazowej sieci energetycznej ND1; MultiProject za aktuator servotube XHA 3804; RECTUS Polska Sp. z o.o. za napędy pneumatyczne, obrotowe Puretorg z systemem przenoszenia napędu łopatkowego. Znamienne, iż wystawcy nie tylko zapraszali za pośrednictwem czasopism fachowych do odwiedzenia ich stoiska
60
podczas targów, lecz także już po zakończeniu imprezy informowali (w periodykach specjalistycznych i na stronach internetowych) o swych targowych sukcesach, dzielili się swoimi refleksjami, uwagami, spostrzeżeniami dotyczącymi samej imprezy. Także swoimi wrażeniami z targów młodzież dzieliła się później w internecie, m.in. na You Tube, zamieszczając klipy z wycieczek szkolnych. Studenci z Koła Naukowego Politechniki Lubelskiej „Mechatronik” na swojej stronie internetowej zamieścili np. galerię zdjęć z wycieczki na targi Automaticon 2010. Takie medialne pokłosie Automaticonu , świadczy wymownie, że „życie targowe imprezy” jest dłuższe i nie ogranicza się do ram otwarcie-zamknięcie. Wystawcy pytani przez przedstawicieli naszej redakcji o ocenę imprezy zwracali uwagę, że zgodnie z ich oczekiwaniami liczba osób odwiedzających Automaticon była znacznie większa niż w zeszłym roku. W przeważającej większości podkreślali, iż nawiązali wiele nowych i dobrze zapowiadających się kontaktów biznesowych. Zwracano też uwagę na – ich zdaniem - wartościowy program seminaryjny, odzwierciedlający główne tendencje rozwoju technologi w dziedzinach automatyki, pomiarów i robotyki. Reasumując naszą sondę redakcyjną należy odnotować, że wystawcy targi Automaticon 2010 ocenili jako bardzo udane, ale nie ograniczali się tylko do wąskiego, handlowego spojrzenia na imprezę. Ważne w ich ocenie były imprezy towarzyszące, a więc seminaria i pokazy firmowe oraz starania organizatorów na rzecz poprawy komfortu w postaci oddania do użytku nowej hali, czy wydzielenia ogólnie dostępnego miejsca, gdzie można po prostu spotkać się i podzielić z innymi targowymi wrażeniami, oprócz oczywiście istnienia osobnego pomieszczenia przeznaczonego na usługi gastronomiczne. Można z tych wypowiedzi wyciągnąć wniosek, że współczesne wystawiennictwo targowe, mające swe korzenie w urządzanych przez naszych przodków jarmarkach, co wiązało się z handlowymi, ale i również ludycznymi aspektami, wymaga spełnienia bardzo wielu warunków od organizacyjnych poprzez merytoryczne i marketingowe. Komplementarność targowej oferty jest faktycznie miarą skuteczności organizowanej imprezy. W naszym medialnym świecie oczekiwania zwiedzających są coraz większe. Jeśli są one maksymalnie spełnione impreza wystawiennicza kończy się sukcesem. Za sukcesem imprezy kryją się zawsze ...wysoce profesjonalne umiejętności organizatorów. A to przekłada się wprost na jej prestiż. Tak, jak to ma miejsce właśnie w wypadku Międzynarodowych Targów Automaticon. Foto: Jacek Frontczak Bogusława Piątkowska
urządzenia dla energetyki 4/2010
dział naukowo-techniczny
Sustainability aspects of various energy systems The paper highlights insights from comparative studies of fossil, nuclear and renewable electricity supply systems using a framework for systematic comparative evaluation of energy systems, which has been developed at the Paul Scherrer Institut (PSI). This aims to improve transparency and the systematic use of the objective knowledge base and allows crucial aspects of nuclear and other energy sources to be addressed in relation to economic, environmental and social dimensions. In particular results from recent sustainability assessments are provided, illustrating strengths and weaknesses of the various current and future electricity supply technology options. 1. Introduction The Paul Scherrer Institute (PSI) together with partners is engaged in a number of inter-disciplinary projects aiming at developing and applying an integrated framework for the evaluation of sustainability of energy systems. The most recent experiences include the recently finalized electricity technology portfolio evaluation conducted with a major Swiss utility (Axpo Holding AG) and the still ongoing NEEDS (“New Energy Externalities Development for Sustainability”) Project of the EU. 66 organizations participate in the latter project; PSI coordinates the research stream “Technology Roadmap and Stakeholder Perspectives”, which is most relevant for the present paper since its main goal is the sustainability assessment of future electricity generation technologies with the associated fuel cycles. The Axpo-study focused on the Swiss conditions though analyses were also performed for few selected technologies in other countries. The major Swiss energy supplier, Axpo, initiated and coordinated the project. Besides the Paul Scherrer Institut (PSI) participants in the project included also the University of Stuttgart (UniStutt), the Centre for Energy Policy and Economics (CEPE) at the Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETHZ), and BAK Basel Economics. Best current technologies today (around year 2004) and expected in the year 2030 were covered. Within the NEEDS-study advanced future technologies are being analyzed with the year 2050 as the ultimate time horizon. The MCDA-application in NEEDS has been implemented for four countries, i.e. France, Germany, Italy and Switzerland. Compared to our earlier studies focused on power technology assessment and carried out for Switzerland [1], Germany [2] and China [3], the most recent work covers a much wider spectrum of tech-
nologies and employs a much broader set of evaluation criteria and indicators. The present document builds primarily on recently published papers by the author with partners [4, 5, 6, 7]. Results presented here mostly originate from the Axpo-study as the NEEDS-project is still in progress.
2. Evaluation Criteria and Indicators
quantified for the years 2000 and 2030. This includes 11 environmental, 33 social and 31 economic indicators. Not surprisingly the number of environmental indicators is lowest since in this case objective aggregation of environmental flows can be carried out based on natural sciences. This is mostly not possible for social indicators which constitute the largest group. Tab. 1 shows the main environmental, social, and economic criteria used in the Axpo-study along with the responsible institutes. Almost all of criteria are further decomposed into subcriteria not shown in the table.
The merits and drawbacks of specific energy sources can only be understood and evaluated in a balanced manner by taking a comparative perspective on the major technological options for generTab. 1: Main environmental, economic and ating electricity. social criteria in the frame of the MCDA
for sustainability assessment [7].
The evaluation of the Criteria Responsibilities relative sustainability of the various options ENVIRONMENT calls for integration of Resources PSI the economic, ecologClimate Change PSI ic and social aspects Impacts on ecosystems PSI in the decision-making PSI process. The evalua- Waste tion of alternatives can SOCIAL ASPECTS (and should) be done Physical security PSI/UniStutt on the basis of an Political stability and legitimacy UniStutt agreed set of criteria Social development UniStutt and indicators covering these three dimen- Impacts on quality of landscape UniStutt sions (they may also & residential areas serve for communica- Impacts on human health PSI tion purposes, since Social components of risks UniStutt they allow the presentation of complex ECONOMY BAK/CEPE information in a rela- Impacts on the GDP tively simple way). The Impacts on customers Axpo/PSI generation of consist- Impacts on state affairs CEPE/Axpo/PSI ent, quantitative indiAxpo/PSI/UniStutt cators necessitates an Impacts on utility appropriate analytical framework, and the application of suit- The criteria and indicators developed able methods. within the Axpo- and NEEDS-projects show many similarities. The Axpo-study Within the Axpo-project the sustain- employs more indicators (75) than ability evaluation framework was de- NEEDS (36) due to a more detailed repfined in terms of a wide set of crite- resentation of economic and social diria, with the associated 75 indicators, mensions.
urządzenia dla energetyki 4/2010
61
dział naukowo-techniczny 3. Methodology Overview A framework for systematic comparative evaluation of energy systems has been developed at the Paul Scherrer Institut (PSI), aiming at improving transparency and the systematic use of the objective knowledge base. It allows crucial aspects of the technological alternatives to be addressed in relation to economic, environmental and social dimensions and which are considered relevant for policy making. Though details, scope and depth may vary, parts of this framework have basically been employed within Axpo- and NEEDS-projects. The framework is illustrated by Fig. 1.
outside of the national boundaries. LCA considers not only direct emissions from power plant construction, operation and decommissioning but also the environmental burdens associated with the entire lifetime of all relevant processes upstream and downstream within the energy chain. This includes exploration, extraction, processing, transport, as well as waste treatment and storage. The direct emissions include releases from the operation of power plants, mines and processing factories, transport systems and building machines. In addition, indirect emissions originating from materials manufactur-
Fig. 1: PSI’s analysis framework for comprehensive energy systems analysis.
The interdisciplinary approach integrates a wide variety of research areas including Life Cycle Assessment (LCA), environmental impact and external cost assessment, system modeling, and integrated evaluation based on both the total cost approach and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) using environmental, economic and social indicators. The integrated approach enables comprehensive studies comparing energy options for the electricity, heating and transport sectors. The quantitative indicators cited in this paper are based whenever possible on a systematic, multi-disciplinary, bottom-up methodology for the assessment of energy systems. This applies in particular to the complex environmental indicators. The overall approach is process-oriented, i.e. the technologies of interest and their features are explicitly represented. In the following sub-chapters the main approaches used are shortly described.
3.1 Life Cycle Assessment Life Cycle Assessment (LCA) is used to generate indicators characterizing burdens and impacts of normal operation on ecosystems. LCA is a systematic method for the establishment of energy and material balances of the various energy chains. LCA utilizes process chain analysis specific to the types of fuels used in each process and allows for the full accounting of burdens such as emissions, also when they take place
62
ing, from energy inputs to all steps of the chain and from infrastructure, are covered. As background database the ecoinvent v1.2 database is used [8]. Ecoinvent (www.ecoinvent.ch) is a centralized, web-based Life Cycle Assessment (LCA) database developed and implemented by the Swiss Centre for Life Cycle Inventories (EPFL, EMPA, ETHZ, FAL; PSI) supported by several Swiss Federal Offices (BUWAL, BfE, ASTRA, BBL, BLW). PSI is responsible for inventories for all energy systems.
3.2 Impact Pathway Approach LCA does not take into account site dependencies. Thus, the quantification of health and environmental damages due to air pollution from energy chains is based on state-of-the-art Impact Pathway Approach (IPA) as established in the recent projects within the ExternEseries [9, 10]. IPA consists of four steps: (1) Estimation of emissions; (2) Estimation of changes of pollutant concentrations; (3) Estimation of impacts on receptors like humans, animals, plants etc. (4) Valuation: external cost method uses money in order to value the impacts. IPA was implemented for the reference plant technologies in specific locations, mostly in Switzerland. For the associated fuel cycles regional damage factors are used.
3.3 Severe Accident Risk Assessment The analysis of severe accident risks covers whenever applicable the full energy chains. With the exception of nuclear energy the assessment builds primarily on the historical experience of accidents using the ENSAD (Energy-related Severe Accident Database), developed by PSI. ENSAD is the most extensive and detailed database world-wide for severe accidents in the energy sector [11, 12]. Most accident indicators for the year 2000 originate from ENSAD, subject to adjustments taking into account the efficiencies of reference technologies and characteristics of the associated energy chains. For renewables with the exception of hydro dams the accident risk estimates are based on the literature and own judgments. The estimates for the year 2030 are supported by trend analysis of the historical data and extrapolations to the future. The estimation of consequences of hypothetical hydro accidents takes into consideration the location-specific factors, using a formula based on parameters determined from the historical experience of dam accidents. For hypothetical nuclear accidents Probabilistic Safety Assessment (PSA) is employed building on source terms published in the literature (and adjusted when needed to the specific designs), and simplified consequence assessment methodology earlier published in [13].
3.4 Other Approaches Used Economic indicators build on extensive literature studies, a net present value model of the utility, inputs from industry, and, where appropriate, on expert judgment. Most of the social indicators under responsibility of the University of Stuttgart were quantified based on a survey among experts in the areas of energy technologies, sustainability, energy policy as well as risk analysis. This survey included a final Delphi application among the experts.
4. Examples of Sectorial Results 4.1 Reference Technologies The broad portfolio of eighteen technologies for electricity generation addressed in the Axpo-study includes renewable, fossil, and nuclear power plants with their associated energy chains. The environmental performance was analyzed for two time frames around the reference years 2000 (representing currently best available technology) and 2030. The technology portfolio contains both large centralized power plants and smaller decentralized units in Switzerland and few
urządzenia dla energetyki 4/2010
dział naukowo-techniczny other European countries (for electricity imports). Small combined heat and power units burning natural gas or gasified biomass were assessed besides base-load and mid-load large power plants. Evolutionary technology development was assumed to take place between today and 2030 for all reference power plants. For detailed characterization of technologies we refer to [4, 7]. The indicator examples accounted below refer to the reference technologies unless otherwise stated. All indicators shown in this chapter were estimated by PSI.
4.2 Environmental Performance The choice of environmental indicators (Tab. 2) reflects scientific and social relevance of various environmental impacts and concerns of stakeholders. Most indicators are based on several
Life Cycle Impact Assessment (LCIA) methods as implemented in the ecoinvent database [14]. Fig. 2 shows greenhouse gas emissions per kWh electricity at busbar for a selection of the analyzed energy systems in year 2005 and 2030. Fig. 2 shows all ten environmental indicators for all systems per kWh electricity at busbar, normalized to the maximum (=100%) for each indicator. Swiss hydro power and nuclear, closely followed by wind power, show the lowest greenhouse gas (GHG) emissions, both today and in year 2030. The other renewable systems perform slightly worse, however, with relatively important reduction until 2030. Although quite substantial reductions of GHG emissions from fossil power generation can be foreseen, natural gas and espe-
Tab. 2: Environmental indicators for technology assessment [4] Indicator
Unit
Methodology
Consumption of resources Fossil primary energy
MJ/kWh
Uranium
kg/kWh
LCIA: Cumulative energy demand
kg(Sb-eq.)/kWh
LCIA: CML 2001, abiotic resources
Metallic ores
LCIA: Cumulative energy demand
Climate change Greenhouse gas emissions
kg(CO2-eq.)/kWh
LCIA: IPCC 2007
Impacts on ecosystems Land use
PDF*m2*a/kWha
LCIA: Eco-Indicator 99 (H,A)
Ecotoxicity
PDF*m *a/kWh
LCIA: Eco-Indicator 99 (H,A)
Acidification & eutrophication
PDF*m *a/kWh
LCIA: Eco-Indicator 99 (H,A)
km2/kWh
Probabilistic Safety Assessment
Land contamination
2
a
2
a
Waste Non-radioactive Radioactive a)
PDF*m2*a/kWha
LCIA: Eco-Indicator 99 (H,A)
m3/kWh
LCI result
PDF = Potentially Disappeared Fraction (of species).
Fig. 2: Greenhouse gas emissions per kWh electricity in 2005 and 2030. (not all of the options analyzed are shown; CC = Combined Cycle; CHP = Combined Heat and Power; SOFC = Solid Oxide Fuel Cell; SNG = Synthetic Natural Gas; PV = Photovoltaic) [4].
urządzenia dla energetyki 4/2010
cially coal systems will remain by far the most emitting technologies in 2030. Comparing all analyzed technologies based on the full set of indicators, results in a quite diverse picture. Only Swiss hydro power performs clearly superior to the other systems. While fossil technologies show the worst results concerning consumption of fossil resources and GHG emissions, nuclear electricity generation obviously exhibits in relative terms the highest demand of uranium as well as highest production of radioactive wastes and land contamination associated with hypothetical severe accidents. The SNG system performs worst regarding impacts due to land use and non-radioactive waste: relatively large areas are occupied by forests in order to get the required amount of wood used as fuel and industrial harvesting of trees shows comparatively high negative impacts on the ecosystem; relatively high amounts of wood ash have to be disposed of. Wind power and photovoltaic show relatively high consumption of metallic ores, ecotoxicity and non-radioactive waste: these energy systems require comparatively high amounts of materials, especially metals, per kWh electricity produced; ecotoxic emissions mainly occur during metal mining and production. The biogas system shows the highest impacts due to acidification and eutrophication due to ammonia emissions during biogas production (fermentation of agricultural manure). The comparably low scores for all indicators for geothermal electricity production in 2030 manifest the high potential of this technology from the environmental point of view. However, a variety of technical problems must be resolved before major implementation. Concerning uranium resources, future demand for nuclear fuel depends on scenarios for nuclear development. The nuclear fuel market has an assured supply assuming a moderate development of the nuclear capacity world-wide (as expected in most scenarios postulated by the competent organizations). Also in the case of realization of high demand scenarios, the conventional primary resources (assured, inferred, prognosticated and speculative) are sufficient to cover the life-time needs of currently operating as well as new plants built until year 2030. Uranium prices could be somewhat volatile but given the very low relative contribution of uranium costs to the total cost of one kWh, this is of secondary importance. For the very long term there are two main options for dealing with the nuclear fuel supply issue: (a) development of breeders as pursued within Generation IV; (b) exploitation of vast uncon-
63
dział naukowo-techniczny production costs of the Finish first-ofits-kind EPR. However, also under more pessimistic assumptions future nuclear costs remain to be highly competitive. According to a recent comparative OECD study [16] the lowest levelized costs of generating electricity from the traditional main generation technologies are within 25-45 USD/MWh in most countries. Most of the nuclear projects analyzed are in this range. The levelized costs and the ranking of technologies in each country are sensitive to the discount rate and the projected prices of natural gas (subject to high volatility) and coal. A significant advantage of nuclear energy is its relative insensitivity to the costs of uranium. Fig. 4 shows production costs for selected current technologies analyzed in the Axpo-project.
Fig. 3: Environmental indicators for electricity generation in 2030, per kWh electricity (Gen III = Generation III reactors; SC = Supercritical; IGCC = Integrated Gasification Combined Cycle) [4].
ventional resources containing very low concentration of uranium (ranging from phosphates to see water). For the latter alternative there is a need to carry out comprehensive, serious studies on the energy requirements and the associated environmental burdens and costs.
4.3 Economic Performance
cent contracts for new plants (such as EPR in Finland) competitive generation costs are expected. Comparative estimates of the costs of EPR were carried out in [15] using the estimates for the ordered plant in Finland, the corresponding estimates for
Fig. 4: Estimated electricity generation costs for new plants built in the period 2000 – 2004 [7, 17].
There is broad literature on comparative electricity generation costs of nuclear and other options [15]. In spite of the discrepancies and inconsistencies in the data, it is clear that historically it has been possible to build and operate NPP’s producing electricity at attractive, competitive costs. It appears that the common features of the “good” plants include: turn-key delivery contract, not the first of its kind, short construction time, clear licensing regime with no major changes during the construction, moderate investment cost, availability of relatively cheap capital, and high load factors with minimum unplanned interruptions of operation. Based on re-
64
France and taking into account the prospects for cost reductions for a series of plants, and adjusting the costs to the Swiss-specific conditions. By ordering an nth-in-series plant, a capital cost advantage of 20% can be expected, which reduces generation costs by 5 to 10%, depending upon the cost structure. Thus, there is a potential for Generation III plants to reduce costs by 2030% below the currently expected level. For Switzerland, a slightly higher generation cost for future EPRs of 2.7 to 3.4 Euro-cents/kWh was anticipated based primarily upon higher waste disposal costs. These costs may seem optimistic today given the projected increase in
4.4 Social Aspects The social dimension is the most difficult to quantify and it is no trivial matter even to agree on which aspects can or should be included. Progress with quantification and implementation of social indicators is under way within the ongoing EU Integrated Project NEEDS (New Energy Externalities Developments for Sustainability; http:// www.needs-project.org/); this effort is pursued within Research Stream “Technology Roadmap and Stakeholder Perspectives”, coordinated by the author of the present paper. Examples of social criteria of interest include: political stability, socially acceptable developments, impacts on settlements and landscape quality, social components of economic impacts and social components of risks including physical security [18, 19] . Some of the indicators are relatively straightforward e.g. direct employment effects; others are not easily defined and prove to be cumbersome to quantify. Here we provide comments on a selection of technology-specific social indicators quantified in the past.
Employment The estimates of direct technologyspecific job opportunities for Germany in [20] show that nuclear and lignite have the lowest values with wind being about twice as work intensive. Natural gas, coal and hydro are in the middle range whilst solar PV is by far the most work-intensive (factor 40 more than nuclear). In contrast to fossil energy sources, where fuel provision is the dominant contributor to work opportunities, in the case of nuclear and renewables the jobs are primarily in plant construction (this includes in the case of renewables component manufacturing).
urządzenia dla energetyki 4/2010
dział naukowo-techniczny Proliferation Proliferation potential is a binary indicator, i.e. it applies only to nuclear and not to the other options. The Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons (NPT) commits more than 180 countries to refrain from acquiring nuclear weapons and to accept comprehensive IAEA safeguards on all their nuclear activities. A continually strengthened non-proliferation regime is the cornerstone of efforts to prevent the spread of nuclear weapons.
Human Health Impacts due to Normal Operation The basis for the assessment of health effects is the methodology developed within the European ExternE project [21]. Updates of impact functions and valuation factors have been carried out [9, 22]. Moreover, in [20] the impact assessment has been combined with the latest Life
Years of Life Lost (YOLL) is used to measure health damages. Many victims die prematurely due to acutely high concentrations of air pollutants. But the major share of years of life lost is due to chronic illness caused by less severe burdens over years. The reduction in life expectancy for individuals is summed to the total YOLL for the population. Technology-specific mortality expressed in YOLL per kWh is shown in Fig. 5. Hydro, nuclear and wind have lowest mortality due to normal operation. Mortality for the natural gas and the solar PV chains are comparable. Coal systems, current biogas and synthetic methane from wood exhibit significantly higher impacts than the other options. It should be noted that mortality due to air pollution strongly depends
Fig. 5: Mortality resulting from normal operation of current and future electricity supply technologies with the associated fuel cycles [5].
Cycle Assessment (LCA) results from the ecoinvent project in order to include the full chain of electricity systems. One of the most important indicators for human health is life expectancy.
on location and technology. Thus, the number of YOLL per ton of SO2 emitted in China is on average almost seven times higher than the average for the European Union [ 23, 24].
Severe accident risks A controversial and widely debated issue is that of severe accidents. Based on state-of-the-art results from comparative assessment of severe accidents in the energy sector [11, 12, 13, 25] the expected immediate failure rates for all major energy carriers are significantly higher for the non-OECD countries than for OECD countries. In the case of hydro and nuclear the difference is in fact dramatic. The recent experience with hydro in OECD countries points to very low fatality rates, comparable to the representative results from Probabilistic Safety Assessments (PSA) obtained for nuclear power plants in Switzerland and in USA. Most recent comparisons of risks associated with normal operation and accidents are addressed in [5] . “Maximum credible number of fatalities per accident” was used in [20] as a surrogate for risk aversion towards low probability-high consequence accidents. The indicator values may be established using frequency-consequence curves. For maximum credible consequences for fossil systems, historical results may be employed. For nuclear, the results of Level III PSA are most adequate. In the case of hydro, adjustments of generic experience data may be necessary depending on the application case (population down-stream). In densely populated areas in OECD the extent of consequences of hypothetically extreme accidents is largest in the case of nuclear, followed by hydro, oil, coal and gas. Accidents in renewable energy chains are quite limited in terms of consequences. Valuation of risk aversion strongly depends on stakeholder preferences and can be addressed in multi-criteria analysis, and particularly together with the issue of wastes affects the ranking of nuclear power in the context of sustainability. Fatality rates due to severe accidents are shown in Figure 6 along with maximum credible consequences. We refer to [11, 12, 13, 25] for frequency-consequence curves. The results shown are based on PSA for nuclear, historical experience for coal and natural gas, and on historical experience as well as simulation of hypothetical accidents for hydro.
“Necessary” critical waste confinement time
Fig. 6: Severe accident risks for major centralized technologies [11, 12, 13, 25].
urządzenia dla energetyki 4/2010
The “necessary confinement time” of the most hazardous waste can be seen as a complementary attribute to the mass, implicitly encompassing the potential harm from hazardous waste. The issue of radioactive waste remains controversial due to the necessity of extremely long confinement times. This leads to complex and unresolved questions on equitable intergenerational distribution of risks and burdens, or alternatively, consideration of
65
dział naukowo-techniczny the equal opportunities principle, emphasizing an equal distribution of resources with scope for freedom of action for future generations. For the high-level waste repository the acceptance goals formulated by regulators mean that the annual individual doses should at no point in time exceed levels that are very small compared to those due to natural radiation and man-made sources.
5. Comparative Sustainability Evaluation 5.1 Total Costs Fig. 7 shows the estimated total costs of electricity supply (internal production costs plus external costs resulting from health and environmental damage), which have been proposed as a possible aggregate measure of sustainability. The results are provided for time frames around years 2000 and 2030. Nuclear power has the lowest total costs (both current and in 2030), followed by hard coal and natural gas power plants, run-of-river hydro power and wind power at optimal sites. Remarkable cost improvements are expected for new renewables with biogas and wind onshore in Germany reaching competitive production cost levels, further strengthened by the very low external costs. Electricity from fuel cells and photovoltaic modules is today at the other end of the cost range. Even if technological progress is expected to allow drastic cost reduction for these systems, their relative ranking in terms of total costs is not expected to change within the considered time period. New renewables in general will very likely profit from the most significant cost reduction in the next decades. Some of them will be competitive with coal and gas power plants, also because fossil-
based electricity production will become more expensive. In fact, due to recent fuel price increases the current costs of gasbased electricity are substantially higher than those shown in the figure. It should be noted that the potential of new renewable electricity supply options in Switzerland is quite limited in the mid-term [15]. Consideration of external costs generally improves the competitiveness of the renewables and nuclear power options in comparison to those based on fossil fuels. External costs of the selected high performance fossil-fuel technologies are dominated by the damage caused by greenhouse gas (GHG) emissions leading to climate change followed by impacts due to major air pollutants. In relative terms the estimates associated with GHGs are much more uncertain and depending on the assumptions could be much higher. The total cost approach is very useful for carrying out cost-benefit analyses, but its use in the assessment of the relative sustainability of the various options is not fully accepted. The main objections derive not only from limited coverage of social aspects but also from the questionable acceptability of monetary values being applied to a few of the social indicators that have been explicitly addressed. Consequently, MCDA has been employed to provide an alternative quantification of an aggregated sustainability indicator.
5.2 Multi-criteria Decision Analysis The complete MCDA model, with some of the criteria not readily amenable to monetization (e.g. risk perception, and political stability), does allow for the explicit consideration of individual or group preferences through assignment of appropriate weighting factors and
therefore has a better chance to be accepted by a wider range of stakeholders. These preferences are combined with technology-specific indicators. The approach used for the evaluation is based on a simple weighted multiple attribute function. The weights reflect the relative importance of the various evaluation criteria and are combined with the normalized indicator values (scores). Normalization is carried out using a local scale, defined by the set of alternatives under consideration. For example, the alternative which does best on a particular criterion is assigned a score of 100 and the one which does least well a score of 0; based on linear interpolation all other alternatives are given intermediate scores which reflect their performance relative to these two end points. A single overall value is obtained for each alternative by summing the weighted scores for all criteria. Ranking of the available options is then established on the basis of these values. As opposed to the total costs aggregation MCDA provides no fixed ranking of technologies. The results may change depending on trade-offs expressed through specific preference profiles of the various stakeholders. The weights can be obtained from stakeholders. Alternatively, various weighting schemes can be assigned to accommodate a range of perspectives expressed in the energy debate. The sensitivity to these schemes can be investigated. An interactive MCDA tool has been developed by Axpo with support by project partners and was used in a series of Workshops. In the following examples of MCDA results are provided. This includes results obtained in the Workshops attended by selected employees of the Axpo Group as well as examples utilizing preference profiles constructed by the author. Figures 8-10 summarize the results from the Workshops, based on preferences expressed by 85 employees of the Axpo Group [7]. The participants in the exercise may be seen as representing a specific stakeholder group though their preferences reflect personal opinions and exhibit quite large variation.
Fig. 7: Full costs of electricity generation options around years 2000 and 2030 [7, 17]; not all of the options analyzed are shown. (Gen II/III = Generation II and III reactors; SC = Supercritical; IGCC = Integrated Gasification Combined Cycle; CC = Combined Cycle; CHP = Combined Heat and Power; SOFC = Solid Oxide Fuel Cell).
66
Within the procedure used at the Workshop the participants were first asked to provide their intuitive ranking of the technologies of interest. This was followed by the allocation of individual preferences to indicators selected by them (maximum 30 with at least 3 within each of the three dimensions of sustainability), leading to the establishment of ranking based on MCDA. Each participant could then change the preferences, if desired. Finally, the individual MCDA-results could be compared with the intuitive ranking and
urządzenia dla energetyki 4/2010
dział naukowo-techniczny
Fig. 8: Average ranking of technologies by Axpo-participants in MCDA-Workshops [7].
main factors driving the results could be identified. The three dimensions of sustainability were selected by all participants and weighted on average in a very balanced way, i.e. Environment at 36%, Social at 29% and Economy at 35%. The highest weights for individual indicators were assigned to Greenhouse Gas (GHG) emissions, consumption of fossil resources and electricity prices. Very low or relatively low weights were on average assigned to such aspects as consumption of uranium resources and minerals, acidification and eutrophication, nuclear pro liferation, mobilization potential against specific options, human health impacts of normal operation and accidents but also unexpectedly to most indicators expressing the impact on the utility. In Fig. 8 the average ranking of each of the 18 technologies is shown. Top posi-
tions are taken by both hydro options, followed by geothermal, biogas, nuclear in Switzerland, wind options and synthetic natural gas from wood (SNG). Somewhat surprisingly wind in Switzerland ranks slightly better than wind in Germany and Denmark, where conditions are superior. Combined Cycle (CC) natural gas ranks at about the same level as nuclear in France and solar PV. Lowest rankings are obtained for co-generation based on natural gas and coal in Germany. It may be worthwhile to consider the ranking of centralized and decentralized technologies separately given the very large differences in their technical and economic potentials at least in the midterm perspective. The results based on average preferences of a specific stakeholder group do not reflect the influence of various preference profiles on the technology ranking. This effect is illustrated here by using two
such profiles constructed by the author. Both of them are balanced in the sense that the environmental, social and economic components of sustainability are equally weighted at the highest level of the hierarchy of criteria. Otherwise they strongly differ. The first set of preferences puts in relative terms more emphasis on the protection of climate and human health as well as on electricity generation costs and impacts on the utility. The highest weights are in this case assigned to GHG-emissions, electricity production costs, and mortality and morbidity associated with the normal operation. The second profile, while still having substantial but lower weights on GHGs and costs, emphasizes more resource depletion including uranium, internal security, political stability and legitimacy including proliferation potential, risk perception and consequences of severe accidents, and direct employment effects. The first profile is likely to be closer to the views of the electrical industry while the second profile to those of major NGOs. Figures 9 and 10 show the results obtained using the two profiles. In the first case hydro, geothermal, nuclear and biogas and wind options belong to the top performers. Next follow CC-systems and SNG; solar PV, SOFC, gas cogeneration and coal are the worst performers based on this profile. For the second profile hydro, geothermal and biogas remain on the top, followed by SNG and wind while nuclear performs worse than in the first case, i.e. now comparably to solar PV. Using the second preference profile the differences in scores between the various technologies become smaller.
6. Conclusions From a comparative perspective current nuclear energy, operating under conditions prevailing in most industrialized countries, exhibits favorable economic performance in terms of production costs and low sensitivity to fuel price increases. The evaluations of environmental performance, based on Life Cycle Assessment and Impact Pathway Approach demonstrate low impacts at global, regional and local levels. Within the western world nuclear also has an excellent safety record, reflected in very low estimates of expectation values for accident risks, in fact much below the experience values for fossil energy carriers. These positive features of nuclear energy are manifested in low external and total (internal plus external) costs.
Fig. 9: Technology ranking based on a constructed preference profile with equal weighting of the three dimensions of sustainability and in relation to the profile behind the results shown in Fig. 10 stronger emphasis on climate and human health protection, electricity generation costs and impacts on utility [7].
urządzenia dla energetyki 4/2010
The total cost approach is highly useful for carrying out cost-benefit analysis. However, its use for the assessment of the relative sustainability of the various options is not fully accepted. The main
67
dział naukowo-techniczny objections include limited coverage of social aspects and concerns about the acceptability of monetary values for few of the social indicators that have been explicitly addressed. Thus, MCDA was employed for an alternative quantification of the aggregated sustainability indicator. The complete MCDA-model includes a wide variety of indicators (among them some not easily amenable to monetization, e.g. risk perception or political stability) and allows to consider individual or group preferences through assignment of weights to the various criteria.
Rankings of technologies based on MCDA differ from those based on total costs. The latter provides a definite ranking while MCDA gives no single answer since there is a clear dependence of ranking on the assigned preference profiles. The much broader consideration of social factors as well as inclusion of issues related to the national economy in MCDA, tends to favor renewables while the impact on the ranking of nuclear is that it becomes lower. This emphasizes the desirability of nuclear technology developments towards practically excluding the possibility of large radioactivity releases and reducing the neces-
sary confinement time of nuclear wastes to few hundred years. Such advancements are currently pursued within some of the Generation IV concepts. The implementation reported in the current paper will be subject to further extensions. At this stage only individual electricity supply technologies have been analyzed. Of interest is to consider the whole supply system, i.e. technology mixes, taking into account relevant constraints, dependencies and interactions. Furthermore, it is desirable to engage a much wider spectrum of stakeholders. This is currently being done within the Swiss Energy Trialog process. In parallel PSI leads a technology roadmap and stakeholder perspectives study for the EU, conducted within the NEEDS project. A set of criteria and indicator has been established [26] and found acceptable by stakeholders participating in an European survey [27]. Web-based MCDA implementation for France, Germany, Italy and Switzerland is currently in progress.
Acknowledgements
Fig. 10: Technology ranking based on a constructed preference profile with equal weighting of the three dimensions of sustainability and in relation to the profile behind the results shown in Fig. 9 stronger emphasis on resource depletion including uranium, internal security, political stability and legitimacy including proliferation potential, risk perception and consequences of severe accidents, and direct employment effects [7].
References
[1] Hirschberg, S. et al., “Use of External Cost Assessment and Multi-criteria Decision Analysis for Comparative Evaluation of Options for Electricity Supply”. In Kondo S. & Furuta K. (Eds.), PSAM5, 27 Nov.-1 Dec. 2000, Osaka. UAP, Tokio(2000) 289-296. [2] Hirschberg, S. et al., “Sustainability of Electricity Supply Technologies under German Conditions: A Comparative Evaluation”. PSI-Report No.04-15 (2004). [3] Eliasson, B., Lee, Y. (Eds.) “Integrated Assessment of Sustainable Energy Systems in China. The China Energy Technology Program”. Springer, 2003. [4] Bauer, C., Dones, R., Heck, T., Hirschberg, S., “Environmental Assessment of Current and Future Swiss Electricity Supply Options”. International Conference on Reactor Physics, Nuclear Power: A Sustainable Resource, Interlaken, Switzerland, September 14-19, 2008. [5] Hirschberg, S., Bauer C., Burgherr, P., Cazzoli, E., Dones, R., Heck, T., Schenler, W., “Treatment of Risks in Sustainability Assessment of Energy Systems”. In Proceedings of PSAM9, 18-23 May 2008, Hong Kong, China. [6] Hirschberg, S., “Nuclear Energy Risks and Benefits in Perspective”. International Conference on Reactor Physics, Nuclear Power: A Sustainable Resource, Interlaken, Switzerland, September 14-19, 2008. [7] Roth, S., Hirschberg, S., Bauer C., Burgherr, E., Dones, R., Heck, T., Schenler, W. “Sustainability of Electricity Supply Technology Portfolio”. International Conference on Reactor Physics, Nuclear Power: A Sustainable Resource, Interlaken, Switzerland, September 14-19, 2008. [8] Dones, R. et al., “Life Cycle Inventories of Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and other UCTE Countries“. ecoinvent report No. 5., Swiss Centre for Life Cycle Inventories, 2004. [9] Friedrich, R., Markandya, A., Hunt, A., Ortiz, R.A., Desaigues, B., Bounmy, K., Am,i D., Masson, S., Rabl, A., Santoni, L., Salomon, M.-A. Alberini, A., Scarpa, R., Krupnick, A., De Nocker, L., Vermoote, S., Heck, T., Bachmann ,T.M., Panis, L.I., Torfs, R., Burgherr, P., Hirschberg, S., Preiss, P., Gressmann, A., Droste-Franke, B.
68
“New Elements for the Assessment of External Costs from Energy Technologies (NewExt)“. Final Report to the European Commission, DG Research, Technological Development and Demonstration (RTD), September 2004. [10] Rabl, A., Spadaro, J. V. (Eds.), “Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy Applications”. EC “EESD”-Programme, Version 2, 2005. [11] Hirschberg, S. et al., “Severe Accidents in the Energy Sector: Comparative Perspective”. Journal of Hazardous Materials 111, pp. 57-65 (2004). [12] Burgherr, P. et al., “Severe Accidents in the Energy Sector”. Report prepared by PSI for European Commission within Project NewExt on New Elements for the Assessment of External Costs from Energy Technologies, Paul Scherrer Institute, Villigen, Switzerland, 2004. [13] Hirschberg, S. et al., “Assessment of Severe Accident Risks” in Integrated Assessment of Sustainable Energy Systems in China – The China Energy Technology Program, pp. 587-660, in B. Eliasson, Y.Y. Lee (Eds.), Kluwer Academic Publishers, 2003, Dordrecht/Boston/London. [14] Frischknecht, R., Jungbluth, N., Althaus, H.-J., Bauer, C., Doka, G., Dones, R., Hischier, R., Hellweg, S., Humbert, S., Köllner, T., Loerincik, Y., Margni, M. and Nemecek, T. “Implementation of Life Cycle Impact Assessment Methods”. ecoinvent report v2.0 No. 3. Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, Switzerland, 2007. [15] Hirschberg, S., et al.. “Neue Erneuerbare Energien und neue Nuklearanlagen: Potenziale und Kosten”. PSIReport No.05-04. Paul Scherrer Institut, Villigen, Switzerland, 2005. [16] OECD/NEA/IEA. “Projected costs of generating electricity - 2005 Update”. OECD No. 53955 2005. OECD Publications, Paris, France, 2005. [17] Hirschberg, S. et al. “Swiss Electricity Supply Options in Focus”. PSI Scientific Report, 2006. [18] Renn, O., Hampel, J., Brukmajster, D. Establishment of Social Criteria for Energy Systems. EU-Project NEEDS on New Energy Externalities Developments for Sustainability, Research Stream 2b “Technology Roadmap and Stakeholder Perspectives”, University of Stuttgart, Stuttgart, Germany, 2006. [19] Hirschberg, S., Bauer, C., Burgherr, P., Dones, R.
The author thanks his PSI-colleagues C. Bauer, P. Burgherr, R. Dones, T. Heck and W. Schenler for valuable contributions to the work described in this paper. Fruitful cooperation with S. Roth (Axpo Holding AG) is gratefully acknowledged. The present work was partially funded by Axpo Holding AG and partially by the EU-Project NEEDS.. S. Hirschberg (Paul Scherrer Institut, 5232 Villigen PSI) Schenler, W., Bachmann, T., Gallego Carrera, D. “Environmental, Economic and Social Criteria and Indicators for Sustainability Assessment of Energy Technologies”. EUProject NEEDS on New Energy Externalities Developments for Sustainability, Research Stream 2b “Technology Roadmap and Stakeholder Perspectives”, 2007. [20] Hirschberg, S., Dones, R., Heck, T., Burgherr, P., Schenler, W., Bauer, C. “Sustainability of Electricity Supply Technologies under German Conditions: A Comparative Evaluation”. PSI report No.04-15. Paul Scherrer Institut, Villigen, Switzerland, 2004. [21] European Commission. “ExternE Externalities of Energy, Vol. 2, Methodology”. EUR 1651 EN, European Commission, Brussels, Belgium, 1999. [22] Bickel, P. and Friedrich, R. (Eds). “ExternE; Externalities of Energy Methodology, 2005 Update”. European Commission, Directorate General for Research, Sustainable Energy Systems, EUR 21951, 2005. [23] Hirschberg, S., Heck, T., Gantner, U., Lu, Y., Spadaro, J. V., Krewitt, W., Trukenmüller, A., Zhao, Y. “Environmental Impact and External Cost Assessment“. In: Integrated Assessment of Sustainable Energy Systems in China - The China Energy Technology Program“. Book Series: Alliance for Global Sustainability Series: Volume 4, pp. 445-586 (Ed. Eliasson B. and Lee Y. Y.). KA Publishers, Dordrecht/Boston/London, 2003. [24] Hirschberg, S., Heck, T., Gantner, U., Lu, Y., Spadaro, J. V., Trunkenmüller, A., Zhao, Y. “Health and Environmental Impacts of China’s Current and Future Electricity Supply, with Associated External Costs“. In: Int. J. Global Energy Issues, 22(2/3/4), 155-179 (2004). [25] Burgherr, P., Hirschberg, S. “Severe Accident Risks in Fossil Energy Chains: A Comparative Analysis“. Energy, 33(4), 538–553 (2008). [26] Hirschberg, S., Bauer, C, Burgherr, P., Dones, R., Schenler, W., Bachmann, T., Gallego Carrera, D. “Environmental, Economic and Social Criteria and Indicators for Sustainability Assessment of Energy Technologies“. Deliverable n° D3.1 – Research Stream 2b, EU project NEEDS, 2007. [27] Burgherr, P., Hirschberg, S., Schenler, W. “Survey II on Sustainability Criteria and Indicators: Approach and Results“. Report of Research Stream 2b, EU project NEEDS, 2008.
urządzenia dla energetyki 4/2010
Pomiarowe kamery termowizyjne
CAŁA FLOTA W JEDNYM MIEJSCU ZAPRASZAMY na targi ENERGETAB 2010 14-16 września 2010 r. Bielsko-Biała stoisko G29
Przedstawiciel Handlowy FLIR Paweł Rutkowski tel.: +48(22) 849 71 90, e-mail: rutkowski@flir.com.pl, www.flir.com.pl
felieton
„Elektryczna kruchość bytu”?
Ż
yjemy w świecie, w którym główna siła motoryczna – innowacje, zmienia w coraz bardziej zawrotnym tempie, nasz społeczny i indywidualny genotyp. Wciąż coraz bardziej wzrasta nasza ludzka zależność od użytkowanych przez nas urządzeń technicznych i – siłą rzeczy - od ludzi nadzorujących ich eksploatację. Seria ostatnich dużych awarii elektrycznych spowodowanych - pospołu - przez ekstremalne warunki atmosferyczne i permanentne niedoinwestowanie krajowego systemu generowania i przesyłu energii elektrycznej, unaoczniła „techniczną kruchość” podstaw naszego codziennego bytowania. Dryfujemy pomiędzy Charybdą przyrodniczych żywiołów, a Scyllą techniki. Tworzymy sztuczny świat technicznej proweniencji, będący dla nas tak naprawdę już naszym jedynym „środowiskiem naturalnym”. Tak dalece naturalnym i oczywistym, iż stajemy się zupełnie bezradni, gdy pozbawi się nas podstawowych wygód cywilizacji. Nie traktujemy ich jako oznak cywilizacyjnego luksusu, tylko należną nam daninę, jaką spłaca wobec nas technika, za naszą pomysłowość, kreatywność, jednym słowem, ludzką inteligencję! Prof. Antoni Kępiński - w tym właśnie kontekście - stwierdził już przed 40 laty, że „Prymitywny Buszmen jest znacznie bardziej niezależny i dojrzalszy, jeśli niezależność traktujemy jako cechę psychicznej dojrzałości. Gdy coś w środowisku technicznym nie funkcjonuje jak należy (np. dopływ wody, kanalizacja, dostawy żywności, elektryczność, komunikacja) itd. , wówczas całkowita bezradność wobec awarii wywołuje analogiczną reakcję wściekłości, jak u niemowlęcia niezaspokojenie jego podstawowych potrzeb fizjologicznych”. A to jego zdaniem wiedzie prostą drogą do infantylizacji cywilizacji. Mówimy teraz o społeczeństwie wiedzy, a technika dla znacznej części społeczeństwa jest nadal pochodną... magii. Wiemy, że mamy nacisnąć guzik. Nie mamy czasu, warunków, a często i zdolności, aby zrozumieć, jak dane urządzenie działa. I tu też Buszmen ma nad nami przewagę. On wierzył i to wystarczało. Człowiek ery cywilizacji technicznej wie doskonale, że mógłby wiedzieć, ale skoro jednak nie wie, stanowi to dla niego powód do stresu i powstania uczucia potęgującej się frustracji. Tymczasem koniec I dekady XXI wieku charakteryzuj się coraz większym poziomem uzależnienia ludzi od „infrastruktury technicznej”. Dotyczy nie tylko spraw bytowych, lecz sięga do najgłębszych pokładów naszej, jakże często dość mocno znerwicowanej już psyche. Rzutuje w dużym stopniu na wychowanie młodego pokolenia. Spróbujcie dziadkowie zaprosić do siebie wnuki na wakacje nie gwaran-
70
tując im dostępu do gier komputerowych, że pozostaniemy przy tym jednym przykładzie! Ks. prof. Michał Heller zauważa: „Teraz młody człowiek korzysta z cywilizacji obrazkowej, nie wydatkując tyle energii, jest pasywny. Nie sprawdzają się chyba do końca modne teorie o skuteczności wychowania „przez zabawę”, bez wysiłku, bez stresu. Każdy, kto zna podstawy fizyki i teorii informacji, doskonale wie, że tworzenie informacji i struktury nie może odbywać się za darmo. Stworzyć informację to ograniczyć zbiór możliwości. A to kosztuje. Nie da się tego wykonać bez nakładu energii. W przełożeniu na wychowanie i kształcenie - bo to też tworzenie informacji i struktury - oznacza to wysiłek i trud, bez których tworzy się tylko bałagan.” Totalna technizacja środowiska gwarantuje nam obfitość dóbr, maksymalna wygodę i wysoki komfort, zapewnia rozrywkę, mobilność, a nawet higienę i sex. Czy nie należy się dziwić, iż współczesne społeczeństwa uznały, że poszukiwanie innych źródeł spełnienia, poza technopolem jest nie tylko irracjonalne, ale najzwyczajniej niemożliwe? Paradoksalnie - przecież jeszcze nigdy dotąd nie mogliśmy tak skutecznie i wielokierunkowo modelować stosunków społecznych i naszego miejsca w społeczeństwie, jak właśnie teraz. Nie kto inny tylko sam Bill Gates nie tak dawno przepowiadał: „Jeszcze nigdy człowiek nie mógł tak bardzo wpływać na własne życie jak obecnie. Wkraczamy w epokę hiperindywidualizmu, co oznacza, że przed nami naprawdę dobre czasy”. Co do tzw. dobrych czasów złośliwi, a nie pozbawieni błyskotliwości pesymiści twierdzą, że dobre czasy już ...były! Teraz trzeba w czasie kryzysu jednak bardziej liczyć na ...samego siebie! I faktycznie nietrudno zauważyć, iż z dekady na dekadę stajemy się w coraz większym stopniu społeczeństwem wysokiego ryzyka. Uwidacznia się strukturalna społeczna schizofrenia, polegająca na oddzieleniu funkcję od jej sensu. Więcej często ryzykujemy, niż...otrzymujemy. Dlatego coraz częściej wzory społecznej komunikacji i indywidualnych zachowań podlegają trudnym do zniwelowania napięciom. Nie ulega wątpliwości, że stabilność państw i dobrobyt zależy - oprócz dostępu do relatywnie tanich surowców - nade wszystko od kreowania nowych pomysłów, konkurencyjnych wobec pomysłów wcześniejszych. Ale dobrobyt państw nie przekłada się – niestety - w prostej linii na dobrostan jego obywateli. Prawdziwe remedium na usprawnienie tej sytuacji!? Póki co szukamy go wszyscy: rządy, organizacje społeczne, obywatele samodzielnie, na tzw. własną rękę! Kto owe remedium znajdzie pierwszy, może być pewny Nagrody Nobla! Marek Bielski
Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa ul. Długa 44/50 lok. 109 tel.: 22 812 49 38, fax: 22 810 75 02 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk tel. kom.: 502 548 476 andrzej@lidaan.com Dyrektor kreatywny Marek Bielski tel. kom.: 500 258 433 marek.w.bielski@o2.pl Dyr. ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin tel. kom.: 600 898 082 d.rjatin@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: Mgr inż. Marek Bielski, Z-ca redaktora naczelnego: Doc. dr inż. Witold Bobrowski Dr inż. Mariusz Andrzejczak, Anna Bielska, Doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Sławomir Dolecki, Doc. dr inż. Marek Gonera, Prof. dr inż. Stanisław Gubański (Szwecja), Prof. dr hab. inż. Marek T. Hartman, Inż. Armand Kehiaian (Francja), Doc. dr inż. Jerzy Kern, Dr inż. Witold Kornacki, Prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, Prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, Dr Stanisław Latek, Doc. dr inż. Jerzy Mukosiej, Prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), Mgr Bogusława Piątkowska, Prof. dr hab. inż. Aleksandra Rakowska, Prof. dr inż. Wiesław Seruga, Prof. dr hab. Jacek Sosnowski, Prof. dr inż. Jan Sykulski (W. Brytania), Prof. Mitsuhiko Toho (Japonia), Mgr inż. Leon Wołos, Prof. dr hab. inż. Andrzej Wac-Włodarczyk Mgr inż. Wacław Wasiak Prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz Prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko Dr inż. Wojciech Żurowski Redaktor Techniczny Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Projekt szaty graficznej Piotr Wachowski Opracowanie graficzne: Robert Lipski, Piotr Wachowski www.studio2000.pl Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń. Redakcja zastrzega sobie prawo przeprowadzania zmian w tekstach, np. adiustowania lub skracania, a także nieodsyłania materiałów nie zakwalifikowanych do druku. Przedruk, a także publikacja w innej formie, np. elektronicznej w internecie, tylko za zgodą wydawcy i właściciela praw autorskich.
urządzenia dla energetyki 4/2010