Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Lönsamhetsanalys av tekniker för utökad elproduktion i kraftvärme: Med hänsyn till elprisets variationer
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences. (Global Energy Systems)
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences. (Global Energy Systems)
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Profitability analysis of techniques for increased electricity generation in CHP plants (English)
Abstract [en]

This thesis aims to examine the viability of various techniques for increased electricity generation in CHP plants and the effect of electricity price fluctuations on the profitability.The techniques examined are fuel dryer, pellet production, methane production, combined methane- and pellet production, seasonal heating storages in caverns and pit heat storages and condensing tail. Using Excel and Matlab, the prerequisites for investment costs, revenues and expenses were calculated.

What affects the price of electricity is a combination of economic and technological development, energy prices, economic structure, population changes and weather. Different scenarios for the electricity price were therefore examined. In the base case, the electricity price was given by the Nord Pool electricity price statistics of area three in 2011. Thereafter, WiMo was used to design the electricity scenarios for 2030, which was then applied to the data to obtain the viability of various scenarios. The techniques examined were found to give greater profits to the CHP plant by increasing and optimizing the production of electricity. Methane production and combined methane and pellet production showed good revenue. These investments, however, require large initial capital and are somewhat sensitive to political fluctuations. Fuel drying is essential to invest in the polygeneration techniques but is according to this study, a risky single investment. Seasonal heat storages show signs of becoming a good investment. However, the technology is new and relatively untested. According to this study an investment in a condensing tail is not recommended, since it exhibits non-viability in all cases.

Abstract [sv]

Detta examensarbete syftar till att undersöka lönsamheten i olika tekniker för utökad elproduktion i kraftvärme. Elpriset, som påverkar intäkterna från den utökade elproduktionen, analyseras särskilt för att påvisa hur lönsamheten i de olika teknikerna påverkas av elprisetsvariationer. De tekniker som undersöks är bränsletork, energikombinat i form av pellets-och metanproduktion, säsongsvärmelager och kondenssvans. Examensarbetet har utförts i samarbete med Sweco Energuide. Bakgrunden till rapporten är de förändringar som sker på värme- och elmarknaderna, där ökade krav på energieffektiviseringar i byggnader och utbyggnaden av förnyelsebar elproduktion kan leda till ett minskat värmebehov och mer varierande elpriser. Detta påverkar kraftvärmebranschens lönsamhet och kan leda till ett större intresse för att hitta nya användningsområden för värme och öka intresset för en mer flexibel elproduktion. Övriga faktorer som påverkar lönsamheten identifierades som tekniska förutsättningar, politiska styrmedel samt bränslepriser. De undersökta teknikerna är:

• Bränsletork med hjälp av bäddtorksteknik. I en bränsletork värms bränslet upp innan det sätts in i pannan. Ett torrare bränsle ökar förbränningstemperaturen och reducerar rökgasflödet, vilket innebär att pannans effektivitet ökar. På detta sätt kan elverkningsgraden ökas samtidigt som det ger kraftvärmeproducenten mer flexibilitet då värmen från kraftvärmeverket antingen kan användas till att torka bränslet eller skickas ut på fjärrvärmenätet.

• Energikombinatsystem som kan producera ytterligare nyttighet, i denna rapport i form av pellets och/eller metan, utöver att producera el och värme. För att framställa pellets och bränsle genom förgasning krävs att bränslet först torkas. Intäkter kan bestå i längre drifttid, ökad elproduktion och försäljning av kombinatet.

• Säsongsvärmelager i form av bergrumslager och groplager. Säsongsvärmelager ökar möjligheten att frikoppla värmeproduktionen från elproduktion genom lagring av värme. Genom att lagra värme när värmebehovet hos fjärrvärmekunderna är lågt kan verket köras på fullast under större delar av året och producera mer el under denna tid. Värme från lagret kan sedan användas när efterfrågan på värme är stor och på så sätt minimera användningen av kostsamma oljepannor.

• Kondenssvans som kopplas på den existerande kraftvärmeproduktionen. Genom att installera en kondensturbin efter den vanliga fjärrvärmeturbinen kan operatören välja mellan att producera både el och värme eller att leda ångan genom kondensturbinen och därmed endast producera el med högre elverkningsgrad. Detta kan vara lönsamt i situationer då efterfrågan på el är hög medan efterfrågan på värme är liten.

Med hjälp av Excel och Matlab har grundförutsättningar för investeringskostnader, intäkteroch utgifter räknats ut. I grundfallet har elprisdata använts från NordPools statistik för år2011. Därefter har programmet WiMo, Swecos egna prognosprogram, använts för att utforma elprisscenarier för år 2030 som sedan applicerats på data för att få fram lönsamheten i olika scenarier. Att optimera elproduktionen mot elpriset visade sig ge större lönsamhet från elintäkterna i kraftvärmeverk för de undersöka teknikerna. De energikombinattekniker som i denna studie visar god lönsamhet är metanproduktion och kombinerad metan- och pelletsproduktion. Dessa investeringar kräver dock ett stort startkapital och lönsamheten påverkas till stor del av politiska styrmedel och marknadssvängningar. Bränsletork är en förutsättning för att kunna investera i energikombinatteknikerna men är enligt denna studie en riskfylld enskild investering. Säsongsvärmelager har goda förutsättningar att bli en god investering. För att säsongsvärmelager skall vara lönsamt krävs dock att det finns en oljeanvändning på vintern att minimera. Enligt denna studie är en investering i kondenssvans inte att rekommendera då den uppvisar olönsamhet i alla olika fall.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 82 p.
Series
UPTEC STS, ISSN 1650-8319 ; 12018
Keyword [sv]
kraftvärme, elpris, elmarknad
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-179761OAI: oai:DiVA.org:uu-179761DiVA: diva2:546172
External cooperation
Sweco Energuide
Educational program
Systems in Technology and Society Programme
Presentation
2012-06-08, Uppsala Universitet, 14:15 (Swedish)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-04 Created: 2012-08-22 Last updated: 2012-09-04Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4887 kB)756 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4887 kBChecksum SHA-512
06a8c54af282dbf3128da64a901c233b6337e8271899fe361d537e6c7a57a83b99b12d6c7add42113758acd1b0aa70868c102b1691d886f70c487d6299c44973
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 756 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 628 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf