1d82bfea-79c1-4cc4-8724-b49749eaf0b7 12 4 5 false false 0 decimal

&[DATE] &[TIME] - &[FILENAME]

Evaluarea globală a filierelor energetice

Student: FLORENTINA CARLA SIFT (STAN)

Acest proiect este făcut cu ajutorul programului gratuit:

SMathStudio (https://en.smath.info/view/SMathStudio/summary)

Cerinţa proiectului:

Să se stabilească care din următoarele filiere energetice preyintă impactul global asupra

n 11 :

mediului înconjurător minim ţinând cont de cerintele energetice ale consumatorului:

n.gr 0 :

Filiera: Arderea cărbunelui în stare pulverizată + turbina cu abur în condensaţie

Date de intrare:

n 11 :

n.gr 0 :

Compoziţia elementară a cărbunelui:

C_i 0.4 0.002 n * + : % 42.2

carbon

gr 0.001 kg * :

H_i 0.06 0.0012 n * - : % 4.68

hidrogen

g gr :

N_i 0.02 0.0003 n * - : % 1.67

azot

O_i 0.015 0.0002 n * - : % 1.28

oxigen

S_i 0.015 0.0015 n * + : % 3.15

sulf

W_i 0.15 0.002 n * + : % 17.2

umiditate

A_i 1 C_i - H_i - N_i - O_i - S_i - W_i - : % 29.82

cenuşă

Filierele energetice sunt alcătuite din următoarele etape:

a)extracţia comustibilului sau producerea acestuia

b)tratarea şi îndepărtarea elementelor necombustibile din compoziţia acestuia

c)transportul combustibulului către producătorul de energie

d)producerea de energie electrică (combustie).

Distanţa de transport pentru fiecare resursă energetică de la zona de extracţie

la producător este:

d_c 25010 n * + (km * :

d_c km 360

h 3600 s * :

om 1 :

Etapele proiectului:

GJ 109^J * :

1. Determinarea unităţii funcţionale pe baza cerinţelor consumatorului;

2. Determinarea necesarului de combustibil pentru fiecare etapă a ciclului de viaţă;

3. Colectarea datelor pentru fiecare etapă a ciclului de viaţă;

4. Recalcularea emisiilor pentru fiecare etapă a ciclului de viaţă în funcţie de

unitatea funcţională;

5. Determinarea emisiilor în etapa de combustie;

6. Calculul indicatorilor de impact pe baza emisiilor inventariate.

Etapa I: Determinarea unităţii funcţionale pe baza cerinţelor consumatorului

Unitatea funcţională (UF) reprezintă mărimea fizică la care se raportează atât fluxurile

intrate într-un sistem energetic cât şi cele ieşite. În cazul sistemelor energetice,

unitatea funcţională reprezintă cantitatea de energie produsă pe o anumită perioadă de

an 8760 h * :

timp. Ţinând cont că instalaţiile energetice sunt definite de durate de viaţă diferite,

perioada de timp stabilită pentru determinarea energiei produse este de 1 an.

MWh MW h * :

Definirea consumatorului

Consumatorul analizat provine din sectorul rezidenţial-terţiar şi se defineşte pe baza

numărului de persoane şi a consumului mediu anual al unei persoane definite la nivelul

Uniunii Europene:

N.per 2000450 n * + 650 n.gr * + (om * : om 6950

E.per 4.5 MWh an om * / * :

Energia consumată de o persoană pe o perioadă de 1 an:

Energia anuală cerută de consumator este:

E.an N.per E.per * :

E.an MWh an / 31275

UF E.an an * :

UF MWh 31275

Se defineşte durata anuală de funcţionare pentru instalaţia energetică:

d.af 8500150 n * - 125 n.gr * - (h an / * :

d.af h an / 6850

Se neglijează pierderile de energie din reţea:

P.bg E.an d.af / : MW 4.5657

Etapa II: Determinarea necesarului de combustibil pentru fiecare filieră energetică şi

etapă a ciclului de viaţă

Se definesc eficienţele fiecărei etape a filierelor energetice:

Etapa de producere a energiei:

η.c_c 0.42 0.002 n * - :

η.c_c % 39.8

Etapa de transport combustibil

η.tp_c 0.9 0.006 n * - :

η.tp_c % 83.4

Etapa de tratare combustibil

η.tr_c 0.85 0.003 n * + :

η.tr_c % 88.3

kJ 1000 J * :

Etapa de extracţie combustibil:

η.ex_c 0.9 0.004 n * - :

η.ex_c % 85.6

Determinarea puterii calorifice inferioare pentru cărbune ţinând cont de

compoziţia acestora:

H.ii_c 81.3 C_i * 243 H_i * + 15 N_i * + 45.6 S_i * + 25.3 O_i * - 6 W_i * - (418.68 * : kJ kg / 19264.3293

Masa de combustibil în etapa de combustie pentru asigurarea necesarului de energie

al consumatorului:

tone 1000 kg * :

M.c UF η.c_c H.ii_c * / : tone 1.4685 107^* Gy *

Masa de combustibil în etapa de transport pentru asigurarea necesarului de energie

al consumatorului:

M.tp_c M.c η.tp_c / :

M.tp_c tone 1.7607 107^* Gy *

Masa de combustibil în etapa de tratare pentru asigurarea necesarului de energie al

consumatorului:

M.tr_c M.tp_c η.tr_c / :

M.tr_c tone 1.9941 107^* Gy *

Masa de combustibil în etapa de extracţie pentru asigurarea necesarului de energie al

consumatorului:

M.ex_c M.tr_c η.ex_c / :

M.ex_c tone 2.3295 107^* Gy *

Etapa III: Analiza de inventar pe ciclul de viaţă al resurselor energetice analizate

În cadrul acestei etape, se colectează date referitoare la emisiile generate în etapele

de extracţie, tratare şi transport. Emisiile din etapa de combustie se vor determina prin

calcul. Emisiile sunt raportate la unitatea de referinţă (1 kg de combustibil).

EXTRACŢIE

NH.3_ex_c 0.0494 0.0003 n * + (g kg / * :

NH.3_ex_c g kg / 0.0527

CO.2_ex_c 3.643 0.08 n * + (g kg / * :

CO.2_ex_c g kg / 4.523

CO.ex_c 0.00381 0.0002 n * + (g kg / * :

CO.ex_c g kg / 0.006

HCl.ex_c 0.00000000131 0.00000000005 n * + (g kg / * :

HCl.ex_c g kg / 1.86 109 -^*

HF.ex_c 0.00000000243 0.00000000003 n * + (g kg / * :

HF.ex_c g kg / 2.76 109 -^*

H2S.ex_c 0.00000000103 0.00000000003 n * + (g kg / * :

H2S.ex_c g kg / 1.36 109 -^*

CH.4_ex_c 0.6391 0.006 n * + (g kg / * :

CH.4_ex_c g kg / 0.7051

NO.x_ex_c 0.0191 0.0007 n * + (g kg / * :

NO.x_ex_c g kg / 0.0268

N2O.ex_c 0.000316 0.0000138 n * + (g kg / * :

N2O.ex_c g kg / 0.0004678

Pr.ex_c 0.00789 0.00045 n * + (g kg / * :

Pr.ex_c g kg / 0.01284

SO.2_ex_c 0.0412 0.002 n * + (g kg / * :

SO.2_ex_c g kg / 0.0632

TRATARE

NH.3_tr_c 0.0245 0.0003 n * + (g kg / * :

NH.3_tr_c g kg / 0.0278

CO.2_tr_c 3.74 0.08 n * + (g kg / * :

CO.2_tr_c g kg / 4.62

CO.tr_c 0.00322 0.0002 n * + (g kg / * :

CO.tr_c g kg / 0.0054

HCl.tr_c 0.00000000305 0.00000000005 n * + (g kg / * :

HCl.tr_c g kg / 3.6 109 -^*

HF.tr_c 0.00000000526 0.00000000003 n * + (g kg / * :

HF.tr_c g kg / 5.59 109 -^*

H2S.tr_c 0.00000000112 0.00000000003 n * + (g kg / * :

H2S.tr_c g kg / 1.45 109 -^*

CH.4_tr_c 0.00738 0.00006 n * + (g kg / * :

CH.4_tr_c g kg / 0.00804

NO.x_tr_c 0.0173 0.0007 n * + (g kg / * :

NO.x_tr_c g kg / 0.025

N2O.tr_c 0.000466 0.0000138 n * + (g kg / * :

N2O.tr_c g kg / 0.0006178

Pr.tr_c 0.00153 0.000045 n * + (g kg / * :

Pr.tr_c g kg / 0.002025

SO.2_tr_c 0.0112 0.0005 n * + (g kg / * :

SO.2_tr_c g kg / 0.0167

TRANSPORT

NH.3_tp_c 0.000000221 0.000000003 n * + (d_c * g kg km * / * :

NH.3_tp_c g kg / 9.144 105 -^*

CO.2_tp_c 0.039 0.0004 n * + (d_c * g kg km * / * :

CO.2_tp_c g kg / 15.624

CO.tp_c 0.00322 0.0002 n * + (d_c * g kg km * / * :

CO.tp_c g kg / 1.9512

HCl.tp_c 0.000000000131 0.000000000005 n * + (d_c * g kg km * / * :

HCl.tp_c g kg / 6.696 108 -^*

HF.tp_c 0.0000000000164 0.0000000000003 n * + (d_c * g kg km * / * :

HF.tp_c g kg / 7.092 109 -^*

H2S.tp_c 0.000000000000687 0.000000000000003 n * + (d_c * g kg km * / * :

H2S.tp_c g kg / 2.592 1010 -^*

CH.4_tp_c 0.00000204 0.00000006 n * + (d_c * g kg km * / * :

CH.4_tp_c g kg / 0.000972

NO.x_tp_c 0.000413 0.000007 n * + (d_c * g kg km * / * :

NO.x_tp_c g kg / 0.1764

N2O.tp_c 0.00000055 0.0000000138 n * + (d_c * g kg km * / * :

N2O.tp_c g kg / 0.000252648

Pr.tp_c 0.0000412 0.00000045 n * + (d_c * g kg km * / * :

Pr.tp_c g kg / 0.016614

SO.2_tp_c 0.000213 0.000005 n * + (d_c * g kg km * / * :

SO.2_tp_c g kg / 0.09648

COMBUSTIE

NH.3_c_c 0.000121 0.000008 n * + (g kg / * :

NH.3_c_c g kg / 0.0002

CO.2_c_c 1103.187 15 n * + (g kg / * :

CO.2_c_c g kg / 1268.187

CO.c_c 0.1737 0.002 n * + (g kg / * :

CO.c_c g kg / 0.1957

Hg.c_c 0.0000407 0.0000003 n * + (g kg / * :

Hg.c_c g kg / 4.4 105 -^*

HCl.c_c 0.00000196 0.00000005 n * + (g kg / * :

HCl.c_c g kg / 2.51 106 -^*

HF.c_c 0.0000001699 0.000000003 n * + (g kg / * :

HF.c_c g kg / 2.029 107 -^*

H2S.c_c 0.00000000989 0.00000000003 n * + (g kg / * :

H2S.c_c g kg / 1.022 108 -^*

CH.4_c_c 0.00943 0.00006 n * + (g kg / * :

CH.4_c_c g kg / 0.01009

NO.x_c_c 3.4639 0.05 n * + (g kg / * :

NO.x_c_c g kg / 4.0139

N2O.c_c 0.00353 0.000138 n * + (g kg / * :

N2O.c_c g kg / 0.005048

Pr.c_c 10.198 0.45 n * + (g kg / * :

Pr.c_c g kg / 15.148

SO.2_c_c 7.2598 0.3 n * + (g kg / * :

SO.2_c_c g kg / 10.5598

Etapa IV: Recalcularea emisiilor ţinând cont de unitatea funcţională

Recalcularea emisiilor se referă la raportarea acestora la unitatea funcţională prin

intermediul cantităţilor de combustibil corespunzător etapei ciclului de viaţă.

De exemplu, pentru etapa j a ciclului de viaţă, poluantul i se determina folosind

următoarea relaţie:

P.i_j_rec P.i_j M.cb_j * ≡

unde:

P.i_j_rec

reprezintă poluantul i din etapa j ce urmează a fi recalculat, în g/U.F;

P.i_j

reprezintă poluantul i din etapa j, în g/kg;

M.cb_j

masa de combustibil din etapa j, în kg/U.F

EXTRACŢIE

NH.3_ex_c_r NH.3_ex_c M.ex_c * : tonne 1227.6454 Gy *

CO.2_ex_c_r CO.2_ex_c M.ex_c * :

CO.ex_c_r CO.ex_c M.ex_c * :

HCl.ex_c_r HCl.ex_c M.ex_c * :

HF.ex_c_r HF.ex_c M.ex_c * :

H2S.ex_c_r H2S.ex_c M.ex_c * :

CH.4_ex_c_r CH.4_ex_c M.ex_c * :

NO.x_ex_c_r NO.x_ex_c M.ex_c * :

N2O.ex_c_r N2O.ex_c M.ex_c * :

Pr.ex_c_r Pr.ex_c M.ex_c * :

SO.2_ex_c_r SO.2_ex_c M.ex_c * :

d.af1 4750 h * :

m.CO2_c CO2.c_cal d.af1 / :

m.CO2_b CO2.b_cal d.af1 / :

m.CO2_ng CO2.gn_cal d.af1 / :

M.gn tone #