Ekonomiczne uwarunkowania pracy elektrowni szczytowej na paliwa gazowe w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym

Celem pracy było przeanalizowanie ekonomicznych uwarunkowań eksploatacji elektrowni szczytowej opalanej paliwem gazowym w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. W pracy przeanalizowano strukturę zapotrzebowania na energię elektryczną oraz sposoby jej zaspokojenia ze szczególnym uwzględnieniem źródeł szczytowych. Niedobory mocy można pokryć zarówno przez jej import, redukcję zapotrzebowania u odbiorców końcowych, jak również przez dedykowane jednostki szczytowe. W artykule podjęto próbę wyznaczenia ceny energii elektrycznej, produkowanej przez elektrownię szczytową o mocy ok. 200 MW, przy której inwestycja byłaby opłacalna. Do porównania wybrano dwie technologie bazujące na gazowych turbinach lotniczopochodnych oraz silnikach tłokowych. W każdym z przypadków przeprowadzono analizę techniczno-ekonomiczną zaproponowanego rozwiązania wraz z uproszczoną analizą wrażliwości wybranych parametrów. Dodatkowo uwzględniono możliwości pełnienia usług systemowych takich jak Praca Interwencyjna oraz Operacyjna Rezerwa Mocy. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że jednostkowe koszty produkcji energii elektrycznej w rozpatrywanych elektrowniach znacznie przekraczają osiągalne na rynku ceny energii elektrycznej, jednakże dopłaty, jakie należałoby ponieść na rzecz źródeł szczytowych są znacznie niższe niż koszt redukcji zużycia energii (negawaty), czy też koszty ponoszące przez przemysł na skutek ograniczenia dostaw energii. Dodatkowo świadczenie usług systemowych, w tym regulacji wtórnej częstotliwości znacząco ekonomikę i funkcjonalność zaproponowanych rozwiązań.

The goal of the presented study was analyzing the economic conditions for the operation of a gas-fired power plant in the National Power System (KSE). The paper was analyzing electricity demand and methods of covering that demand with special focus on peaking sources. Shortages of power in the National Power System may be covered by import, reduction of consumer loads and by dedicated peaking sources. The authors have attempted to determine sales prices of electricity produced by peak power plant with a power of approx. 200 MW, at which the project is feasible. Two plant technologies were compared: aeroderivative gas turbines and reciprocating engines. For each of those cases a techno-economic analysis was performed along with a simplified analysis of sensitivity to selected parameters. Abilities to provide ancillary services such as emergency operation and operational capacity reserve were also taken into account. Calculations reveal that the specific costs of generating electricity at investigated plants greatly exceed electricity prices achieved in the market. However extra payments which would be required by peaking sources are at the same time much lower than the cost of load reduction (negawatts) or costs suffered by the industry due to restrictions in power supply. In addition, the provision of ancillary services, including secondary frequency regulation, significantly improves the economics and functionality of the proposed peak load power plant.