Paroplynové elektrárny
Paroplynové elektrárny představují moderní a efektivní způsob výroby elektrické energie, který kombinuje výhody spalování plynných paliv s tepelnou energií generovanou ve formě páry. Tyto elektrárny hrají klíčovou roli v současném energetickém mixu jako flexibilní zdroje, schopné rychle reagovat na změny v poptávce po elektřině a podporovat integraci obnovitelných zdrojů energie.
První komerční paroplynové elektrárny se začaly rozvíjet v druhé polovině 20. století a od té doby prošly významným technologickým vývojem, který zvyšuje jejich efektivitu a snižuje emise. Nové generace plynových turbín jsou schopny dosahovat vyšších výkonů při nižší spotřebě paliva, což snižuje provozní náklady a emise oxidů dusíku a oxidů síry. Integrace digitálních řídících systémů umožňuje lepší monitorování a optimalizaci provozu elektráren.
Paroplynový cyklus je moderním a ve světě velmi užívaným a osvědčeným zdrojem výroby elektrické energie. Je výjimečný vysokou provozní disponibilitou, výkonem a šetrností k životnímu prostředí, na druhou stranu jsou tyto výhody vyváženy potřebou drahého paliva pro provoz spalovací turbíny. Jde o jednu z variant kombinovaných oběhů, ve kterých se vstupní teplo využije vícenásobně. Výhodami kombinovaných oběhů jsou lepší využití vložené energie a nižší emise spalin vztažené na vyrobenou MWh.
Plynové spalovací turbíny
Výroba elektřiny v paroplynovém cyklu je snahou o maximálně účinnou výrobu elektřiny, což je zajištěno právě součinností dvou tepelných oběhů, parního a plynového. Účinnost paroplynového cyklu může dosahovat až 55 %, zatímco u kondenzační elektrárny na uhlí se dosahuje nejvýše asi 45 %.
Tepelný cyklus plynové turbíny se skládá z komprese vstupního vzduchu a jeho smísení s palivem. Směs shoří, spaliny expandují v plynové turbíně, čímž ji roztočí. Oběh je uzavřen výstupem spalin přes spalinový výměník. Ve spalinovém kotli se vyrobí pára, která pohání druhou turbínu – parní.
Výrazným rysem všech paroplynových cyklů je závislost jejich výkonu na teplotě vzduchu, nadmořské výšce a relativní vlhkosti. Nejvýznamněji se projevuje vliv teploty, kdy se vzrůstající teplotou okolí výrazně klesá výkon plynových turbín a mění se parametry vystupujících spalin, což ovlivňuje i parní část elektrárny. Je to dáno zejména změnou průtoku vzduchu nasávaného kompresorem kvůli měnící se měrné hmotnosti vzduchu.
Velkou předností paroplynových elektráren je, že jsou pružným zdrojem, který je schopný rychle vyrovnávat spotřebu elektřiny s její výrobou a stabilizovat tak elektrizační soustavu. Jejich provozem se vykrývají špičky ve spotřebě elektřiny. Tento zdroj může být připojen k síti za několik minut po spuštění. Rychlejší už jsou jen vodní elektrárny.
Parní turbíny
Elektrická energie se získává jak z generátoru poháněného plynovou tak z generátoru poháněného parní turbínou. Spolu s použitím ekologického typu paliva, tedy zemního plynu, se tím výrazně snižuje zatížení životního prostředí oproti klasickým uhelným blokům.
Investiční náklady jsou nízké, doba výstavby krátká – pohybuje se v rozpětí 30–40 měsíců, což je výrazně méně než v případě klasických uhelných nebo jaderných elektráren. Cenou za tyto přednosti je potřeba ušlechtilého a drahého paliva pro provoz spalovací turbíny. Nejčastěji se paroplynové zdroje staví na zemní plyn, méně často na olej. V úvahu přicházejí i jiná plynná paliva, např. plyny po zplyňování uhlí, biomasy nebo z různých technologických procesů. Perspektivou do budoucna jsou paroplynové zdroje s integrovaným zplynováním uhlí (IGCC – Integrated gasification combustion cycle).
