Optimalizace provozu teplárenské soustavy

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá optimalizací provozu vybrané teplárenské soustavy, konkrétně Závodu Teplárna Plzeň provozovaného společností Plzeňská teplárenská, a.s. Hlavním cílem bylo posoudit vliv integrace nově plánovaného elektrokotle do stávajícího tepelného cyklu s parními turbínami a určit výhodnost různých provozních konfigurací v závislosti na cenových a provozních podmínkách. V rámci práce byla provedena rešerše odborných publikací a metodik zaměřených na aktuální vývoj v oblasti optimalizace, emisních povolenek, teplárenství a mechanismů pro zajištění stability frekvence a napětí. Dále byl proveden popis centrálního zásobování teplem v Plzni včetně tepelného cyklu v Teplárně Plzeň. Následně byly sestaveny tepelné modely v prostředí Asimptote Cycle - Tempo a optimalizační modely v Microsoft Excel za použití doplňků Řešitel a Analytic Solver. Modely vycházejí z reálných naměřených dat z let 2024 a 2025, místních provozních předpisů a bilančních schémat od výrobců parních turbín. Výsledky ukazují, že současný tepelný oběh doplněný o elektrokotel vykazuje úsporu paliva, snižuje spotřebu emisních povolenek a rozšiřuje možnosti poskytování podpůrných služeb. Nejvýhodnějších výsledků z hlediska ekonomického ukazatele EBITDA bylo dosaženo v modelech, kde vlivem elektrokotle došlo ke zvětšení záloh pro poskytování podpůrných služeb a dále v modelech kde cena elektrické energie na denním trhu dosahuje hodnot blízkých nule, či zcela záporných. Práce tedy přináší vytvořené optimalizační modely jako nástroje pro podporu rozhodování v oblasti řízení teplárny.