Účinnost brutto a netto elektrárny a vlastní spotřeba

Datasheet japonského dodavatele kotle nebo turbíny uvádí dvě účinnosti: 発電端効率 a 送電端効率. Na dalším řádku je v procentech 所内率. Vaše smlouva přitom garantuje měrnou spotřebu tepla netto v kJ/kWh a provozní tým každý měsíc sleduje vlastní spotřebu elektrárny.

Pojmy lze přehledně přiřadit, jakmile je znáte. 発電端 (hatsudentan, „konec výroby“) je výkon brutto na svorkách generátoru. 送電端 (sodentan, „konec dodávky“) je výkon netto po odečtení vlastní spotřeby elektrárny. 所内率 (shonai-ritsu) je podíl vlastní spotřeby a spojuje obě hodnoty.

Článek vysvětluje, kde se jednotlivé hodnoty měří, jak se přepočítává účinnost brutto na netto a na měrnou spotřebu tepla a proč je základna výhřevnosti (HHV, nebo LHV) stejně důležitá jako místo měření. Na konci najdete kontrolní seznam a otázky pro japonskou stranu.

Následující tabulka shrnuje japonské výrazy, které se nejčastěji objevují ve specifikacích, garancích výkonu a provozních výkazech.

Japonsky	Čtení	Běžný český ekvivalent	Význam
発電端	hatsudentan	svorky generátoru, brutto	Elektřina na svorkách generátoru
送電端	sodentan	výstup z elektrárny, netto	Výroba brutto minus vlastní spotřeba elektrárny
所内率	shonai-ritsu	podíl vlastní spotřeby	Vlastní spotřeba elektrárny v % výroby brutto
所内電力 / 所内消費電力	shonai denryoku / shonai shohi denryoku	vlastní spotřeba elektrárny	Elektřina potřebná k provozu elektrárny
補機	hoki	pomocná zařízení	Čerpadla, ventilátory a další zařízení podporující výrobu
受電端 / 需要端	judentan / juyotan	místo převzetí (odběrné místo) / místo spotřeby	Místo, kde zákazník elektřinu přebírá
高位発熱量 / 低位発熱量	koi / tei-i hatsunetsuryo	spalné teplo (HHV) / výhřevnost (LHV)	Horní a dolní hodnota energie obsažené v palivu

Obsah

1. Brutto a netto: kde se každá hodnota měří
2. Účinnost brutto a netto: bilance na příkladu
3. Vzorce: účinnost brutto, podíl vlastní spotřeby a účinnost netto
4. Od účinnosti k měrné spotřebě tepla: kJ/kWh, GJ/MWh, Btu/kWh, kcal/kWh
5. Spalné teplo (HHV) a výhřevnost (LHV): ověřte základnu před porovnáním
6. Místo převzetí: ztráty mimo elektrárnu
7. Jak snížení vlastní spotřeby zvyšuje účinnost netto
8. Kontrolní seznam: čtení údajů brutto a netto v japonské specifikaci
9. Otázky pro japonského dodavatele
10. Omezení tohoto textu
11. Časté dotazy
12. Zdroje

Brutto a netto: kde se každá hodnota měří

Konec výroby (hatsudentan) je místo, kde výkon opouští svorky generátoru. Konec dodávky (sodentan) je výkon netto: to, co zůstane po vlastní spotřebě elektrárny a odchází do sítě nebo do závodu. Právě tento bod slouží k posouzení elektrárny jako celku.

Obrázek používá relativní čísla. Z 30 jednotek vyrobených generátorem spotřebuje elektrárna 3, takže na výstupu zbývá 27.

Obrázek 1: Výkon generátoru se dělí mezi elektrárnu a síť

Spotřebuje-li elektrárna 3 z 30 jednotek na svorkách generátoru, zbývá na výstupu 27.

Relativní čísla pro ilustraci. Skutečná měřicí místa a hranice ztrát určuje měřicí specifikace dané elektrárny.

Elektrárna potřebuje elektřinu i pro vlastní provoz. Napájecí čerpadla a tahové ventilátory například dopravují do kotle vodu a spalovací vzduch a jejich příkon se odečítá z výkonu, který může elektrárna dodat.

Tato pomocná zařízení se japonsky nazývají hoki (補機) a jejich spotřeba tvoří vlastní spotřebu elektrárny. Sledujete-li jen generátor, získáte hodnotu brutto. Sledujete-li celou elektrárnu včetně pomocných zařízení, získáte hodnotu netto.

Co patří do vlastní spotřeby

V parní elektrárně tvoří typickou vlastní spotřebu stroje, které pohybují vodu, vzduch a chladicí vodu. Elektrárny s chladicími věžemi mají navíc ventilátory věží a čerpadla oběhové vody, takže skladba zátěží závisí na způsobu chlazení.

Tři skupiny níže ukazují, k čemu se pomocný příkon využívá.

Obrázek 2: Tři úlohy pomocného příkonu

Pomocný příkon tlačí vodu, pohybuje vzduch a odvádí teplo.

Napájecí čerpadlaVtlačují vodu do kotle proti jeho tlaku. Příkon určuje požadovaný průtok a tlak.

Tahové ventilátoryPohybují spalovací vzduch a spaliny. Příkon určuje průtok a tlaková ztráta po cestě.

ChlazeníOdvádí teplo převzaté v kondenzátoru. U chladicích věží se do vlastní spotřeby počítají i ventilátory.

Příkon čerpadla závisí na průtoku, dopravní výšce a účinnosti čerpadla, nikoli jen na tom, že voda teče. Rozdělíte-li vlastní spotřebu po jednotlivých zařízeních, uvidíte, kde jsou úspory.

Zátěž ventilátorů ovlivňuje i odpor ohříváku vzduchu. Při hodnocení rekuperace tepla v ohříváku vzduchu proto zahrňte do jedné bilance úsporu paliva i přírůstek příkonu ventilátorů, abyste viděli čistý efekt.

Podíl vlastní spotřeby se vztahuje k výrobě brutto

Podíl vlastní spotřeby je energie vlastní spotřeby dělená energií brutto na svorkách generátoru. Při výrobě 30 a vlastní spotřebě 3 vychází 10 %. Nejde o 3 % (3 děleno vloženým teplem 100) ani o podíl vztažený k netto 27.

Odpovídá to definici japonského Institutu elektrotechniků (IEEJ). Indické tarifní předpisy CERC také vyjadřují energii vlastní spotřeby v procentech energie brutto na svorkách generátoru a americká EIA definuje výrobu netto jako výrobu brutto minus vlastní spotřebu.

Rozsah pojmu „vlastní spotřeba“ ale není všude stejný. Definice IEEJ vylučuje příkon čerpání u přečerpávacích elektráren, zatímco EIA jej do vlastní spotřeby počítá. CERC zahrnuje ztráty transformátorů uvnitř elektrárny a vylučuje spotřebu sídliště a stavebních prací.

Podíl se mění také podle druhu elektrárny, uspořádání pomocných zařízení a zatížení. Klesne-li výroba na polovinu a energie vlastní spotřeby zůstane stejná, podíl se zdvojnásobí. Používejte proto naměřené hodnoty téže elektrárny za stejné období, ne číslo odhadnuté podle velikosti nebo typu zdroje.

Účinnost brutto a netto: bilance na příkladu

Vezměme pro ilustraci vložené teplo paliva 100. Ztráty kotle, potrubí a dalších zařízení jsou 10 a teplo odvedené z kondenzátoru do chlazení je 60. Zbývajících 30 se mění na elektřinu, takže účinnost brutto (na svorkách generátoru) je 30 %.

Obrázek člení bilanci na dva kroky: tepelná bilance až ke generátoru a následné rozdělení elektřiny.

Obrázek 3: Kam jde 100 jednotek tepla paliva, ve dvou krocích

Oddělte tepelnou bilanci po svorky generátoru od způsobu využití vyrobené elektřiny.

Vložené teplo paliva: 100

106030

Tepelné ztráty zařízení 10 / Teplo odvedené do chlazení 60 / Elektřina 30

Vyrobená elektřina: 30

327

Vlastní spotřeba 3 / Dodáno 27

Každý pruh je vykreslen v plné šířce pro svůj celek; spodní pruh zvětšuje hodnotu 30 z horního. Rozdělení neodpovídá typickým ztrátám skutečné elektrárny.

Spotřebují-li pomocná zařízení 3 z 30 jednotek, lze dodat 27. Účinnost netto (na výstupu elektrárny) je 27 děleno vloženým teplem 100, tedy 27 %. Výkon samotného generátoru se přitom nemění.

V tomto příkladu jsou teplo odcházející z kondenzátoru a elektřina vlastní spotřeby oddělené toky. Teplo 60 odnášené chladicí vodou se nerovná 3 jednotkám elektřiny, které spotřebují čerpadla a ventilátory chladicí věže. Teplo a elektřinu počítejte zvlášť.

Zchlazení páry zpět na vodu je součástí Rankinova–Clausiova oběhu a diagram tepelné bilance pomáhá sledovat přívod a odvod tepla u každého zařízení.

Účinnost elektrárny a účinnost jednotlivého zařízení

Podíl tepla paliva, který kotel předá páře, není podíl tepla paliva, který elektrárna přemění na elektřinu. Ne všechno teplo v páře se změní na práci, takže použití účinnosti kotle jako účinnosti brutto elektrárny vede k chybnému výsledku.

Práce turbíny vychází ze stavu páry na vstupu a výstupu. Propojením tohoto výpočtu s účinností kotle (od paliva k páře) zjistíte, ztráty které části řetězce chcete snížit.

Zdroje s kombinovanou výrobou, které dodávají odpadní teplo i do výrobních procesů, počítají také užitečné teplo. Elektrická účinnost a celková účinnost (elektřina plus teplo) odpovídají na různé otázky, proto ověřte, kterou z nich číslo vyjadřuje.

Vzorce: účinnost brutto, podíl vlastní spotřeby a účinnost netto

Před dělením převeďte teplo paliva a elektrickou energii na stejnou jednotku. Jedna kWh odpovídá 3 600 kJ, takže má-li být elektřina v kWh a vložené teplo v kJ, vynásobte kWh číslem 3 600.

Použijte hodnotu energie paliva, která odpovídá jednotce spotřeby: kJ/kg pro hmotnost, kJ/m³ pro objem plynu. U plynu nezaměňujte objem za normálních podmínek s objemem při skutečné teplotě a tlaku.

Při podílu vlastní spotřeby 10 % dosaďte za s číslo 10; po dělení stem vychází 0,10. Použijete-li desetinný tvar „účinnost netto = účinnost brutto × (1 − podíl vlastní spotřeby)“, dosazujte přímo 0,10.

Příklad: od záznamů o palivu k účinnosti netto

Předpokládejme, že elektrárna za jedno období spálí 10 000 kg paliva s energetickou hodnotou 36 000 kJ/kg. Výroba brutto je 30 000 kWh a vlastní spotřeba 3 000 kWh. Od vloženého tepla pak lze spočítat vše ostatní.

Obrázek ukazuje tři záznamy, které potřebujete; všechny musí pokrývat stejné období.

Obrázek 4: Oba elektroměry a záznam o palivu za stejné období

Se znalostí vloženého tepla, výroby brutto a vlastní spotřeby lze ověřit obě účinnosti.

Fiktivní vstupy výpočtu. V kWh jde o údaje elektroměrů 30 000 kWh a 3 000 kWh.

Obě hodnoty, 30 % i 27 %, vycházejí ze záznamů o palivu a elektřině za totéž období. Dosadíte-li denní výrobu a měsíční spotřebu paliva, poměr ztratí smysl, proto nejdříve sjednoťte začátek a konec všech záznamů. Před sestavením rovnic také pomůže zakreslit měřicí místa do jednopólového schématu.

Výkon v kW je okamžitý a energie v kWh je výkon nasčítaný v čase. Při konstantním výkonu získáte energii vynásobením výkonu provozní dobou.

Převod mezi brutto a netto

Vydělíte-li účinnost netto výrazem (1 − podíl vlastní spotřeby v desetinném tvaru), získáte zpět účinnost brutto. V příkladu je 27 % ÷ 0,90 = 30 %, což odpovídá energii před vlastní spotřebou elektrárny.

Od účinnosti k měrné spotřebě tepla: kJ/kWh, GJ/MWh, Btu/kWh, kcal/kWh

Měrná spotřeba tepla (anglicky heat rate) je převrácená hodnota účinnosti: teplo potřebné k výrobě jedné kWh. Japonské dokumenty zpravidla uvádějí účinnost v procentech, americké smlouvy často měrnou spotřebu tepla v Btu/kWh. V Evropě se obvykle používá kJ/kWh nebo GJ/MWh. Převádí se přes energii jedné kWh.

• kJ/kWh: měrná spotřeba tepla = 3 600 ÷ účinnost (v desetinném tvaru); číslo v GJ/MWh je stejné jako kJ/kWh dělené tisícem
• Btu/kWh: měrná spotřeba tepla = 3 412 ÷ účinnost, koeficient používaný americkou EIA
• kcal/kWh: měrná spotřeba tepla = 860 ÷ účinnost, užitečné u starších japonských textů a u údajů v kcal, například v indických normách

Tabulka uplatňuje převody na příklad výše. Měrná spotřeba tepla je převrácená hodnota účinnosti, takže měrnou spotřebu netto získáte dělením spotřeby brutto podílem dodané energie, nikoli násobením.

Základna	Účinnost	Měrná spotřeba tepla (kJ/kWh)	(GJ/MWh)	(Btu/kWh)	(kcal/kWh)
Brutto (svorky generátoru)	30 %	12 000	12,00	asi 11 370	asi 2 870
Netto (výstup z elektrárny)	27 %	asi 13 330	asi 13,33	asi 12 640	asi 3 190

Označení se liší podle trhu. Americká EIA uvádí měrnou spotřebu tepla na kWh netto, zatímco indické předpisy CERC definují „gross station heat rate“ v kcal na kWh na svorkách generátoru a energii vlastní spotřeby stanovují jako samostatnou normu.

Japonská hodnota 発電端 odpovídá údaji brutto a hodnota 送電端 údaji netto. Hranici je přesto třeba ověřit, jak ukazuje kontrolní seznam níže.

Spalné teplo (HHV) a výhřevnost (LHV): ověřte základnu před porovnáním

Palivo má spalné teplo (HHV, anglicky též GCV) a výhřevnost (LHV, anglicky NCV). Spalné teplo zahrnuje teplo uvolněné kondenzací vodní páry vzniklé při spalování, výhřevnost jej nezahrnuje. Při stejném množství paliva je vložené teplo podle spalného tepla větší.

Dělíte-li stejný výkon větším vloženým teplem, vychází účinnost vztažená ke spalnému teplu nižší než účinnost vztažená k výhřevnosti. Rozdíl závisí na palivu: výhřevnost je u uhlí asi o 4 % nižší než spalné teplo a u zemního plynu asi o 10 %. Elektrárna s 40 % podle spalného tepla by se podle výhřevnosti uváděla asi na 42 % u uhlí a asi na 44 % u zemního plynu.

Zvyklosti se liší podle země a zařízení:

• Japonsko: japonská odborná literatura o energetice obvykle používá pro tepelnou účinnost elektrárny spalné teplo a státní srovnávací hodnoty účinnosti tepelných elektráren jsou stanoveny na základě svorek generátoru a spalného tepla. Katalogy zařízení ale mohou uvádět výhřevnost, proto čtěte poznámku pod čarou.
• Evropa: účinnost se zde běžně uvádí vztažená k výhřevnosti, takže japonská hodnota podle spalného tepla může vypadat nižší, než ve skutečnosti je. U konkrétní zakázky základnu vždy ověřte přímo v dokumentu.
• Spojené státy: u uhelných elektráren je obvyklé spalné teplo, účinnosti plynových elektráren se často uvádějí podle výhřevnosti.
• Indie: tarifní normy CERC pracují se spalným teplem (GCV) a s „gross station heat rate“ v kcal/kWh.

Brutto vs. netto (kde se výkon měří) a HHV vs. LHV (co je ve jmenovateli) jsou dvě samostatné otázky. Před porovnáním japonského údaje s vlastním ověřte obě.

Tabulky výkonu uvádějí také zatížení a okolní podmínky. Garance při jmenovitém zatížení a roční provozní průměr jsou jinak ovlivněny najížděním, odstavováním a provozem při nízkém zatížení, proto sjednoťte i provozní podmínky, i když mají účinnosti stejný název.

Místo převzetí: ztráty mimo elektrárnu

Místo převzetí, 受電端 (judentan), je bod, kde zákazník elektřinu přebírá. Mezi výstupem z elektrárny a tímto bodem vznikají ztráty ve vedení a transformátorech (ztráty v přenosu a distribuci, anglicky T&D losses), takže účinnost vztažená k zákazníkovi je nižší než účinnost netto elektrárny.

Mezi elektrárnou a továrnou se elektřina transformuje nahoru, přenáší, transformuje a rozvádí. Je-li místem převzetí odběrné měření továrny, patří ztráty ve vnitřním rozvodu a ve výrobních zařízeních do vlastní energetické bilance továrny.

Pro ilustraci předpokládejme účinnost netto 27 % a celkové ztráty 5 % do místa převzetí. Pak 27 × 0,95 dává účinnost 25,65 %. Hodnota 5 % je předpoklad výpočtu, nikoli skutečný údaj o síti.

Některé dokumenty uvádějí ztráty v přenosu a distribuci a vlastní spotřebu rozvodny zvlášť. V takovém případě násobte zbývajícími podíly. Zahrnuje-li jediná celková sazba ztrát už i vlastní spotřebu rozvodny, odečtete ji dalším použitím téhož podílu podruhé.

Historický japonský příklad: účinnost v místě převzetí a primární energie

Dotaz a odpověď z portálu J-Net21, který provozuje japonská organizace na podporu malých a středních podniků SMRJ, uvádějí denní příklad z dat za fiskální rok 2003. Používá účinnost brutto 40,44 %, podíl vlastní spotřeby 4,6 %, ztráty v přenosu a distribuci 6,3 % a vlastní spotřebu rozvoden 0,13 %.

Z celkové sazby ztrát 10,7 % téhož zdroje vychází asi 36,11 %, tedy mírně jinak než 36,10 % z jednotlivých sazeb. Obě hodnoty se zaokrouhlí na 36,1 % a dělením 3 600 číslem 0,361 vyjde asi 9 972 kJ/kWh.

Příklad ukazuje vztah účinnosti a primární energie. Není to koeficient pro současné vykazování podle japonského zákona o úspoře energie; ten ověřte v oficiálních formulářích pro daný fiskální rok.

Jak snížení vlastní spotřeby zvyšuje účinnost netto

Čerpadla s elektromotorem, jako je to na obrázku, patří mezi typické zátěže vlastní spotřeby.

I při stejné účinnosti brutto roste účinnost netto, spotřebují-li pomocná zařízení méně energie. Obrázek drží účinnost brutto na 40 % a mění pouze podíl vlastní spotřeby.

Obrázek 5: Podíl vlastní spotřeby a účinnost netto při 40 % brutto

Pokles podílu vlastní spotřeby zvýší účinnost netto o tento pokles násobený účinností brutto.

Podíl vlastní spotřeby

Podíl dodané energie

Účinnost netto

10 %

90 %

36,0 %

8 %

92 %

36,8 %

5 %

95 %

38,0 %

Hypotetické srovnání. Pokles z 10 % na 8 % snižuje podíl o 2 body a zvyšuje účinnost netto o 0,8 bodu.

Například: výroba brutto zůstane 100 000 kWh a podíl vlastní spotřeby klesne z 10 % na 8 %. Vlastní spotřeba se sníží o 2 000 kWh a tuto energii lze dodat navíc. Vložené palivo i účinnost brutto zůstávají stejné.

Chcete-li naopak udržet stejnou dodávku netto, elektrárna potřebuje menší výrobu brutto. Účinnost brutto se však mění se zatížením, proto skutečnou úsporu paliva zjistěte ze záznamů o výrobě a palivu před změnou a po ní.

Při srovnání před změnou a po ní porovnejte energii jednotlivých pomocných zařízení s provozními záznamy. Zatížení a provozní doba vedle výroby pomáhají oddělit změny způsobené provozními podmínkami od účinku samotného zlepšení.

Zlepšení pomocných zařízení spočívá v udržení požadovaného průtoku vody a vzduchu při nižším zbytečném příkonu. Posuzujte účinnost čerpadla společně s provozními podmínkami a výsledek hodnoťte na výstupu elektrárny, ne u jednotlivého stroje.

Tabulka shrnuje tři účinnosti podle místa měření a podle toho, co se odečítá.

Hledisko	Brutto (svorky generátoru)	Netto (výstup z elektrárny)	Místo převzetí
Místo měření	Svorky generátoru	Místo, kde výkon po vlastní spotřebě opouští elektrárnu	Místo, kde zákazník elektřinu přebírá
Elektřina v čitateli	Energie brutto	Energie brutto minus energie vlastní spotřeby	Energie netto minus ztráty v přenosu a distribuci
Co se odečítá	Nic	Vlastní spotřeba: napájecí čerpadla, tahové ventilátory apod.	Navíc ztráty ve vedení a transformátorech
Příklad z textu	30 %	27 % (vlastní spotřeba 10 %)	25,65 % (celkové ztráty 5 %)
Relativní velikost	Nejvyšší ze tří	Nižší než brutto	Nižší než netto

Kontrolní seznam: čtení údajů brutto a netto v japonské specifikaci

Než porovnáte japonskou účinnost nebo měrnou spotřebu tepla s vlastními čísly, ověřte každou položku níže. Dvě hodnoty se mohou lišit jen proto, že se liší jedna z těchto položek.

• Hranice: jde o 発電端 (brutto, svorky generátoru), nebo o 送電端 (netto, výstup z elektrárny)?
• Základna energie paliva: je vložené teplo vztaženo ke spalnému teplu (HHV), nebo k výhřevnosti (LHV)? V poznámkách hledejte 高位 (HHV) nebo 低位 (LHV).
• Rozsah vlastní spotřeby: které zátěže jsou zahrnuty? Manipulace s palivem, chladicí věže, zařízení na ochranu ovzduší, budovy a vzduchotechnika mohou, ale nemusí být započteny.
• Ztráty transformátorů: jsou ztráty blokového a vlastního transformátoru součástí vlastní spotřeby, nebo leží mimo hranici?
• Měřicí místa: kde přesně se měří výroba brutto, vlastní spotřeba a výroba netto a jaké třídy přesnosti měřidla se používají?
• Jmenovatel podílu: je 所内率 dělen výrobou brutto, jak je obvyklé?
• Období a druh hodnoty: jde o projektovou hodnotu při jmenovitém zatížení, výsledek zkoušky, nebo roční provozní průměr?
• Podmínky: jaké zatížení, okolní teplota, teplota chladicí vody a palivo se předpokládají?
• Jednotky: je měrná spotřeba tepla v kJ/kWh, GJ/MWh, kcal/kWh, nebo Btu/kWh? Je účinnost v procentech, nebo v desetinném tvaru?
• Význam „účinnosti“: jde o tepelnou účinnost (výkon vůči vloženému teplu), nebo o poměr energie dodané do sítě k energii vyrobené? U kombinované výroby: elektrická účinnost, nebo celková včetně užitečného tepla?

Otázky pro japonského dodavatele

Pokud specifikace na kontrolní seznam neodpovídá, pošlete dotazy podobné těmto. Hodí se pro kotel, turbínu, kogeneraci i kompletní dodávku elektrárny.

• Vztahuje se garantovaná účinnost (nebo měrná spotřeba tepla) ke svorkám generátoru (発電端), nebo k výstupu z elektrárny (送電端)?
• Vychází vložené teplo paliva ze spalného tepla (高位発熱量, HHV), nebo z výhřevnosti (低位発熱量, LHV)? Jaký rozbor paliva a jaká hodnota byly použity?
• Uveďte prosím zátěže zahrnuté do vlastní spotřeby (所内電力). Je v ní manipulace s palivem, ventilátory chladicí věže, čištění spalin a zátěže budov?
• Jsou ztráty transformátorů (blokový a vlastní transformátor) zahrnuty do vlastní spotřeby, nebo leží mimo hranici?
• Kde se měří výroba brutto, vlastní spotřeba a výroba netto? Označte prosím měřicí místa v jednopólovém schématu.
• Je podíl vlastní spotřeby (所内率) počítán vůči výrobě brutto?
• Pro jaké zatížení, okolní podmínky a teplotu chladicí vody platí garantovaná hodnota? Existuje korekční křivka pro jiné podmínky?
• Podle jakého zkušebního předpisu a postupu se bude garance ověřovat a je dohodnut i s námi?

Dotaz se japonské straně obvykle posílá anglicky. Níže je krátký vzor, který můžete upravit.

Subject: Clarification of efficiency basis in performance data
We are reviewing the performance data sheet for [equipment]. Please confirm: (1) whether the stated efficiency and heat rate are at the generating end (gross) or sending end (net); (2) whether the heat input is on an HHV or LHV basis; (3) which loads and transformer losses are included in station service; and (4) the metering points for gross output, station service, and net output. A marked-up single-line diagram would help us align your values with our contract terms.

U přejímacích zkoušek se dohodněte na zkušebním předpisu a hranici dříve než na zkoušce, ne po ní. ASME PTC 46 (Overall Plant Performance) je jeden z předpisů používaných u zkoušek celé elektrárny, které uvádějí korigovaný výkon netto a měrnou spotřebu tepla.

V evropských projektech se pro kotle, parní a plynové turbíny běžně používají také přejímací předpisy ČSN EN, IEC a ISO. Který předpis platí, určuje smlouva.

Omezení tohoto textu

• Čísla v příkladech a na obrázku 5 jsou fiktivní a nepředstavují typický výkon elektráren.
• Definice vlastní spotřeby se liší podle organizace, regulátora a smlouvy. Přečerpávání, ztráty transformátorů a zařízení areálu se posuzují různě.
• Zvyklosti HHV/LHV jsou běžná praxe, nikoli pravidla. Vždy ověřte základnu uvedenou v konkrétním dokumentu.
• Japonský příklad z fiskálního roku 2003 je historický a není aktuálním koeficientem pro žádné úřední vykazování.
• Garance výkonu a zkušební metody závisejí na smlouvě. Text popisuje, co ověřit, nikoli jak má být zkouška provedena.

Časté dotazy

Která účinnost je vyšší, brutto, nebo netto?

Brutto, pokud obě vycházejí ze stejného vloženého tepla a období a elektrárna část své elektřiny spotřebuje. Část vyrobené energie jde na vlastní spotřebu, takže čím víc elektrárna spotřebuje, tím větší je rozdíl mezi oběma hodnotami.

Znamená podíl vlastní spotřeby 10 % odečtení 10 bodů?

Ne. Podíl se vztahuje k výrobě brutto, takže účinnost brutto vynásobte číslem 0,90. Při 40 % brutto je účinnost netto 36 %, tedy o 4 body méně, nikoli 30 %, které byste dostali odečtením 10 bodů.

Lze podíl vlastní spotřeby spočítat z výkonu (kW) místo z energie (kWh)?

Ano, pro jediný okamžik, pokud jsou oba údaje odečteny současně. Pro delší období použijte zintegrovanou energii (kWh). Při proměnném zatížení se prostý průměr okamžitých poměrů může lišit od poměru energií.

Je účinnost v místě převzetí stejná jako účinnost netto elektrárny?

Ne. Mezi výstupem z elektrárny a místem převzetí zákazníka leží ztráty v přenosu a distribuci. Rozsah se mění podle toho, které místo převzetí se myslí, proto při hodnocení nakupované elektřiny pro továrnu sestavte bilanci po odběrné měření.

Znamená vysoká účinnost netto, že je účinný i samotný generátor?

Nemusí. Účinnost netto odráží jak přeměnu tepla na elektřinu, tak vlastní spotřebu. K nalezení příčiny změny oddělte účinnost brutto od podílu vlastní spotřeby a samotný generátor hodnoťte podle příkonu na hřídeli a elektrického výkonu.

Zdroje

• Definice vlastní spotřeby a jejího podílu: IEEJ, Electrical Terminology „Station service power“ (japonsky)
• Tepelná účinnost brutto a netto, HHV jako obvyklá základna: Power Academy, Electrical Engineering Glossary „Thermal efficiency“ (japonsky)
• Japonské státní srovnávací hodnoty účinnosti tepelných elektráren na základě svorek generátoru a HHV: METI, podklad pracovní skupiny pro tepelné elektrárny (japonsky)
• Cesta elektřiny od elektrárny k zákazníkovi: Federation of Electric Power Companies of Japan, „Jak se elektřina dopravuje“ (japonsky)
• Příklad účinnosti v místě převzetí za fiskální rok 2003: SMRJ J-Net21, odvození koeficientu primární energie elektřiny podle zákona o úspoře energie (japonsky)
• Definice HHV a LHV: Mitsubishi Heavy Industries, tisková zpráva o výzkumu trojitého kombinovaného cyklu (japonsky)
• Rozdíl HHV/LHV podle paliva a regionální zvyklosti: National Research Council, Coal: Energy for the Future (1995)
• Výroba netto a vlastní spotřeba včetně přečerpávání: US EIA Glossary, „Net generation“
• Měrná spotřeba tepla, 3 412 Btu/kWh a Btu na kWh netto: US EIA FAQ, „What is the efficiency of different types of power plants?“
• Energie vlastní spotřeby, gross station heat rate a GCV: CERC (Terms and Conditions of Tariff) Regulations, 2024
• Rozsah ASME PTC 46 a zkušební hranice: ANSI Webstore, ASME PTC 46-2015 (R2025)
• Napájecí a oběhová čerpadla v tepelných elektrárnách: Mitsubishi Heavy Industries, čerpadla pro tepelné elektrárny (japonsky)
• Průtok, dopravní výška, objem vzduchu, tlak a příkon motoru: Japan Electrical Engineers' Association, výpočet potřebného výkonu motoru (japonsky)
• Česká definice účinnosti elektrárny jako podílu energie dodané do sítě k vyrobené a členění ztrát včetně vlastní spotřeby: Elektroenergetika 3 – výroba elektrické energie (vovcr.cz)