전력손실계수

전력 손실 계수 β는 유용한 열을 제공하기 위해 주 열역학적 전기 발생 공정에서 증가된 열 흐름을 추출할 때 가변 전력 대 열 비율로 CHP 시스템의 전력 손실을 설명한다. 일반적으로, 전력 손실 인수는 기계적 작업을 수행할 수 있는 증기 터빈의 저압 부분 대신 유용한 열을 생산하기 위해 열 콘덴서에서 증기 일부를 수행하는 화력발전소의 증기 터빈을 추출하는 것을 말한다.

추출 증기 터빈 내 전력 손실: CHP 발전소 섹션(왼쪽) 및 T-s 다이어그램(오른쪽)

${\displaystyle \beta ={\frac {\Delta P_{\text{el}}}{{\dot{Q}_{\text{utile}}}}}}}}$

오른쪽 사진은 증기추출의 원리를 왼쪽 부분에 보여준다. 터빈의 중간압력 구간, 즉 저압 구간 이전에 증기가 우회되어 가열 콘덴서로 흘러들어와 가열 회로(온도 T_H 약 100 °C)로 열을 전달하고 액화한다. 나머지 증기는 터빈 저압부에서 작동한 후 약 30 °C에서 응축기에서 액화된다. 그런 다음 응축수 펌프를 통해 급수 회로로 공급된다. 고온에서 가열 응축기로 들어가는 부분증기 흐름은 저압 구간에서 더 이상 작동할 수 없고 전력 상실의 원인이 된다.

그림의 오른쪽에는 폐열의 절반이 난방용으로 사용되는 작동 상태의 관련 T-s 다이어그램(랭킹 사이클 참조)이 표시된다. 적색 사각형의 왼쪽에서 적색선 아래의 흰색 부분은 폐열(q_out)에 해당하며, 이는 콘덴서를 통해 환경(주변 온도 레벨_A T)으로 방출된다. 전체 적색 영역은 유용한 열(q_heat)에 해당하며, 이 영역의 상부 부화 부분은 저압 단계의 전력 손실에 해당한다.

현대의 열병합 발전소는 80 °C-120 °C 범위에서 열을 전달할 때 전력 손실 비율이 약 1/5에서 1/9이다.^[1] 즉, 1 kWh의 전기 에너지 ca를 교환하여 5 ~ 9 kWh의 유용한 열을 얻는다.

전력 손실과 열 이득의 동등성에 기초하여, 전력 손실 방법은 연료로부터 CO 배출과₂ 일차 에너지를 유용한 열과 전기 에너지로 할당한다.

참조