Exam text content

 

ENER-8100 Energiatalous 23.4.2012

Laskentaosa (2 h)

Tentti Ma 23.4. klo 9 - 12, sali S3

2. Kattilan tuorehöyryn arvot ovat 100 bar, 510 € ja kattilahyötysuhde 92 %. Poltto-aineen hinta on
18 euroa/MWh. Höyryturbiinin paisunta päättyy lauhduttimen paineeseen 0.1 bar. Turbiinin
Isentrooppihyötysuhde on 88 % ja höyryn massavirta turbiiniin 110 kg/s. Turbiinissa ei ole väli-
ottoja ja syöttövesi menee kattilaan lauhduttimen lämpötilassa. Yksinkertaisuuden vuoksi
kattilahäviön lisäksi laitoksessa ei ole muita häviöitä.

a. Mikäon höyrypitoisuus paisunnan loppupisteessä?

b. Mikäon laitoksen teho ja kulutussuhde höyryssä ja polttoaineessa?

€. Laitokselle suunnitellaan väliottohöyryllä (2 bar, 15 kg/s) toimivaa polttoaineen
kuivausjärjestelmää. Laske työmenetelmällä kuivaushöyryn hinta (euroa/tunti) pitämällä

ainoana kustannuksena polttoainekustannusta.

(20p)

3. Ydinvoimalaitoksen investointikustannus on 3500 euroa/kW. ja turvepolttolaitoksen 1580
euroa/kW.. Ydinvoimalla tuotetun sähkön muuttuvat kustannukset ovat 7 euroa/MWh, ja
turvelaitoksen kulutussuhde sähkön tuotannossa on 2,6. Turpeen hinta on nykyisin 10 euroa/MWh.
Muut kuin polttoaineperäiset muuttuvat kustannukset ovat turvelaitoksella 6 euroa/MWh..
Ydinvoimalalle takaisinmaksuaika on 50 a ja turvevoimalalle 30 a. Korkokanta on 8 %. Laitoksen
nimellistehot ovat 130 Mw.

a. Millä huipun käyttöajalla sähköntuotannon kustannukset ovat samat jos laitos käy koko
ajan nimellisteholla?

b. Sähköntarpeen Ppysyvyyskäyrä kulkee pisteiden (100 MW, O h) ja (25 MW, 6700 h). Laske
kummankin laitoksen sähköntuotannon vuotuiset kokonaiskustannukset.

€. Mikäli laitoskoot voidaan valita vapaasti, mikä olisi optimaalisin koko ydin- ja
turvevoimalalle b-kohdan tapauksessa?
(20p)