Оптимизация энергетического баланса (спроса-предложения)
Покрытие приходной части баланса.
Порядок расчета. Целью данного раздела курсового проекта является определение места каждой электростанции в общем ГН ЭЭС для покрытия приходной части энергетического баланса.
Для покрытия нагрузки рекомендуется следующий порядок рассмотрения участия различных типов станций в суточном балансе максимальной мощности:
в базовую часть суточного ГН вписывается вынужденная составляющая ГЭС (по условиям обеспечения требований водохозяйственного комплекса);
в базовую часть ГН вводятся теплофикационная и вынужденная конденсационная мощности ТЭЦ;
определятся режим использования свободной располагаемой энергии ГЭС (без базовой мощности);
далее по критерию минимальных затрат определяется последовательность загрузки КЭС и конденсационной дополнительной мощности ТЭЦ.
При решении этой задачи по данным суточного зимнего и летнего графиков нагрузки необходимо построить интегральные кривые нагрузки (ИКН). Для этого нужно предпринять следующее:
ГН поделить на горизонтальные зоны, соответствующие ступеням изменения нагрузки
и
;по оси времени для каждой зоны подсчитать продолжительность ее нагрузки
,
в часах, где i
= 1 ...n
- число временных зон;определить величину электроэнергии
для каждой зоны;произвести последовательное суммирование (нарастающим итогом) полученных значений электроэнергии для каждой зоны
.
Представление результатов (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Расчет ИКН
-
№ временной зоны
1
2
…
n
По данным таблицы 5.1 строятся интегральные кривые нагрузки =f( ), положение которых представлено на рисунке 5.
Выработка электроэнергии откладывается в масштабе по оси абсцисс ИКН, а на оси ординат в соответствующем масштабе – максимальная нагрузка системы (с учетом потерь). Точке максимальной мощности соответствует суточное потребление электроэнергии системы.
Определение доли гэс в общей выработке ээс
Порядок
расчета. При
определении доли ГЭС необходимо
разместить в базовой части ГН ЭЭС
вынужденную по условиям работы
водохозяйственного комплекса (транспорт,
водоснабжение и др.) мощность ГЭС (
) и определить величину базовой выработки
ГЭС:
=
*24.
Для размещения оставшейся выработки ГЭС в летнем и зимнем графиках нагрузки ЭЭС следует использовать два следующих критерия:
ГЭС обеспечивает максимальное покрытие пиковой части ГН;
максимальное использование всего располагаемого энергетического ресурса водотока.
В зависимости от располагаемого энергетического ресурса можно выделить два крайних режима использования свободной энергии ГЭС: покрытие пика нагрузки при малом ресурсе по воде; работа в базовой части графика и наличии холостых сбросов при большом притоке. Холостые сбросы будут иметь место при условии:
>
*24.
Для определения места размещения свободной мощности ГЭС можно использовать следующий метод:
1 . Построить прямоугольный треугольник, катеты которого равны:
[AB]=(
-
),
[BC]=(
-
).
2.
Перемещая треугольник
ABC
по ИКН, добиться такого его положения,
когда катеты [АВ] и [ВС] параллельны осям
абсцисс и ординат, соответственно.
На рисунке 5 приведены возможные варианты расположения АВС на ИКН: вариант 1 - соответствие располагаемой мощности ГЭС подведенному расходу воды; вариант 2 - определяет холостые сбросы воды, которые могут быть использованы для производства дополнительной энергии для торговли на ОРЭМ при наличии свободной мощности ГЭС; вариант 3 - отрезок [АE] - неиспользованная мощность ГЭС (отсутствует энергоресурс).
Положёние ABC на ИКН определяет место гидростанции в ГН системы.
Рис.
5.
Определение места КЭС и ТЭЦ в общей
выработке ЭЭС.
При решении задачи рекомендуется учитывать следующие факторы (в порядке значимости):
Выработка ТЭЦ в теплофикационном режиме и базовая (вынужденная) мощность ГЭС располагаются в базовой части ГН.
Принятие решения по загрузке КЭС и ТЭЦ в свободном конденсационном режиме.
Наличие связи с оптовым рынком требует обоснования экономической целесообразности закупок на нем энергетической продукции. На начальном этапе разработки бизнес-плана экономические показатели собственного производства еще не определены, поэтому за основу формирования баланса может быть принята стратегия, когда баланс в первую очередь обеспечивается загрузкой собственных источников. При составлении приходной части баланса и возможности загрузки мощностей генераций необходимо учитывать минимальную резервную мощность ЭК.
Представление
результатов.
Итогом расчёта приходной части планового
энергобаланса является оценка степени
загрузки генерирующих мощностей
энергокомпании и определение величины
проданной и покупной мощности и энергии
ЭЭС (таблица 5.2) и уточненный ГН
=f(t)
с указанием места и доли выработки
каждой ЭС, резервов, ремонтов, доли
оптового рынка для зимнего и летнего
дня.
Таблица 5.2
Распределение станций в графике нагрузки (зимний/летний период)
|
0 - 4 |
4 - 8 |
8 - 12 |
12 - 16 |
16 - 20 |
20 - 24 |
Сутки |
Квартал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РГЭС база |
|
|
|
|
|
|
|
|
РТЭЦ база |
|
|
|
|
|
|
|
|
РКЭС |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р ТЭЦ доп. |
|
|
|
|
|
|
|
|
РПОКУПКА |
|
|
|
|
|
|
|
|
РГЭС пик |
|
|
|
|
|
|
|
|
Резервы |
|
|
|
|
|
|
|
|
NУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
РПРОДАЖА |
|
|
|
|
|
|
|
|
Для разработки бизнес-плана студентам предлагается заполнить основные формы (упрощенный вариант) в соответствии с рекомендациями по составлению бизнес-планов и программ развития энергосистем.
Форма №1 (таблица 5.3) заполняется по кварталам (1, 4 квартал рассчитываются по ГН зимних месяцев, 2, 3 квартал – летних месяцев).
Объем поставок электрической энергии (полезный отпуск электрической энергии и отпуск в сеть) должны соответствовать приведенным ранее расчетным величинам.
Таблица 5.3
Форма 1. Баланс поставок электрической энергии, тепла и мощности (без ремонтной компании)
№ п/п |
Наименование |
Ед. изм. |
Период |
итого |
|||
1 квартал |
2 квартал |
3 квартал |
4 квартал |
||||
1. |
Поставки электрической энергии |
|
|
|
|
|
|
1.1 |
Полезный отпуск электроэнергии (Эпо) |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.2.1 |
Потери электроэнергии в сетях |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.2.2. |
то же % к полезному отпуску |
% |
|
|
|
|
|
1.4 |
Отпуск в сеть - всего |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.5. |
Отпуск электроэнергии в сеть от собственных источников (Эош) |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.5.1 |
КЭС |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.5.2 |
ГЭС |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.5.3 |
ТЭЦ |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.6. |
Покупная электроэнергия, всего |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
1.7. |
Продажа электрической энергии на ОРЭМ |
млн.кВтч |
|
|
|
|
|
2. |
Поставки тепловой энергии |
|
|
|
|
|
|
2.1. |
Отпуск тепловой энергии с коллекторов |
тыс. Гкал |
|
|
|
|
|
2.2. |
Потери в тепловых сетях |
тыс. Гкал |
|
|
|
|
|
2.3. |
Полезный отпуск тепловой энергии |
тыс. Гкал |
|
|
|
|
|
3. |
Поставки мощности |
МВт |
|
|
|
|
|
3.1 |
|
МВт |
|
|
|
|
|
3.1.1. |
Установленная мощность электростанций |
МВт |
|
|
|
|
|
3.1.2. |
Покупка мощности с рынка |
МВт |
|
|
|
|
|
3.1.3 |
Продажа мощности на рынок |
МВт |
|
|
|
|
|