2.2 Технико-экономические показатели использования установленной мощности электростанций

К технико-экономическим показателям, характеризующим степень использования установленной мощности электростанций энергосистемы, относятся:

- годовое число часов использования установленной мощности 𝑇_{уст. год.} - отношение фактического количества электроэнергии, выработанного электростанциями _за год 𝑊_{ЭС год}, к суммарной установленной мощности всех генераторов электростанций 𝑃_{ЭС уст}:

- коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) - отношение количества фактически выработанной электроэнергии к тому количеству электроэнергии, которое было бы выработано, если бы электростанции работали с нагрузкой, соответствующей их установленной мощности; может быть найден, как отношение 𝑇_уст. _год к числу часов в календарном году 𝑇_год:

Значения этих показателей в ЕЭС России и по видам электростанций в 2017 году приведены в таблице 1.3. Как видно из таблицы 1.3 и графиков 1.4 показатели 𝑇уст. год и КИУМ выше для электростанций, работающих в базисной части графика нагрузки, и снижаются для электростанций полупиковой и пиковой частей графика нагрузки.

КИУМ, равный 50,38%, показывает, что если бы все генераторы электростанций ЕЭС России могли работать с номинальной мощностью в течение года, то количество выработанной электроэнергии в течение года могло бы быть увеличено примерно в 2 раза.

3. Электрические сети. Классификация. Системы номинальных напряжений.

Электрическая сеть – это совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии.

По величине номинального напряжения электрические сети подразделяют на сети низкого (НН), среднего (СН), высокого (ВН), сверхвысокого (СВН), ультравысокого напряжения (УВН). Классификация электрических сетей, исходя из величины номинального напряжения, дана в таблице 1.4.

Сети напряжением 330 кВ (частично 220 кВ) и выше относят к магистральным, системообразующим электрическим сетям. Сети данного класса предназначены для выдачи мощности крупных электростанций и создания мощных электрических связей пропускной способностью 350-2000 МВт между региональными и объединёнными энергосистемами для обеспечения их параллельной работы в составе ЕЭС. Также они осуществляют передачу электроэнергии к системным подстанциям, выполняющим роль источников питания распределительных сетей. К распределительным электрическим сетям относят сети напряжением 110 - 220 кВ и ниже. Из них выделяют местные (до 35 кВ) и районные (110-220 кВ). Они предназначены для непосредственного электроснабжения потребителей и выдачи мощности генерирующих источников меньшей мощности (до 50 МВт для напряжения 110 кВ и 135 МВт для напряжения 220 кВ). Но в настоящее время по мере развития сетей СВН в ряде ОЭС даже сети 330 кВ приобретают характер распределительных.

В электрических сетях ЕЭС России эксплуатируются две системы номинальных напряжений: 110 – 220 – 500 – 1150 кВ (так-то 1150 кВ уже не существует, но она говорила именно такую последовательность чисел и в методичке у неё тоже так написано) в большинстве энергосистем, 110 (150) – 330 – 750 кВ в ОЭС Северо-Запада и частично в ОЭС Центра. В зонах стыковки обеих шкал напряжения приходится иметь автотрансформаторы напряжением 750/500, 750/220, 500/330, 330/220 кВ.

Стоит сказать об использовании напряжения 1150 кВ. В 1985 и 1988 гг. в два этапа была введена в эксплуатацию ЛЭП Экибастуз – Кокчетав - Кустанай длиной 907 км с оборудованием 1150 кВ на трех подстанциях. Это была первая в мире электропередача с параметрами УВН. ЛЭП предназначалось для выдачи мощности Экибастузских ГРЭС и создания мощной электрической связи между ОЭС Казахстана и ОЭС Урала. Но в связи с реорганизацией электроэнергетики, экономическими и политическими изменениями в стране в начале 90-х годов прошлого столетия эксплуатация и внедрение напряжения 1150 кВ не получили продолжения. ЛЭП Экибастуз – Кокчетав - Кустанай была переведена на постоянную работу на напряжении 500 кВ.

Основной частью электрических сетей ЕЭС России управляет ПАО «Россети». На 1 января 2018 г. по данным годового отчёта общее количество подстанций ПАО «Россети» составило 502 тысячи суммарной трансформаторной мощностью 781 тыс. МВА. Современные электрические сети характеризуются большим числом трансформаций на пути от источников электроэнергии к потребителям, поэтому их трансформаторная мощность должна превышать установленную мощность электростанций. Так, трансформаторная мощность электрических сетей ПАО «Россети» превышает установленную мощности электростанций ЕЭС России в 3,26 раза (в расчёте не учтены изолированные региональные энергосистемы, муниципальные, ведомственные и частные сетевые компании).