Лекция № 7 Основы экономики энергоснабжения

Содержание лекции:

- основные направления повышения эффективности энергетики.

Цели лекции:

- изучение влияния концентрации производства энергии, энергосбережения и управления энергопотреблением на экономическую эффективность энергетики; показателей прибыли и рентабельности.

7.1 Экономическая эффективность концентрации производства энергии

Развитие энергетики на базе создания, укрупнения и объединения электростанций в энергосистемы имеет преимущества:

1. Повышается надёжность электроснабжения потребителей за счет более глубокого планирования резервами отдельных станций, сокращению резерва мощностей, повышению качества электроэнергии.

2. Обеспечивается экономическая целесообразность концентрации производства энергии путем увеличения мощностей станций и их единичных блоков.

3. Уменьшается совмещенный максимум нагрузки из-за несовпадения суточных максимумов нагрузки отдельных районов, что ведет к уменьшению генерирующей мощности энергосистемы.

4. Появляется возможность задавать более выгодные режимы работы станций разных типов, мощные высокоэкономичные ГРЭС должны работать в базе суточных графиков электрической нагрузки.

5. Наличие магистральных ЛЭП обеспечивает эффективное использование низкосортных топлив, экономически не выдерживающих дальних перевозок.

6. Улучшаются экономические показатели работы ТЭЦ за счёт работы по теплофикационному циклу.

7.2 Экономическая эффективность комбинированного производства энергии

Если в Теме 1, рассмотрены экономические преимущества концентрации энергетических мощностей, то другим немаловажным вопросом в энергетике является выбор схемы покрытия электрических и тепловых нагрузок региона. Это классический пример- ТЭЦ или КЭС+котельная. Естественно, что необходимость строительства ТЭЦ или котельной связана с покрытием тепловых нагрузок, и в первую очередь, нагрузок жилищно-коммунального хозяйства, т.е. населения и общественного сектора. В этом случае, значительную роль начинают играть экологические требования. Строительство же КЭС на месте добычи топлива и передача электроэнергии потребителям позволяет уменьшить экологическую нагрузку на регион, но строительство котельной все равно необходимо.

Рассмотрим вопрос о энергетических преимуществах комбинированного производства перед раздельной выработкой электрической и тепловой энергии. Упрощенно допустим, что заданные объемы производства составляют 1 кВтч электороэнергии и 860 ккал тепловой энергии (860 ккал – тепловой эквивалент 1 кВтч). Расход тепла на производство 1 кВтч электроэнергии на КЭС с КПД =0,4 (раздельная схема) будет: 860:0,4=2150 ккал. Расход тепла на производство 860 ккал тепла от котельной с КПД= 0,85 (раздельная схема) составит: 860:0,85=1012 ккал. Расход тепла при комбинированной выработке 1 кВтч электроэнергии и 860 ккал тепловой энергии с общим коэффициентом полезного использования топлива на ТЭЦ=0,8 будет: (860+860): 0,8=2150 ккал. Относительно высокий суммарный КПД объясняется отсутствием потерь тепла в конденсаторе турбины при генерировании электроэнергии на ТЭЦ. Экономия расхода тепла топлива в комбинированном производстве, по отношению к раздельному, составит: 2150+1012-2150=1012 ккал, т.е. 32% расхода тепла при раздельной схеме.

Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на паротурбинных ТЭЦ по сравнению с раздельной схемой энергоснабжения от КЭС и котельной позволяет получить значительную экономию топлива за счет сокращения непроизводительных потерь тела пара в конденсаторах турбин с охлаждающей водой (особенно для турбин с противодавлением). Однако, стоимость строительства ТЭЦ может быть выше капитальных затрат в альтернативную раздельную схему, что снижает экономическую эффективность комбинированного производства.

В этом отношении ГТУ-ТЭЦ и ПГУ-ТЭЦ оказываются экономически более эффективными, чем паротурбинные установки. Небольшие установки такого типа можно максимально приблизить к центрам потребления, сократив затраты на тепловые сети, минимизировать потери теплоносителя и повысить надежность теплоснабжения.