Экономика предприятия электроэнергетики. Учебное пособие

Определение необходимой производственной мощности энергетического предприятия (энергосистемы)

Как уже отмечалось выше, в целом по энергопредприятию целесообразно определять только необходимую величину электрической мощности.

Также очевидно, что производственная мощность должна определяться для наиболее тяжелых условий– во время прохождения максимума нагрузки.

Для условий России — это декабрь, а для условий штата Техас(США) — это, наоборот, летние месяцы (максимум нагрузки определяется потреблением электроэнергии на кондиционирование воздуха). Для условий России максимум электрической нагрузки совпадает и с максимумом тепловой нагрузки (отопительная нагрузка).

Основное содержание и последовательность расчетов приведены ниже:

Определяется максимум нагрузки собственных потребителей энергосистемы () на основе построения суточных графиков спроса для зимнего периода (рабочий день декабря).
Рассчитываются потери в сетях ( ) для данного периода времени.
Определяются расходы на собственные нужды электростанций ().
На основании проделанных расчетов определяется необходимая мощность на зажимах генераторов станций:

(4.8)

5. Рассчитывается необходимая величина резерва мощности, которая учитывает:

нагрузочный резерв, предназначен для компенсации возможных отклонений суточного максимума нагрузки от расчетной величины. Поскольку колебания нагрузки влекут за собой изменения частоты тока, то нагрузочный резерв также называется частотным резервом. Величина нагрузочного резерва может быть ориентировочно определена по следующему выражению:

(4.9)

В среднем величина нагрузочного резерва принимается в размере 1?3 % от ;

ремонтный резерв, предназначен для компенсации мощности оборудования, выводимого в плановый ремонт. В основном он используется для проведения текущих ремонтов оборудования электростанций, поскольку капитальные ремонты обычно выполняются в период летнего провала графика нагрузки. Величина ремонтного резерва принимается в зависимости от состава оборудования станций, вида топлива, срока службы оборудования и составляет в среднем 5?8 % от установленной мощности;
аварийный резерв, предназначен для замены агрегатов, вышедших из работы в результате аварий. Аварийный резерв не может быть меньше мощности самого крупного агрегата в системе. Величина резерва подлежит обоснованию на основе сопоставления затрат на содержание резерва с ущербом, который понесет энергосистема вследствие недоотпуска энергии и мощности потребителям. В среднем величина аварийного резерва принимается в размере 7?8 % от максимума нагрузки;
перспективный резерв, предназначен для компенсации возможных ошибок в оценке спроса на мощность. Обычно принимается в размере 1 % от максимума нагрузки.

В целом величина необходимого резерва мощности достигает до 20 % максимума нагрузки системы.
С учетом оценки всех составляющих необходимая производственная мощность

(4.10)

Данная величина в практике эксплуатации носит название необходимой диспетчерской мощности(), т.е. такая мощность необходима диспетчеру для обеспечения надежного электроснабжения потребителей.
Сопоставим полученную величину с ранее рассмотренными измерителями производственной мощности энергопредприятия. Очевидно, что необходимая диспетчерская мощность должна определять эксплуатационную мощность системы как сумму располагаемых мощностей станций за вычетом системных ограничений:

(4.11)

Установленная мощность (та, что должна быть построена, или та, что имеется в наличии) должна быть несколько больше ввиду потерь мощности по различным причинам. По отдельным энергосистемам располагаемая мощность станций ниже установленной на 10?15 %. Следовательно, необходимая величина установленной мощности составит

(4.12)

Если известны установленная мощность системы в настоящее время () и ожидаемый демонтаж мощности (например, старого оборудования) на плановый период (), то можно определить ввод мощности ,необходимый для удовлетворения перспективного спроса потребителей :

(4.13)

Изложенная схема расчетов по определению величины необходимой производственной мощности энергопредприятия не учитывает перетоков мощности (возможной продажи и покупки мощности и энергии из других энергосистем). В данном случае учитываются только внутренние потребители.