Эффективность регулирования потребления электроэнергии в промышленности

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

Отсутствие в энергосистемах достаточного количества специальных маневренных мощностей при все возрастающей неравномерности графиков нагрузок требует проведения регулировочных мероприятий на основе применения потребителей – регуляторов.

Потребители –регуляторы – это потребители с заранее продуманным режимом работы, способствующие снижению максимума нагрузки энергосистемы в пиковые часы ГН и увеличению ее нагрузки в часы ночного провала ГН.

Потребители – регуляторы можно классифицировать по следующим основным признакам: отраслевому, режимам работы, способом выравнивания ГН.

Периодические ПР могут по указанию диспетчера энергосистемы ограничивать свою нагрузку в любое время, позволяя тем самым предотвратить развитие аварийной ситуации.

В соответствии с классификацией по способу выравнивания ГН весь состав ПР можно разделить на две группы:

1.  ПР снижение максимум нагрузки. Как правило это мощные промышленные электроустановки (ДСП, феррост. печи, ГОК и др.)

2.  ПР специально создаваемые в целях использования избыточной ночной электроэнергии. К ним в первую очередь относятся тепловые электроустановки с системой аккумуляции низкотемпературного тепла, которые используются для отопления и горячего водоснабжения в сельскохозяйственном производстве и коммунально-бытовом секторе.

Источники экономической эффективности использования ПР.

Величина эффективности регулирования электропотребления зависит от величины экономии затрат в энергосистеме, получаемой вследствие уплотнения ее графика нагрузки и дополнительных затрат у потребителей при работе их в режиме ПР мощности.

Затраты в энергосистеме снижаются за счет:

1.  Уменьшения необходимых капитальных вложений на ввод новых генерирующих мощностей (снижается вредное воздействие энергетики на окружающую среду)

2.  Уменьшения удельного расхода топлива на выработку одного и того же количества электроэнергии (снижение себестоимости производства электроэнергии).

3.  Экономии эксплуатационных затрат за счет уменьшения установленной мощности

4.  Экономии ремонтных затрат в энергосистеме, т.к. более плотный график нагрузки позволяет снизить требование к маневренности энергетического оборудования, что улучшает условия его эксплуатации.

5.  Повышения фондоотдачи энергооборудования.

Кроме этого существует значительный экономический эффект при замещении электротеплоаккумулирующей установкой районной котельни.

Экономия капиталовложений рассчитывается по формуле

 – отключаемая мощность в энергосистеме в связи с применением потребителей-регуляторов.

 – коэффициент, учитывающий резерв мощности в энергосистемах.

 – удельные капиталовложения в установленную мощность на электростанциях.

 – экономия годовых эксплуатационных издержек при отказе от строительства новых генерирующих мощностей.

Экономия топливной составляющей ежегодных эксплуатационных затрат при перемещении части пикового электропотребления в базисную зону ГН определяется по формуле

 – цена тонны условного топлива соответственно на пиковых и базисных электростанциях

 – удельный расход условного топлива на пиковых и базисных электростанциях

 – снижение электропотребления в пиковой зоне и увеличение потребления в базисной зоне ГН.

 – коэфф. потерь электроэнергии в сетях.

Экономический эффект от внедрения ЭТАУ по сравнению с топливными котельными состоит из:

–  сокращения трудозатрат (в 5–6 раз) за счет высокой автоматизации;

–  сокращения эксплуатационных затрат на ремонт;

–  отсутствия затрат на транспорт и хранение топлива

–  уменьшения капитальных вложений в теплоэнергетическую установку и тепловые сети;

–  снижение потерь тепловой энергии и экономии земли по занимаемой площади объекта.

Кроме этого, эффективность потребления электроэнергии во время провала ГН на нужды отопления и горячего водоснабжения обусловлена потреблением избыточной электроэнергии, которая в любом случае теряется, расходуясь на увеличение частоты, дополнительные перетоки и потери энергии в сетях.

Таким образом, экономический эффект при замещении топливной котельни электротеплоаккумулирующей можно определить из формулы

 – стоимость выработки 1 Гкал. тепла в топливной котельни

 – годовое потребление избыточной электроэнергии ЭТАУ.

Осуществление регулировочных мероприятий у потребителей как правило приводят к:

1.  Увеличению капитальных затрат, связанных с установкой дополнительного оборудования для производства необходимого количества продукции.

2.  Возрастанию материальных затрат, в том числе и топливно-энергетических ресурсов на производство единицы продукции.

3.  Большей сложности ведения технологического процесса и обострению социальных вопросов.

4.  Снижению фондоотдачи и повышению фондоемкости продукции.

Однако возможны для потребителей и положительные эффекты

1)  снижаются затраты на расчет с энергосистемой за используемую электроэнергию;

2)  избыток производственных мощностей дает возможность избежать аварийных простоев.

Величина дополнительных затрат у потребителя зависит в основном от характерных особенностей оборудования и технологических процессов производства. Она также прямо пропорциональна глубине и длительности регулирования ГН, т.е. с увеличением глубины и длительности регулирования капитальные и эксплуатационные затраты возрастают. Однако такое возрастание не отражается на удельных затратах в расчете на 1 кВт снижаемой нагрузки, и эти затраты оказываются стабильными.

Следовательно, дополнительные приведенные затраты, связанные с осуществлением регулировочных мероприятий у ПР определяются по формуле:

 – удельные приведенные затраты на 1 кВт снижения нагрузки

 – величина снижаемой ПР мощности

Для определения экономической целесообразности использования конкретного набора ПР используются методы математического моделирования. Это обусловлено трудностями, а в большинстве случаев и невозможностью проведения натурных экспериментов на действующем оборудовании. Тем более использование методов математического моделирования необходимо при проведении перспективных расчетов.