Концентрированной системе, содержащей ТЭС и ГЭС

Рассмотрим систему, состоящую из ТЭС, не имеющих ограничений по топливу, и ГЭС, имеющих заданную величину годового стока воды, т.е. ограниченные гидроресурсы. Определение оперативного резерва мощности связано с решением проблемы оптимального использования резерва энергии. В чисто тепловых или чисто гидравлических ЭЭС для резервной мощности не требуется резерв энергии, т.к. резервные агрегаты работают на топливе или гидроресурсах, на которых соответственно работали бы аварийно отключившиеся агрегаты ТЭС или ГЭС. В смешанных ЭЭС аналогично не требуется резерв энергии при резервировании агрегатов ГЭС гидроагрегатами, и агрегатов ТЭС тепловыми (внутристанционный резерв). Однако дополнительные агрегаты ГЭС значительно дешевле дополнительных агрегатов ТЭС. Поэтому экономически целесообразно резервировать агрегаты ТЭС гидроагрегатами.

Резерв мощности на ГЭС для компенсации аварий тепловых агрегатов может быть использован только при наличии соответствующего дополнительного объёма воды в её водохранилище, т.е. необходим резерв энергии на ГЭС. Резерв энергии, предназначенный для размещаемого на ГЭС резерва мощности, может быть обеспечен двумя способами:

1) выделением специального резервного объёма воды в полезном объёме водохранилища;

2) временным использованием запасённой в водохранилище воды для аварийной выработки электроэнергии с последующим накоплением сработанного объёма.

В первом способе рабочая мощность ГЭС будет снижена, т.к. резервный объём исключается из регулируемой ёмкости. Предпочтительным является второй способ, но и он имеет недостатки. В процессе регулирования уровень воды в водохранилище непрерывно меняется, следовательно, будут различны возможности временного использования водохранилища для аварийной сработки. При наполненном водохранилище эти возможности достаточно велики, а по мере сработки они будут непрерывно убывать. Ограничения могут наложить и неэнергетические участники гидротехнического комплекса. По условиям судоходства необходимы постоянные попуски воды. Поэтому возможность послеаварийного наполнения водохранилища может быть ограничена или полностью исключена.

Рассмотрим возможности создания резерва гидроэнергии для компенсации аварий на ТЭС гидроагрегатами.

1. Возможна экономия гидроресурсов за счёт аварийного простоя гидроагрегатов в размере кВт·ч за год.

.

Здесь - экономия гидроресурсов при замене аварийных гидроагрегатов резервными агрегатами ТЭС. При этом нарушений электроснабжения нет, ущерб отсутствует.

- экономия гидроресурсов при невозможности компенсировать аварийное снижение мощности ГЭС резервом на ТЭС и ГЭС. При этом потребители несут ущерб пропорциональный .

2. Возможна экономия гидроресурсов за счёт вытеснения гидроагрегатов резервными тепловыми при отсутствии аварий в системе в размере кВт·ч/год.

Суммарный резерв энергии равен . Запас () расходуется при аварийном снижении мощности ТЭС. Пусть потребность в гидроресурсах для компенсации недовыработки энергии на ТЭС из-за аварий тепловых агрегатов. Возможны два случая:

1. , т.е. дефицит энергии отсутствует. В этом случае резерв мощности ГЭС является полноценным;

2. , т.е. имеется дефицит энергии. В этом случае только величина может быть скомпенсирована гидроагрегатами, а величина не может быть скомпенсирована. Потребители несут ущерб пропорциональный .

Весь недоотпуск электроэнергии будет иметь следующую структуру:

,

где - недоотпуск при авариях на ГЭС, не компенсируемый имеющейся резервной мощностью ГЭС и ТЭС ;

– недоотпуск электроэнергии при авариях на ТЭС не компенсируемый резервной мощностью ГЭС и ТЭС при обеспеченности резервных гидроагрегатов водой ();

– недоотпуск электроэнергии при авариях на ТЭС и дефиците гидроэнергии в системе ().

.

Следовательно

.

При установке резервного гидроагрегата мощностью δ произойдёт изменение . Экономия от такой установки равна

,

где – удельный ущерб;

– изменение недоотпуска электроэнергии при установке резерва на ГЭС;

– изменения соответственно недовыработки электроэнергии на ТЭС, и экономии гидроресурсов при установке резерва на ГЭС;

– удельные затраты в резервный гидроагрегат.

Экономия от установки резервного агрегата на ТЭС мощностью δ МВт равна:

Здесь индекс «г» или «т» соответствует месту установки резерва мощностью δ МВт на ГЭС или ТЭС.

Резервный агрегат мощностью δ МВт размещают на ГЭС, если () или

В противном случае выгоднее ставить резерв на ТЭС (если ).

Дата добавления: 2015-12-08