Балансы мощности

Методы разработки перспективных балансов мощности и электроэнергии ЭЭС

Целью разработки перспективных балансов мощности ЭЭС является определение потребности в вводе новых генерирующих мощностей на территории ЭЭС либо проверка соответствия намечаемых вводов нормативным требованиям надежности энергоснабжения потребителей в зоне действия ЭЭС.

Форма составления баланса мощности ЭЭС представлена в таблице 4.1.

Таблица 4.1

МВт

№	Показатели	Годы
отчетный	Текущий год	t	…	T
	Потребность в мощности
1.1	Максимум нагрузки ЭЭС
1.2	Необходимый резерв мощности
1.3	Заданные перетоки мощности в другие ЭЭС
1.4	Экспорт, импорт мощности
1.5	Итого потребность в мощности (1.1 + 1.2 + 1.3 + 1.4)
	Покрытие
2.1	Установленная мощность существующих электростанций
2.2.	Демонтаж мощности
2.3.	«Разрывы» и ограничения мощности
2.4.	Располагаемая мощность существующих электростанций с учетом демонтажа и реконструкции оборудования (2.1- 2.2 – 2.3)
2.3	Потребность во вводе новых мощностей (1.5 - 2.4).
2.5.	Установленная мощность вновь вводимых электростанций
2.6.	Разрывы и ограничения на вновь вводимых мощностях.
2.7.	Возможная к использованию располагаемая мощность (2.5 – 2.6)
2.8.	Неиспользуемая мощность ГЭС в графиках нагрузки.
2.9.	«Запертая» мощность станций
2.10	Всего возможные к использованию в балансе мощности (2.7 - 2.8 – 2.9)
2.11	Дефицит, избыток мощности (2.10 – 1.5)

Как видно из таблицы 4.1. потребность в мощности в зоне действия ЭЭС складывается из:

- годового максимума нагрузки ЭЭС, определяемого в соответствии с положениями раздела 3.2. и включающего собственные нужды генерирующих источников, расположенных на территории, охватываемой ЭЭС, и потери мощности в электрических сетях в зоне действия ЭЭС;

- резерва мощности, необходимого для обеспечения нормативной балансовой надежности электроснабжения потребителей. Виды резервов мощности и методы их обоснования и расчета представлены в следующих разделах;

- заданных перетоков мощности в другие энергосистемы (передача, получение), связанных с необходимостью передачи мощности по распределительным сетям для энергоснабжения потребителей в энергосистемах, граничащих с ЭЭС, для которой разрабатывается перспективный баланс (межграничные перетоки мощности и электроэнергии). Также эти перетоки могут соответствовать величинам необходимой передачи мощности по магистральным межсистемным связям, определяемым при разработке перспективных балансов мощности энергообъединения (ОЭС), включающего данную ЭЭС;

- величин экспорта, импорта мощности при наличии сетевых связей с энергосистемами зарубежных стран.

Рассчитанная указанным выше образом потребность в мощности ЭЭС на перспективу должна покрываться за счет мощности как существующих, так и вновь вводимых электростанций, и за счет передачи мощности из смежных ЭЭС.

Все электростанции могут участвовать в покрытии потребности в мощности ЭЭС своей располагаемой мощностью, которая определяется как разность между установленной мощностью электростанций (сумма номинальных мощностей отдельных агрегатов) и величинами вынужденного снижения мощности агрегатов и станций по сравнению с проектной установленной мощностью, называемыми «разрывами» мощности.

Указанные «разрывы» мощности могут носить временный или постоянный характер в зависимости от причин отклонения располагаемой мощности агрегатов и станций от установленной мощности. К таким причинам могут относиться конструктивные недостатки котельного и турбинного оборудования, использование не качественного либо не проектного топлива, отклонение температур охлаждающей воды в конденсаторах ТЭС от проектной, не полная загрузка турбин ТЭЦ по теплу, экологические ограничения, работа турбин ГЭС на не расчетных напорах воды.

При разработке перспективных балансов мощности с привлечением специалистов - эксплуатационников и проектных организаций должен проводиться анализ причин появления «разрывов» мощности, возможности их ликвидации или уменьшения в перспективе.

При прогнозировании динамики изменения располагаемой мощности существующих электростанций необходимо учитывать, что по мере физического и морального износа оборудования часть его в перспективе подлежит демонтажу. Демонтаж оборудования станций осуществляют исходя из срока службы оборудования и фактической степени износа оборудования.

Решения о демонтаже или реконструкции оборудования электростанций принимаются на основе проектных проработок, выполняемых специализируемыми проектными организациями.

При разработке перспективных балансов в них, как правило, при определении располагаемой мощности электростанций не учитываются мощности агрегатов, вводимых в конце года («вводы 4 квартала»). Также на вновь вводимых электростанциях могут существовать «разрывы» мощности, обусловленные на ГЭС не расчетными напорами воды при частичном заполнении водохранилищ ГЭС либо невозможностью работы турбин ТЭЦ с проектной нагрузкой в связи объемами отпуска тепловой энергии от турбин, ниже проектных, при поэтапном подключении к ТЭЦ потребителей тепловой энергии..

В тех случаях, когда в зоне действия ЭЭС имеются гидроэлектростанции (ГЭС), при разработке балансов мощности может учитываться наличие на ГЭС неиспользуемой мощности. Появление неиспользуемой мощности возникает вследствие ограниченности суточного ресурса ГЭС, не позволяющего полностью использовать располагаемую мощность ГЭС в переменной части суточного графика максимального рабочего дня месяца, для которого разрабатывается баланс мощности ЭЭС..

Также в балансе мощности учитывается возможность существования «запертой» мощности электростанций вследствие невозможности выдачи полной располагаемой мощности электростанций, расположенных в энергоузле, из-за ограничений по пропускной способности сетевых связей в ЭЭС.

В реальной ситуации вводы мощностей на электростанциях могут быть заданными по объемам и срокам, исходя из условий проектирования и строительства генерирующих источников. Наличие в указанных случаях дефицитов или избытков мощности в балансах ЭЭС является основанием для дополнительного обоснования решений по сооружению сетевых связей для выдачи избыточных мощностей в другие ЭЭС, либо по корректировке ранее намеченных сроков сооружения и ввода мощностей на электростанциях.

В зависимости от состава задач прогнозирования и планирования обосновываемых решений по перспективному развитию ЭЭС, рассмотренного в разделе 2, разработка балансов мощности может осуществляться для ЭЭС различного иерархического уровня – региональных энергосистем, объединенных энергосистем (ОЭС) и ЕЭС страны. При этом для ЭЭС, функционирующих в составе ОЭС, балансы мощности должны разрабатываться как для часа собственного максимума нагрузки, так и для часа совмещенного максимума нагрузки ОЭС. Это необходимо для определения величин балансовых перетоков мощности между ЭЭС по сетевым связям, учитываемых при выявлении требований к их пропускной способности. Аналогичный подход к разработке балансов мощности используется для ОЭС в составе ЕЭС страны.

Условия формирования баланса мощности ЕЭС страны по составляющим в момент прохождения годовых максимумов нагрузки ЕЭС в 2011 и 2012 г.г. показаны на рис. 4.1. [42].

Рис. 4.1. Показатели балансов мощности ЕЭС страны в 2011 и 2012 гг.

Необходимо подчеркнуть, что рассмотренные выше методы разработки перспективных балансов мощности ЭЭС для момента прохождения максимальных годовых нагрузок используются при обосновании решений по развитию генерирующих мощностей (в том числе и при подготовке исходной информации для проведения конкурсов по отбору мощности на долгосрочном рынке мощности) и по развитию основной электрической сети ОЭС и ЕЭС.

Прогнозные балансы мощности на предстоящий год также разрабатываются в разрезах регионов страны (субъектов РФ) при планировании объемов производства и поставок мощности на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ) [11]. Указанные балансы, разрабатываемые Федеральной службой по тарифам помесячно для рассматриваемого года, являются исходными для:

- планирования объемов поставки мощности по месяцам года от отдельных генерирующих источников с учетом «разрывов» мощности, потребления мощности на собственные нужды источников, объемов плановых ремонтов;

- планирования суммарных объемов поставки мощности с ОРЭМ в регионы, исходя из расчетного объема месячного потребления мощности, соответствующего средним значения максимальных нагрузок потребителей по региону в целом за рабочие дни каждого месяца и нормативного коэффициента резервирования 1,06 к максимальным нагрузкам;

- прогнозирования объемов потерь мощности в электрических сетях;

В целом региональные балансы производства и поставок мощности на оптовом рынке электроэнергии и мощности вместе балансами поставок электроэнергии являются важнейшим элементом тарифного и ценового регулирования стоимости поставок мощности, как на оптовый рынок от генерирующих источников, так и для потребителей регионов с оптового рынка.

Дата добавления: 2014-10-31