Необходимость управления электропотреблением

Необходимость выделения управления электропотреблением в отдельную проблему порождена основным режимным противоречием между производством и потреблением электрической энергии. Это противоречие заключается в том, что генерирующее оборудование наиболее экономично используется при равномерном графике нагрузки, нивелированном на уровне «среднее за период», а потребляющее электроэнергию оборудование работает по свободному графику электропотребления, обеспечивающему выполнение производственной программы потребителя. При этом график нагрузки неравномерный, электрическая нагрузка изменяется в пределах от P min до P max, причем P min << P max.

Большая неравномерность графика нагрузки энергосистемы и, прежде всего, его максимум возникают при наложении максимумов нагрузки городских, промышленных, сельскохозяйственных и железнодорожных электрических сетей. Причиной разуплотнения (неравномерности) графиков нагрузки является одно- или двухсменная работа промышленных предприятий с сохранением трехсменной только в тех отраслях промышленности, технологические процессы которых

не допускают перерывов в работе.

Может оказаться, что максимум электропотребления превышает максимум располагаемой мощности генерирования, а минимум – его же технологического минимума генерирования, что может привести к нарушению устойчивой работы энергосистемы.

В энергетике наиболее весомой составляющей затрат на производство электроэнергии является топливная составляющая – стоимость топлива. Эта составляющая состоит из двух явно выраженных частей – затрат на поддержание режима и затрат на изменение режима. Последнее иногда называют режимными затратами топлива и рассчитывают для одного цикла «разгружение–нагружение». Режимные затраты топлива – количество дополнительного (по отношению

к затратам на поддержание режима) топлива, необходимого для прохождения «пика» или «провала» нагрузки.

Энергосистемы заинтересованы в максимально возможном выравнивании графиков нагрузки, чтобы (в пределе) имели место только затраты топлива на поддержание режима. Потребители же заинтересованы в свободном графике электроснабжения, чтобы иметь возможность технологического маневрирования при выполнении производственной программы, а это приводит к значительной неравномерности современных графиков нагрузки и, как следствие, к повышен-

ным режимным затратам топлива.

Кроме того, энергосистеме технически сложно маневрировать имеющимися производственными ресурсами при колебаниях нагрузки потребителя. Технические возможности регулирования мощности АЭС в настоящее время незначительны, а мощность маневренных газотурбинных установок и гидроэлектростанций меньше, чем суточные колебания нагрузки энергосистемы. Поэтому в ее регулировании вынужденно принимают участие и ТЭС. Каждый пуск и останов турбогенератора приводит к дополнительному расходу топлива и повы-

шению стоимости вырабатываемой электроэнергии.

Также можно выделить и другие негативные факторы для энергосистемы:

– необходимость иметь резерв в виде целых готовых к работе агрегатов – только таким образом могут быть обеспечены непрерывность и бесперебойность электроснабжения;

– неравномерная и неполная загрузка оборудования, что приводит к ухудшению значения традиционных экономических показателей, требующих максимизации использования производственных мощностей и минимизации их резервов.

Управление электропотреблением должно устранить отмеченное режимное противоречие.

При управлении электропотреблением необходимо учитывать следующие основные особенности электроэнергетики:

1) совпадение процессов производства, передачи, распределения

и потребления электроэнергии во времени и невозможность ее накопления и хранения в достаточных количествах;

2) территориальное несовпадение источников и потребителей электроэнергии. Это приводит к неравенству плотности нагрузки и плотности генерирующих мощностей на территориях различных энергосистем. Способы управления электропотреблением в «избыточных» и «дефицитных» по генерирующим мощностям энергосистемах принципиально различны.

Дата добавления: 2014-01-07