Экономическая эффективность централизации энергоснабжения

Классификация энергосистем

Энергоснабжение потребителей может осуществляться централизованным или децентрализованным путем.

Децентрализованное энергоснабжение (распределенная энергетика) предполагает снабжение потребителей энергией от автономного источника при отсутствии протяженных электрических (тепловых) сетей.

В системе централизованного энергоснабжения потребители снабжаются энергией от генерирующих источников, объединенных на параллельную работу протяженными электрическими (тепловыми) сетями. Высший уровень централизации энергоснабжения — создание энергетических систем.

Электроэнергетическая система — совокупность электростанций, объединенных на параллельную работу электрическими сетями и связанных общностью режимов и единым диспетчерским управлением.

Уровень централизации электроснабжения оценивается коэффициентом централизации электроснабжения:

Энергосистемы можно сгруппировать по общим для них признакам:

• • по мощности — большой, средней и малой мощности;
• • по структуре мощности; системы с высокой долей в структуре мощности — ТЭЦ, ГЭС, АЭС;
• • по конфигурации суточных графиков нагрузки энергосистем. Различают энергосистемы с плотным и разуплотненным суточным графиком.

Графики нагрузки характеризуют следующие показатели:

— коэффициент заполнения графика нагрузки в расчетные зимние сутки.

— коэффициентом неравномерности суточного графика нагрузки.

где - соответственно минимальная, максимальная и средняя за сутки электрическая нагрузка энергосистемы;

• • по территориальному охвату: районные, объединенные и единые энергосистемы;
• • по характеру сетевых связей: энергосистемы, в которых сетевые связи построены по принципам «цепочки» или «решетки» .

Энергетический эффект создания энергосистемы

Энергетический эффект создания энергосистем включает:

• 1. Уменьшение потребности во вновь вводимой мощности.
• 2. Сокращение расхода топлива.
• 3. Повышение надежности энергоснабжения.

Основными факторами уменьшения потребности во вновь вводимой мощности являются:

• • реализация нагрузочного эффекта, который заключается в уменьшении вновь вводимой установленной мощности энергосистемы за счет снижения максимальной нагрузки в результате несовпадения во времени максимальных нагрузок отдельных потребителей ();
• • реализация долготного эффекта, возникающего ввиду несовпадения максимальных нагрузок потребителей, расположенных в разных часовых поясах ();
• • экономия резервной мощности в результате создания единого диспетчерского резерва мощности в энергосистеме и за счет использования перетоков взаимопомощи между энергосистемами ();
• • сокращение ввода мощности на КЭС за счет использования свободной (недублируемой) мощности ГЭС ().

В то же время при создании энергосистем имеют место дополнительные потери мощности в электрических сетях, объединяющих на параллельную работу электростанции ().

В результате изменение вновь вводимой мощности при создании энергосистем по сравнению со схемой децентрализованного энергоснабжения составит:

Сокращение ввода мощности на величину будет происходить на ЮС или АЭС, так как данные электростанции замыкают перспективный баланс мощности энергосистемы.

Энергетический эффект проявляется в экономии топлива на ТЭС за счет:

• использования свободной мощности ГЭС и увеличения на них выработки электрической энергии при соответствующем сокращении выработки на КЭС ();

• • оптимизации режима работы электростанций в суточном графике системы ();
• • улучшения условий концентрации мощности электростанций и блоков ().

Наряду с экономией имеет место дополнительный расход топлива на компенсацию потерь энергии в электрических сетях ().

Энергетический эффект достигается в случае, если уменьшение вводимой мощности (расхода топлива) значительнее потерь мощности в электрических сетях (дополнительного расхода топлива на покрытие потерь в электрических сетях).

Экономический эффект централизации энергоснабжения

Экономический эффект централизации энергоснабжения рассчитывается при наличии положительного энергетического эффекта. При оценке экономического эффекта наряду с экономией затрат следует учитывать дополнительные затраты, в частности:

• • экономия капитальных вложений имеет место в результате:
  • — снижения потребности во вновь вводимой мощности ();
  • — повышения концентрации мощности блоков и станций ();
  • — снижения величины резервной мощности ();
• • дополнительные капитальные вложения обусловлены:
• — строительством электрических сетей ();
• — созданием системы АСДУ ().

В итоге экономия (увеличение) капитальных затрат составит:

Учитывая высокую капиталоемкость системообразующих электрических сетей высокого класса напряжения и системы диспетчерского управления, как правило, при создании энергосистем дополнительные капитальные вложения превышают экономию капитальных затрат.

Экономия издержек на электростанциях включает экономию:

• • топливных затрат ();
• • затрат на содержание резервной мощности ();
• • постоянных издержек КЭС ().

В дополнительные издержки входят:

• • водный налог на ГЭС ();
• • эксплуатационные затраты на содержание электрических сетей ();
• • затраты на содержание АСДУ ()

В случае экономии издержек и, как правило, дополнительных капитальных затрат, следует определить эффективность вложения инвестиций в создание энергосистем, используя критерии ЧДД, ВНД, Ток и др. (см. гл. 5). В случае положительного ЧДД создание энергосистемы экономически целесообразно.