Экономика качества энергии и надежности энергоснабжения

Качество энергии и надежность энергоснабжения

Качественными показателями электроэнергии как товара являются частота и напряжение, синусоидальность переменного тока. Качественными показателями тепловой энергии являются температура и давление.

Надежность (применительно к электроэнергетической системе) — способность обеспечить поставку заявленной потребителем, в соответствии с договором энергоснабжения, электрической энергии (мощности) при выполнении потребителем всех договорных технических (условия присоединения к электрической сети и торговой системе) и коммерческих (оплата) обязательств, а также при соблюдении поставщиком установленных договором с потребителем технических условий поставки в отношении качественных и количественных показателей надежности и качества поставляемой электроэнергии (мощности).

Надежность энергоснабжения потребителей характеризуется:

• • непрерывностью энергоснабжения в любой ситуации;
• • исполнением требований по количеству и качеству поставляемых энергоносителей.

Совпадение во времени процессов производства, передачи и потребления энергии и невозможность работы «на склад» являются важнейшими особенностями энергетики. В этих условиях надежность энергоснабжения со стороны генерации обеспечивается созданием резервной мощности (а не запасов продукции, как в других отраслях), созданием запасов топлива на ТЭС и запасов воды в водохранилищах ГЭС и ГАЭС, в сфере передачи энергии — строительством резервных сетевых объектов, у потребителей — созданием резервных источников питания.

Резерв генерирующей мощности — это дополнительная генерирующая мощность, которая может быть введена в работу за определенный период времени.

Коэффициент резерва генерирующей мощности энергосистемы определяется из следующего выражения:

где  — максимально доступная мощность энергоси стемы; Рmах — максимальная нагрузка энергосистемы.

В энергосистемах создается единый диспетчерский резерв мощности, который группируется по функциональному назначению и маневренности.

Классификация резервных мощностей по маневренности

Маневренность оборудования характеризуется:

• • техническим минимумом нагрузки агрегата;
• • временем пуска агрегата в эксплуатацию из холодного состояния;
• • скоростью набора/сброса нагрузки.

По степени маневренности выделяют:

• • холодный резерв — сосредоточен на ТЭС в виде потушенных энергетических котлов и непрогретых турбин. Чаще всего холодный резерв размещается на низкоэкономичных агрегатах ТЭС, которые в связи с неудовлетворительными технико-экономическими показателями не используются в данный период. Холодный резерв имеет самую низкую маневренность, для его реализации требуется от 4 до 8 часов;
• • горячий резерв — размещается на агрегатах, работающих в режиме холостого хода, т. е. на растопленных энергетических котлах и разогретых турбоагрегатах, для чего требуется дополнительный расход топлива. Маневренность данного вида резерва высока и измеряется десятками минут или минутами;
• • вращающийся резерв — резерв в виде работающих и частично недогруженных агрегатах, на которых время загрузки до полной мощности измеряется минутами. Это самый маневренный резерв мощности, размещаемый на агрегатах ТЭС.

В системе диспетчерского управления выделяется оперативный диспетчерский резерв мощности, размещаемый на агрегатах, находящихся в горячем и вращающемся резерве. Оперативный диспетчерский резерв включает:

• • резерв 1-й очереди (мгновенный) — предназначен для мгновенной компенсации дисбаланса мощности энергосистемы (вращающийся резерв, резерв на ГЭС, ГАЭС);
• • резерв 2-й очереди — размещается на оборудовании, способном обеспечить увеличение мощности через 1−3 мин после появления дефицита мощности (горячий резерв на ТЭС, резерв на ГЭС, ГАЭС, ГТУ, ПГУ или дизельных электростанциях);
• • резерв 3-й очереди — сосредоточен на оборудовании, способном принять нагрузку через десять и более минут после возникновения дефицита (горячий резерв).