Учебная работа. Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования "Полоцкий государственный
университет"

кафедра ХТТиУМ

Контрольная работа

по курсу "Энергосбережение и энергетический Менеджмент"

Тема: Графики нагрузки различных типов потреблений
электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Выполнил:

студент группы 05 — ХТз
-1

Окружной А.Н.

Новополоцк 2010

Введение

Одним из наиболее
совершенных видов энергии является электроэнергия. Ее широкое использование
обусловлено следующими факторами: — возможность выработки электроэнергии в
больших количествах вблизи месторождений и водных источников; — возможность
транспортировки на дальние расстояния с относительно небольшими потерями; — возможность
трансформации электроэнергии в другие виды энергии: механическую, химическую,
теговую, световую; — отсутствие загрязнения окружающей среды; — возможность
применения на основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных
технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко
используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей
воды, продуктов сгорания топлива.

Электрическая и тепловая
энергия производится на:

1) тепловых электрических
станциях на органическом топливе (ТЭС) с использованием в турбинах водяного
пара (паротурбинные установки — ПТУ), продуктов сгорания (газотурбинные установки
— ГТУ), их комбинаций (парогазовые установки — ПГУ);

2) гидравлических электрических
станциях (ГЭС) использующих энергию падающего потока воды течения, прилива;

3) атомных электрических станциях
(АЭС), использующих энергию ядерного распада.

тепловые электрические
станции (ТЭС) можно разделить на конденсационные электрические станции (КЭС),
производящие только электроэнергию (они называются также ГРЭС — государственные
районные электростанции), и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) — электрические станции
с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии.

1. Графики электрической и тепловой нагрузки

По форме графиков нагрузок
различают пять групп промышленной нагрузки, коммунально-бытовое потребление,
электрический транспорт, уличное освещение, сельскохозяйственные нужды.
Промышленная нагрузка за счет одно- и двухсменных предприятий снижается в
ночное и вечернее время.

Суммарный график нагрузок
получают путем почасового сложения нагрузок всех потребителей для типично
зимних и типично летних месяцев

Рис.1 Суммарный график нагрузки в зимние
сутки.

Рис.2 Суммарный график нагрузки в летние
сутки.

Зимний график имеет 2
пика (рис 1), летний — 3 (рис 2), что объясняется более длинным, световым днем
(освещение включается после окончания работы на односменных предприятиях и снижения
транспортных перевозок).

Летние нагрузки меньше по
абсолютной величине.

Для определения годовой
потребности в электроэнергии используются годовой график продолжительности
нагрузок (рис 3)

Рис.3 Годовой график продолжительности
нагрузок и годовой
график месячных максимумов (рис 4).

Рис.4 годовой график месячных максимумов.

Продолжительность нагрузки
определяют суммированием ее за 210 зимних суток и 155 летних суток. Площадь под
кривой годовой продолжительности нагрузок определяет суммарную годовую
Потребность в электроэнергии.

2. Способы покрытия пиков
электрической нагрузки

В связи со значительной
неравномерностью электрической нагрузки в течение суток важной задачей является
рациональное покрытие относительно кратковременных, но значительных пиков
нагрузки. По числу часов использования максимума нагрузки различают базовые,
полупиковые и пиковые агрегаты. Для базовых электростанций использование
максимума нагрузки составляет в год 6000 — 7500 ч, для полупиковых и пиковых —
соответственно 2000 — 6000 и 500 — 2000 ч.

поскольку существующие
КЭС и ТЭЦ не в состоянии обеспечить полностью покрытие переменного графика электрической
нагрузки, следует разрабатывать и вводить в действие специальные полупиковые и
пиковые агрегаты.

При проектировании к
базовым электростанциям предъявляется, прежде всего, требование высокой
тепловой экономичности, что определяет повышенные капитальные вложения.

Для ТЭС, работающих
относительно небольшое число часов в году (пиковых и полупиковых), основным
требованием является высокая маневренность и низкие капитальные вложения, хотя
иногда это достигается за счет снижения тепловой экономичности.

Рассмотрим основные
способы покрытия пиков электрической нагрузки

1. Использование
гидроэлектростанций благодаря простоте пуска, останова и изменения нагрузки
является наилучшим способом

3 Применение высокоманевренных
агрегатов, таких, как пиковые и полупиковые паротурбинные, газотурбинные и
парогазовые гидроаккумулирующие электростанции. Гидроаккумулирующие
электростанции в период минимальных электрических нагрузок перекачивают воду из
нижнего водохранилища в верхнее, потребляя энергию из сети, а в период максимальных
нагрузок работают, как ГЭС

4. Использование временной
перегрузки паротурбинных ТЭС за счет режимных мероприятий (изменение параметров
пара перед турбиной, отключение ПВД и т д )

5. Аккумулирование энергии
путем заполнения газохранилищ для сжатого воздуха, используемого затем в
газотурбинных установках, накопление теплоты в виде горячей воды и
электроэнергии в электрических аккумуляторах

Для облегчения
прохождения пиков электрической нагрузки можно использовать выравнивание
графиков нагрузки, под которым понимают активное воздействие на режим
потребления, приводящее к уменьшению максимумов нагрузки. Достижению этих целей
служат увеличение сменности работы предприятий при использовании поощрительных ночных
тарифов на электроэнергию, создание объединенных энергосистем за счет разновременности
максимума нагрузки в районах с различной географической долготой, наличие
потребителей регуляторов, часы, работы которых определяет энергосистема.

Рис 5. годовой график продолжительности коммунально-бытовой
нагрузки.

большое значение для
определения режимов работы ТЭЦ и котельных при проектировании систем
теплоснабжения имеет годовой график, но продолжительности коммунально-бытовой
нагрузки (рис 5). Он показывает изменение теплофикационной нагрузки включающей
в себя тепло на отопление и горячее водоснабжение от ее максимального значения
до минимального в течение всего года.

Для построения годового
графика необходимо знать длительность стояния различных температур наружного
воздуха в отопительный период для данного климатического пояса, где сооружается
ТЭЦ или котельная, определить часовой расход теплоты на отопление, вентиляцию и
горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха построить
температурный график сети (рис 6) соответственно температурному, графику и
продолжительности каждого расхода построить годовой график отпуска теплоты.

Рис 6.Температурный график сети.

В целях стимулирования
рационального использования топливно-энергетических ресурсов осуществляется
установление сезонных цен на природный газ и сезонных тарифов на электрическую
и тепловую энергию, дифференцированных по времени суток и дням недели тарифов
на эти виды энергии, а также других форм стимулирования в порядке, определяемом
правительством Республики Беларусь.

важным моментом
экономического стимулирования энергосбережения является переход с одноставочных
на двухставочные и зонные тарифы, позволяющие сгладить национальную кривую
нагрузки. Это приводит к повышению энергоэффективности на этапе производства
электрической и тепловой энергии. График (рис. 7) наглядно показывает, что
потребителю чрезвычайно выгодно снижать нагрузку в часы, когда тариф в энергосистеме
максимальный.

Рис.7 Суточное электропотребление (кривая
1) и тариф, дифференцированный по времени суток (кривая 2), для
электрометаллургического завода в Германии

Тарифы на электрическую энергию
(мощность) — системы ценовых ставок, по которым осуществляются расчеты за
электрическую энергию (мощность).

Двухставочный тариф —
тариф для промышленных и приравненных к ним потребителей, предусматривающий основную
плату (за договорную или фактическую величину наибольшей получасовой
совмещенной активной мощности, потребляемой в часы максимальных нагрузок
энергосистемы) и дополнительную плату (за фактическое количество потребленной
активной энергии) за расчетный период.

Основная плата двухставочного
тарифа — цена 1 кВт договорной или фактической величины наибольшей потребляемой
активной мощности, принимаемая в соответствии с декларацией об уровне тарифов на
электрическую энергию, отпускаемую республиканскими унитарными предприятиями электроэнергетики
концерна "Белэнерго".

дополнительная плата двухставочного
тарифа — цена 1 кВт·ч потребляемой активной энергии, принимаемая в соответствии
с декларацией.

Расчетный период — установленный
договором энергоснабжения период времени (месяц), за который должна быть учтена
и оплачена абонентом потребляемая электрическая энергия и мощность.

График нагрузки — последовательность
усредненных значений электрической нагрузки потребителей на определенном временном
интервале. Различают суточный, недельный, декадный, месячный, квартальный и годовой
графики нагрузки, а также графики нагрузки энергосистемы (суммарный график
множества потребителей) и отдельных потребителей.

Литература

1. Кириллин В.А., Сычев В.Ч. Шейндлин А.Е. техническая термодинамика.
— М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение
промышленных предприятий. Под ред. БН Голубкова М.: Энергия, 1979.

3. Рыжкин В.Я. тепловые электрические станции М.: Энергоатомиздат,
1987

4. Тепловое оборудование и тепловые сети. Г.А. Арсеньев и др.
М.: Энергоатомиздат, 1988.

5. Андрющенко А.И., Аминов Р.3. Хлебалин Ю.М.
Теплофикационные установки и их использование М.: Высшая школа, 1989.

Учебная работа. Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование