Решение проблемы неравномерности графика электрической нагрузки

Проблема неравномерных графиков электрической нагрузки общеизвестна и характерна для большинства энергосистем. Известны основные пути ее решения, среди которых являются создание оптимальной структуры энергогенерирующих мощностей и реализация ограничивающих и стимулирующих мер по привлечению потребителей электроэнергии к выравниванию графиков. В этом контексте в статье рассматривается использование потенциала распределенных когенерационных энерготехнологических источников, вырабатывающих электроэнергию на базе теплотехнологической нагрузки производства асфальтобетонной смеси. Кто и как может и должен взаимодействовать, какой эффект следует ожидать? Эти вопросы в статье рассматриваются в порядке обсуждения на примере производственных предприятий департамента по автомобильным дорогам «Белавтодор» Министерства транспорта и коммуникаций и Белорусской энергосистемы.

Глобальная проблема выравнивания графиков электрической нагрузки энергосистемы актуальна, и в этой связи рассматривается многими специалистами. Перерасход топлива, связанный с неравномерностью генерации электроэнергии, лишь на одной Лукомльской ГРЭС составляет ежегодно ~69 тыс. т у. т.

В Республике Беларусь в отопительный период в ночные часы из-за провалов электропотребления вынужденно требуется разгружать даже энергетически наиболее эффективные электрогенерирующие мощности теплоэлектроцентралей (ТЭЦ): вытесняется пар отборов турбин, а обеспечение тепловых нагрузок осуществляется непосредственно от котлов. Разгрузка ТЭЦ ниже теплового графика уже в настоящее время составляет 250-350 МВт. Величину годового перерасхода топлива связанного с разгрузкой ТЭЦ, можно оценить до «60 тыс. т у. т. Такому затратному и вынужденному решению задачи в настоящее время в условиях энергосистемы Республики Беларусь пока нет энергоэффективного альтернативного варианта. В перспективе предвидится серьезная, кропотливая работа, поскольку проблема затрагивает интересы не только энергетиков. В контексте такой ситуации рассмотрим один из вариантов ответов.

В энергосистеме, где определяющими являются тепловые электростанции (ТЭС), остается неизбежным регулирование нагрузки с помощью все тех же паротурбинных мощностей. С вводом в строй в Беларуси атомной электрической станции в соответствии с ее характеристиками суммарная мощность генерации остальных источников должна быть сокращена на 2,4 ГВт. Основная часть конденсационных ТЭС в этом случае оказывается предельно разгруженной, что затруднит реагирование на изменения графика нагрузки.

Требуются мощности, позволяющие в соответствии с колебаниями нагрузки изменять генерацию электроэнергии вплоть до полного и быстрого прекращения и возобновления работы. Данным качеством обладают газотурбинные надстройки парогазовых установок ТЭЦ, адаптированные к решению рассматриваемой задачи. В этой связи разворачивающийся перевод паротурбинных ТЭС на парогазовую технологию связан не только с повышением эффективности использования природного газа при генерации электроэнергии, но и отвечает в том числе решению задачи прохождения ночных провалов нагрузок: в часы отсутствия спроса останавливаются газотурбинные надстройки, котлы-утилизаторы сохраняют свой температурный режим за счет пара, поступающего в них по параллельным линиям связей ТЭЦ, паротурбинная часть, имеющая мощность в несколько раз меньшую сопряженной газотурбинной надстройки, продолжает работу. Платой за подобное решение является неэффективное использование высокоэкономичных парогазовых мощностей: пережог топлива за счет увеличения удельного расхода топлива с «160 г парогазовой установки ТЭЦ до «200 г паротурбинной ТЭЦ. Годовой перерасход топлива при указанном регулировании можно оценить на уровне 30 тыс. т у. т. Кроме того, прерывание работы газотурбинной установки (ГТУ) приводит к увеличению ее эквивалентного числа часов эксплуатации в «1,5 раза, или до «70 ч на каждом пуске.

Рисунок

Изменение эквивалентного числа часов наработки газотурбинных установок: 1 — эквивалентные часы наработки в пиковом режиме; 2 — то же в базовом режиме.

Автор: Романюк В.Н.

Категории статей

  • Рубрик нет

Аналитика и решения

Задать вопрос

* - поля обязательные для заполнения