|
Рис. 20.1. Суточные графики нагрузки энергосистемы: а – с ГАЭС; б – с ГТЭ
Капиталовложения в строительство ГАЭС определяются на основании сметно-финансового расчета. При этом следует иметь в виду, что расчет ежегодных издержек по ГАЭС отличается от соответствующего расчета по ГЭС: для ГАЭС дополнительно нужно определять издержки на заряд, связанные с использованием электроэнергии для перекачки воды из нижнего бассейна в верхний.
Постоянные издержки на содержание ГАЭС, включающие в себя отчисления на амортизацию и прямые эксплуатационные расходы, приблизительно могут быть определены следующим образом:
Ипост ГАЭС = rКГАЭС / 100,
где Ипост ГАЭС – постоянные издержки;
r – процент отчислений от капиталовложений, равный для современных ГАЭС 2,5–3 %;
КГАЭС – капиталовложения в строительство ГАЭС.
Кроме постоянных издержек необходимо учитывать и ежегодные затраты по потребляемой электроэнергии на заряд во время ночных провалов суточного графика нагрузки:
Иперем ГАЭС = β × (Руст ГАЭС Т / ηГАЭС),
где β – тариф на электроэнергию, используемую для заряда ГАЭС;
Руст ГАЭС – установленная мощность ГАЭС, кВт;
Т – время использования установленной мощности ГАЭС, ч/год; ηГАЭС – к.п.д. ГАЭС, то есть отношение электроэнергии, выработанной за цикл в турбинном режиме, к электроэнергии заряда.
Тогда расчетные ежегодные затраты по ГАЭС могут быть определены как
ЗГАЭС = ЕнКГАЭС + Ипост ГАЭС + Иперем ГАЭС.
Капиталовложения в заменяемую электростанцию
Кзам = кудРуст зам,
где куд – удельные капиталовложения в заменяемую электростанцию;
Pуст зам – установленная мощность заменяемой электростанции.
Постоянные расчетные затраты заменяемой электростанции без учета топливной составляющей
З′зам = ЕнКзам + Изам.
Расчетные затраты на годовой расход топлива заменяемой электростанции
Зтоп = (1,1 – 1,05) РГАЭС зтоп bуд Т ·10–3,
где зтоп – удельные замыкающие затраты на условное топливо, руб/т; bуд – средний удельный расход топлива заменяемой электростанции.
Тогда полные расчетные затраты по заменяемой электростанции составят
Ззам = З′зам + Зтоп.
Условие эффективности ГАЭС по сравнению с заменяемым вариантом (ГТЭ) может быть записано в виде
ЗГАЭС – Зреж ≤ З′зам + Зтоп,
где Зреж – экономия расчетных затрат в энергосистеме за счет улучшения режима работы базисных тепловых электростанций
251
в период провала суточного графика нагрузки (снижение аварийности агрегатов тепловых и атомных электростанций, уменьшение простоев в ремонте, повышение КИУМ и т. д.).
Однако подтверждение эффективности ГАЭС по сравнению с заменяемой электростанцией является только обоснованием целесо- образности строительства новой ГАЭС. Учитывая, что общее направление в инвестировании строительства новых объектов энергетики в современных экономических условиях заключается в привлечении внебюджетного стороннего капитала, необходимо проектными расчетами дополнительно подтвердить гарантию возврата инвестиций в расчетные сроки.
На стадии проектирования выбор основного энергетического оборудования является следующим этапом после водноэнергетических расчетов и предварительного выбора установленной мощности ГАЭС.
К основному энергетическому оборудованию ГАЭС относятся обратимые гидромашины и генераторы-двигатели. От основного оборудования зависят состав и компоновка гидротехнических сооружений, конструкция здания ГАЭС, параметры электротехнического и вспомогательного оборудования. При выборе основного оборудования уточняются балансы мощности и энергии, а также капиталовложения в оборудование и его монтаж, сроки строительства и ввода в эксплуатацию. Критерием решения этой задачи является минимум суммарных приведенных затрат.
Технико-экономическое обоснование оптимального варианта основного энергетического оборудования выполняется на основании анализа всех возможных вариантов оборудования, удовлетворяющих техническим условиям и режимным требованиям проектируемой ГАЭС.
Основными расчетными показателями каждого варианта оборудования являются:
тип насосотурбины и ГД;
синхронная частота вращения рабочего колеса насосотурбины
и ротора электрической машины; число гидроагрегатов;
номинальный диаметр насосотурбины и ее проточной части (спи-
ральной камеры, направляющего аппарата и отсасывающей трубы); высотное расположение рабочего колеса, назначаемое по усло-
вию обеспечения бескавитационной работы насосотурбины; установленная мощность агрегата и всей станции в целом; выработка электроэнергии за цикл и за год; капиталовложения и эксплуатационные издержки.
Основные особенности выбора оборудования ГАЭС в сравнении с ГЭС определяются режимом работы электростанций этого типа. ГАЭС отличаются от ГЭС тем, что в долговременном плане они не вырабатывают электроэнергию, а перераспределяют ее во времени, заряжаясь в насосном режиме и отдавая электроэнергию при разряде в турбинном режиме.
На основании опыта проектирования, строительства и эксплуатации для проектируемых ГАЭС в равнинной Европейской части России для напоров около 100 м в качестве основного оборудования рекомендуются обратимые радиально-осевые и диагональные поворотно-лопастные гидромашины с синхронными ГД с одинаковой частотой вращения в насосном и турбинном режимах. Применение АСГД, позволяющих обеспечить переменную частоту вращения и оптимизировать работу агрегатов как в турбинном, так и, прежде всего, в насосном режиме, для напоров около 100 м и диапазоном изменения напора в пределах ±10 м требует убедительного обоснования в связи с их существенно большей стоимостью.
Последовательность и основные принципы выбора оборудования ГАЭС аналогичны ГЭС, за исключением того, что выбираемые параметры обратимого оборудования ГАЭС должны одновременно удовлетворять не только турбинный, но и насосный режим работы при условии получения наибольшего к.п.д. в обоих режимах.
С точки зрения получения наибольшего к.п.д. и лучшей маневренности следовало бы использовать трехмашинные агрегаты, но увеличение капиталовложений при этом не компенсируется эксплуатационными преимуществами.
При выборе оборудования ГАЭС следует стремиться к применению агрегатов с наибольшей единичной мощностью. Учитывая, что для ГАЭС отсутствуют ограничения, связанные с санитарными попусками воды, характерные для ГЭС, для этих электростанций возможно использование унифицированных обратимых гидроагрегатов, что может значительно удешевить и ускорить их изготовление.
Г л а в а 21. оПыт ЭКСПлУатацИИ оСноВноГо
Do'stlaringiz bilan baham: |
