Содержание номеров

Повышение маневренных возможностей энергетической системы путем внедрения тепловых насосов - регуляторов в составе ТЭЦ

Дубовской С.В., д-р техн. наук, ст.науч.сотр.,
Левчук А.П., канд. техн. наук,
Каденский Н.Я.
Институт общей энергетики НАН Украины, ул. Антоновича, 172, г. Киев, 03680, Украина
Язык: украинский
Источник: Проблемы общей энергетики, 2013, 4(35):16-23
Рубрика: Системные исследования и комплексные проблемы энергетики
УДК: 621.311.661.51
Принята: 16.11.2013
Опубликовано: 19.12.2013

Аннотация:

Несмотря на внедрение экономического стимулирования потребителей и производителей электроэнергии к выравниванию и регулирования графиков электрических нагрузок (ГЭН), в объединенной энергетической системе (ОЭС) Украины наблюдается тенденция его обострения. В связи с этим растут расходы, связанные с уплотнением и регулированием ГЭН, достигнув 35% от объема товарной продукции ТЭС, или 14,85 млрд грн в год. Кроме того, существуют заметные скрытые потери, связанные со снижением ресурса, надежности и экономичности регулирующих энергоблоков вследствие постоянной эксплуатации в циклических режимах. Для выхода из сложившейся ситуации необходимо принятие более действенных, чем экономическое стимулирование, дополнительных мер по уплотнению ГЭН и их регулирования. В качестве одного из них в статье предложено создание специализированной системы тепловых насосов - регуляторов (ТНР) переменной мощности, управляемых со стороны энергетической системы, интегрированных в технологические схемы ТЭЦ. В отличие от отдельно стоящих электротепловых потребителей-регуляторов накопительного типа, использующих прямое преобразование электрической энергии в теплоту или тепловые насосы на природных источниках низкого потенциала, размещение ТНР на ТЭЦ не требует создания тепловых аккумуляторов большой емкости, дополнительной инфраструктуры электропитания, сетей и резервных источников теплоснабжения, технологической связи и управления. Кроме того, ТНР такого типа могут использовать в качестве источников низкопотенциальной теплоты тепловые потери ТЭЦ, обеспечивая благоприятное увеличение коэффициента преобразования ТНР по мере роста спроса на тепловую энергию. Показано, что интеграция ТНР и ТЭЦ обеспечивает ощутимый эффект усиления регулирующих воздействий ТНВ за счет сопутствующих изменений электрической и тепловой мощности теплофикационных турбоустановок ТЭЦ. В соответствие с оценками, выполненными по специально разработанной методике на основе энергетических характеристик ТЭЦ различных типов, суммарные изменения регулирующей мощности ТЭЦ и ТНР могут быть в 2,5-5 раз больше регулирующей мощности собственно ТНР. Эффект усиления регулирующих воздействий растет с увеличением начальных параметров пара ТЭЦ. На основании полученных значений коэффициентов усиления регулирующих воздействий выполнены расчеты технического потенциала регулирующих мощностей ТЭЦ с ТНР разных степеней начального давления, допускающих привлечение к выравниванию и регулирования ГЭН в ОЭС Украины, который оценен в 3000 МВт зимой и в 1000 МВт летом. При этом требуемая мощность ТНР оценивается только в 860 МВт. Это указывает на возможность существенного повышения маневренных возможностей энергетической системы с расходами, кратно меньшими соответствующих расходов в случае отдельного использования ТНР.

Ключевые слова: ОЭС Украины, график электрических нагрузок, оптовый рынок электрической энергии, электротепловые потребители-регуляторы, тепловой насос, ТЭС, ТЭЦ.

Скачивания:

Полный текст (PDF)