Зміст журналів



Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ

Дубовський С.В., д-р техн. наук, ст. наук. співр., Левчук А.П., канд. техн. наук, Каденський М.Я.
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03680, Україна
Мова: українська
Джерело: Проблеми загальної енергетики, 2013, 4(35):16-23
Рубрика: Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики
УДК: 621.311.661.51
Надійшла: 16.11.2013
Опубліковано: 19.12.2013

Анотація:

Незважаючи на впровадження економічного стимулювання споживачів і виробників електричної енергії до вирівнювання і регулювання графіків електричних навантажень (ГЕН), в об’єднаній енергетичній системі (ОЕС) України спостерігається стійка тенденція його загострення. У зв’язку з цим зростають витрати, пов’язані з ущільненням та регулюванням ГЕН, які становлять до 35% від обсягу товарної продукції ТЕС, або 14,85 млрд грн. Крім того, існують помітні приховані втрати, пов’язані із зниженням ресурсу, надійності і економічності регулюючих енергоблоків внаслідок постійної експлуатації у циклічних режимах. Для виходу із ситуації, що склалася, необхідне прийняття більш дієвих, ніж економічне стимулювання, додаткових заходів щодо ущільнення ГЕН та їх регулювання. У ролі одного з них у статті запропоновано створення спеціалізованої системи теплових насосів-регуляторів (ТНР) змінної потужності, керованих з боку енергетичної системи, інтегрованих у технологічні схеми ТЕЦ. На відміну від електротеплових споживачів-регуляторів накопичувального типу окремого розташування, що використовують пряме перетворення електричної енергії у теплоту або теплові насоси на природних джерелах низького потенціалу, розміщення ТНР на ТЕЦ не потребує створення теплових акумуляторів великої ємності, додаткової інфраструктури електроживлення, мереж і резервних джерел теплопостачання, технологічного зв’язку і управління. Крім того, ТНР такого типу можуть використовувати у ролі джерел низькопотенційної теплоти теплові втрати ТЕЦ, що забезпечує сприятливе збільшення коефіцієнта перетворення ТНР по мірі зростання попиту на теплову енергію. Показано, що інтеграція ТНР і ТЕЦ забезпечує відчутний ефект підсилення регулюючих впливів ТНР за рахунок супутніх змін електричної і теплової потужності теплофікаційних турбоустановок ТЕЦ. Згідно з оцінками, виконаними за спеціально розробленою методикою на основі енергетичних характеристик ТЕЦ різних типів, сумарні зміни регулюючої потужності ТЕЦ та ТНР можуть бути у 2,5–5 разів більшими за регулюючу потужність саме ТНР. Ефект підсилення зростає по мірі збільшення початкових параметрів пари ТЕЦ. На підставі одержаних значень коефіцієнтів підсилення регулюючих впливів виконано розрахунки технічного потенціалу регулюючих потужностей ТЕЦ з ТНР різних ступенів початкового тиску, що припускають залучення до вирівнювання та регулювання ГЕН в ОЕС України, який оцінений у 3000 МВт взимку і у 1000 МВт влітку. При цьому необхідна потужність ТНР оцінюється тільки у 860 МВт. Це вказує на можливість суттєвого підвищення маневрених можливостей енергетичної системи із витратами, що кратно нижчі за відповідні витрати у разі відокремленого використання ТНР.

Ключовi слова: ОЕС України, графік електричних навантажень, оптовий ринок електричної енергії, електротеплові споживачі-регулятори, тепловий насос, ТЕС, ТЕЦ.

Скачування:

Повний текст (PDF)