Почасовой расчет работы энергетических систем - Расчетная модель оптимизации системы теплоснабжения региона

Для расчета себестоимости по теплу и электроэнергии в модели используются несколько методик: по укрупненным показателям и по детальным расчетам, включая почасовой график потребления тепла и электричества и колебания среднесуточной температуры.

отношение продолжительности ночи к продолжительности дня в течение года. широта г. омска (приблизительно 550 с.ш.)

Рис. 5 Отношение продолжительности ночи к продолжительности дня в течение года. Широта г. Омска (приблизительно 550 с. ш.)

Первый день на Рис.5 отвечает дате 01.01. Кривая моделирует меняющуюся по дням года относительную потребность населения в электроэнергии. Эта величина умножается на среднегодовое значение потребления энергии, показывая, что летом потребление составляет 0,4 от среднесуточного, а зимой - 2,5. После этого среднесуточное потребление разбивается аналогичным долевым графиком почасовой нагрузки:

распределение почасовой потребности населения в электроэнергии

Рис. 6 Распределение почасовой потребности населения в электроэнергии

Почасовое потребление горячей воды в жилом районе будем моделировать нижеследующим характерным графиком:

график почасового потребления горячей воды в жилом районе

Рис.7 График почасового потребления горячей воды в жилом районе

Потребление тепла на промышленных предприятиях имеет другой долевой график почасовой нагрузки. Соответствующие коэффициенты также умножаются на среднесуточную потребность города в теплоте производственных параметров для получения величины реальной загрузки ТЭЦ. Подчеркнем, что в программе нет детального моделирования работы ТЭЦ по степени загрузки ее отдельных агрегатов с учетом их индивидуальных топливных характеристик, а есть только укрупненное описание.

график почасового потребления технологического пара

Рис. 8 График почасового потребления технологического пара

распределение помесячного потребления тепла по городу в целом

Рис. 9 Распределение помесячного потребления тепла по городу в целом

На основе этих данных может быть проведен детальный расчет потребления и, соответственно, производства тепла внутри эффективной зоны теплового влияния ЭС. По этому расчету более точно находятся среднегодовые показатели расхода топлива, а также годовые затраты и производственная себестоимость тепла и электроэнергии. Ниже приведены некоторые из рассчитываемых показателей.

среднегодовое потребление топлива на рассматриваемых эс, тут/ч (tph)

Рис. 10 Среднегодовое потребление топлива на рассматриваемых ЭС, тут/ч (tph)

Рис. 11 Расчетный график почасового производства тепла для ТЭЦ-4

Рис. 12 Расчет расхода топлива от графика спроса на электроэнергию для ТЭЦ-4

расчет расхода топлива от графика спроса на тепло для тэц-4

Рис. 13 Расчет расхода топлива от графика спроса на тепло для ТЭЦ-4

Таблица 4 Сравнение расчета выработки электроэнергии и тепла по модели "от графика электроэнергии" с данными годового отчета по "Омскэнерго" за 2001г.

ТЭЦ

Выработка электроэнергии, млрд. кВт-ч

Выработка тепла, млн. Гкал

Точность модели, %

Расчет

Факт

Расчет

Факт

Эл. эн.

Тепло

3

1,376

1,396

4,08

4,0

1,4

2,0

4

1,728

1,750

3,25

3,2

1,2

1,5

5

2,845

2,885

4,07

4,0

1,3

1,7

Проведенное сравнение позволяет сделать вывод о достаточно высокой точности моделирования по физическим параметрам. Топливные затраты (Рис.14) в сумме по этим трем ТЭЦ отличаются от факта на 1,7% в большую сторону: 1,50 млрд. руб. против 1,47 млрд. руб.

годовые топливные затраты тэц

Рис. 14 Годовые топливные затраты ТЭЦ "Омскэнерго" (руб)

Еще один набор контрольных цифр - это данные по структуре топливного баланса АО "Омскэнерго". Здесь также имеется достаточно хорошее совпадение с фактом. Некоторое ухудшение точности объясняется тем, что в нашей модели почасовой график загрузки мощностей не учитывает топливных характеристик конкретных теплоагрегатов ЭС.

Таблица 5 Сравнение данных по топливному балансу "Омскэнерго"

Топливо

Доля использования топлив по ТЭЦ "Омскэнерго", %

Точность модели, %

Расчет

Факт

Газ

31,1

30,4

2,3

Уголь

62,5

61,4

1,8

Мазут

8,0

8,2

2,4

Таблица 6 Сравнение результатов расчета себестоимости тепла [руб/Гкал] и электроэнергии [коп/кВт-ч] с имеющимися данными. 1 вар. - режим работы ТЭЦ от графика спроса на электроэнергию, а 2 вар. - от теплового графика

ЭС

Электроэнергия

Тепло

Расчет

Факт

Расчет

Факт

1 вар

2 вар

1 вар

2 вар

Т-2

-

-

-

176,6

176,6

-

Т-3

32,9

36,2

33,8

112,7

102,6

116,75

Т-4

23,9

45,4

33,4

133,4

121,7

131,03

Т-5

23,2

19,2

25,0

118,6

73,8

104,35

Т-6

-

-

-

172,6

172,6

-

К-1

-

-

-

108,5

108,5

-

К-2

-

-

-

103,4

103,4

-

Наибольшее модельное приближение делается в эконометрической зависимости эксплуатационных и общехозяйственных затрат от мощности станции. Однако, поскольку целью программы является описание именно конкурентных отношений между ЭС, которые (без предположений о внутренней реорганизации станций) влияют в основном на топливную часть себестоимости, то эксплуатационные и прочие затраты могут быть заданы путем тестирования по известным фактическим данным.

Из приведенных выше результатов следует, что точность модели по ключевым параметрам не превосходит 3%. Следовательно, если требуется проанализировать работу нескольких ЭС в зоне конкуренции, которая составляет менее 3% от ее полной зоны, то требуется более детальное описание такой ситуации. В то же время, по-видимому, несколько процентов зоны влияния вряд ли могут существенно изменить реальную ситуацию с теплоснабжением. Кроме того, без действительной схемы теплосетей нет смысла проводить более подробный анализ. Таким образом, можно считать, что точность предлагаемой модели достаточна для качественного описания процесса конкуренции на рынке тепла.

Похожие статьи




Почасовой расчет работы энергетических систем - Расчетная модель оптимизации системы теплоснабжения региона

Предыдущая | Следующая