Міністерство освіти Республіки Білорусь
Установа освіти "Полоцький державнийуніверситет "
кафедра ХТТіУМ
Контрольна робота
по курсу "Енергозбереження та енергетичний менеджмент"
Тема: Графіки навантаження різних типів потребленийелектроенергії і енергосистеми в цілому, їх забезпечення та регулювання
Виконав:
студент групи 05 - ХТЗ-1
Окружний А.Н.
Новополоцьк 2010
Введення
Одним з найбільшдосконалих видів енергії є електроенергія. Її широке використанняобумовлено наступними факторами: - можливість вироблення електроенергії ввеликих кількостях поблизу родовищ і водних джерел; - можливістьтранспортування на далекі відстані з відносно невеликими втратами; - можливістьтрансформації електроенергії в інші види енергії: механічну, хімічну,тегів, світлову; - відсутність забруднення навколишнього середовища; - можливістьзастосування на основі електроенергії принципово нових прогресивнихтехнологічних процесів з високим ступенем автоматизації.
Теплова енергія широковикористовується на сучасних виробництвах і в побуті у вигляді енергії пари, гарячоїводи, продуктів згоряння палива.
Електрична та тепловаенергія виробляється на:
1) теплових електричнихстанціях на органічному паливі (ТЕС) з використанням у турбінах водяноїпара (двигуни установки - ПТУ), продуктів згорання (газотурбінні установки- ГТУ), їх комбінацій (парогазові установки - ПГУ);
2) гідравлічних електричнихстанціях (ГЕС) використовують енергію падаючого потоку води течії, припливу;
3) атомних електричних станціях(АЕС), що використовують енергію ядерного розпаду.
Теплові електричністанції (ТЕС) можна розділити на конденсаційні електричні станції (КЕС),виробляють тільки електроенергію (вони називаються також ГРЕС - державнірайонні електростанції), і теплоелектроцентралі (ТЕЦ) - електричні станціїз комбінованою виробленням електричної і теплової енергії.
1. Графіки електричної і тепловоїнавантаження
За формою графіків навантаженьрозрізняють п'ять груп промислової навантаження, комунально-побутове споживання,електричний транспорт, вуличне освітлення, сільськогосподарські потреби.Промислова навантаження за рахунок одно-і двозмінному підприємств знижується внічний і вечірній час.
Комунально-побутовеспоживання, значно зростає у ранковий і вечірній час, вечірній пік -більш тривалий. Транспортні перевезення мають піки в ранкові та вечірні години.Вуличне освітлення має максимум в нічні години. Сільськогосподарські графікиспоживання достатньо рівномірні з сезонним зміною його величини.
Сумарний графік навантаженьотримують шляхом погодинного складання навантажень всіх споживачів для типовозимових і типово літніх місяців
Рис.1 Сумарний графік навантаження в зимовідобу.
Рис.2 Сумарний графік навантаження в літнідобу.
Зимовий графік має 2піку (рис 1), річний - 3 (рис 2), що пояснюється більш довгим, світловим днем(Освітлення включається після закінчення роботи на однозмінних підприємствах і зниженнятранспортних перевезень).
Літні навантаження менше заабсолютній величині.
Для визначення річноїпотреби в електроенергії використовуються річний графік тривалостінавантажень (рис 3)
Рис.3 Річний графік тривалостінавантажень і річнийграфік місячних максимумів (рис. 4).
Рис.4 Річний графік місячних максимумів.
Тривалість навантаженнявизначають підсумовуванням її за 210 зимових доби і 155 літніх доби. Площа підкривої річної тривалості навантажень визначає сумарну річнупотреба в електроенергії.
2. Способи покриття піківелектричного навантаження
У зв'язку зі значноюнерівномірністю електричного навантаження протягом доби важливим завданням єраціональне покриття відносно короткочасних, але значних піківнавантаження. За кількістю годин використання максимуму навантаження розрізняють базові,напівпікові і пікові агрегати. Для базових електростанцій використаннямаксимуму навантаження складає в рік 6000 - 7500 год, для напівпікових і пікових -відповідно 2000 - 6000 і 500 - 2000 год
Оскільки існуючіКЕС і ТЕЦ не в змозі забезпечити повністю покриття змінного графіка електричногонавантаження, слід розробляти і вводити в дію спеціальні напівпікові іпікові агрегати.
При проектуванні добазовим електростанціям пред'являється, перш за все, вимога високоїтеплової економічності, що визначає підвищені капітальні вкладення.
Для ТЕС, що працюютьвідносно невелике число годин у році (пікових і напівпікових), основнимвимогою є висока маневреність і низькі капітальні вкладення, хочаіноді це досягається за рахунок зниження теплової економічності.
Розглянемо основніспособи покриття піків електричного навантаження
1. Використаннягідроелектростанцій завдяки простоті пуску, зупинки та зміни навантаженняє найкращим способом
2. Використання резервупотужності звичайних паротурбінних енергоблоків, що працюють в режимі частих пусківі остановов.
3 Застосування високоманевренихагрегатів, таких, як пікові та напівпікові паротурбінні, газотурбінні іпарогазові гідроакумулюючі електростанції. Гідроакумулюючіелектростанції в період мінімальних електричних навантажень перекачують воду знижнього водоймища у верхнє, споживаючи енергію з мережі, а в період максимальнихнавантажень працюють, як ГЕС
4. Використання тимчасовоїперевантаження паротурбінних ТЕС за рахунок режимних заходів (зміна параметрівпари перед турбіною, відключення ПВД і т д)
5. Акумулювання енергіїшляхом заповнення газосховищ для стисненого повітря, використовуваного потім вгазотурбінних установках, накопичення теплоти у вигляді гарячої води іелектроенергії в електричних акумуляторах
Для полегшенняпроходження піків електричного навантаження можна використовувати вирівнюванняграфіків навантаження, під яким розуміють активний вплив на режимспоживання, що приводить до зменшення максимумів навантаження. Досягненню цих цілейслужать збільшення змінності роботи підприємств при використанні заохочувальних нічнихтарифів на електроенергію, створення об'єднаних енергосистем за рахунок різночасностімаксимуму навантаження в районах з різною географічною довготою, наявністьспоживачів регуляторів, годинник, роботи яких визначає енергосистема.
Рис 5. Річний графік тривалості комунально-побутовійнавантаження.
Велике значення длявизначення режимів роботи ТЕЦ і котельних при проектуванні системтеплопостачання має річний графік, але тривалості комунально-побутовійнавантаження (рис 5). Він показує зміну теплофікаційної навантаження включаєв себе тепло на опалювання і гаряче водопостачання від її максимального значеннядо мінімального протягом усього року.
Для побудови річногографіка необхідно знати тривалість стояння різних температур зовнішньогоповітря в опалювальний період для даного кліматичного поясу, де споруджуєтьсяТЕЦ або котельня, визначити часовий витрата теплоти на опалення, вентиляцію тагаряче водопостачання в залежності від температури зовнішнього повітря побудуватитемпературний графік мережі (рис 6) відповідно температурному, графіку татривалості кожного витрати побудувати річний графік відпустки теплоти.
Рис 6.Температурний графік мережі.
З метою стимулюванняраціонального використання паливно-енергетичних ресурсів здійснюєтьсявстановлення сезонних цін на природний газ та сезонних тарифів на електричнута теплову енергію, диференційованих за часом доби і днями тижня тарифівна ці види енергії, а також інших форм стимулювання в порядку, що визначаєтьсяурядом Республіки Білорусь.
Важливим моментомекономічного стимулювання енергозбереження є перехід з одноставочномуна двоставкові і зонні тарифи, що дозволяють згладити національну кривунавантаження. Це призводить до підвищення енергоефективності на етапі виробництваелектричної і теплової енергії....
