Методические и практические вопросы полуволновой технологии передачи электроэнергии
Далее будут рассматриваться технико-экономические вопросы, и будет дана оценка эффективности использования полуволновой технологии в России и за рубежом.
В качестве наиболее общего показателя экономической эффективности в настоящее время рекомендуется использовать чистый дисконтированный доход (ЧДД). Как правило, для объектов, сооружение которых намечается в перспективный период, подробная информация о динамике их сооружения и вводе в эксплуатацию отсутствует, что затрудняет сравнительное сопоставление вариантов. В работе показано, что если принять, что капиталовложения по годам инвестиционного периода осуществляются равномерно, а годовая выручка и издержки после пуска объекта неизменны, то критерий экономической эффективности принимает вид, который рекомендовался при сравнении вариантов в дореформенный период.
При сопоставительном анализе разных типов ЭП, имеющих различные показатели аварийности и соответственно неодинаковым образом влияющих на надежность работы энергосистемы, в работе предложено учитывать в затратах составляющую надежности.
Волновое сопротивление полуволновой линии является ее важнейшим параметром, который определяет ее пропускную способность, а также предъявляет требования к междуфазному расстоянию, на которое, в свою очередь, накладывается ряд ограничений.
Оптимизация конструкции фазы относится к важнейшим технико-экономическим задачам при проектировании ВЛ СВН. Эта задача формулируется как задача математического программирования, в результате решения которой находятся конструктивные параметры фазы, которые должны удовлетворять системе ограничений и доставлять минимум целевой функции.
На основе найденных оптимальных геометрических параметров фазы определяются основные технико-экономические параметры ВЛ. Сравнение технико-экономических показателей и надежности ПЭП и ППТ проведено на примере передачи 6000 МВт из Сибири в Центр на расстояние 3000 км. Для этого намечены схемы ПЭП 1150 кВ и ППТ ±600 кВ.
Оценка экономической эффективности вариантов без учета фактора надежности показывает, что экономическое преимущество имеют как на переменном, так и постоянном токе варианты с низким уровнем режимной надежности. Для обеспечения рекомендуемого на перспективу индекса балансовой надежности приемной системы в работе проведена оценка дополнительных затрат, которые в зависимости от варианта могут составлять от 10 % до 45 % базовых затрат. В итоге в качестве оптимальных вариантов рекомендуется принять на переменном токе схему с резервной фазой, а на постоянном токе — четырехполюсную схему.
Анализ технико-экономических показателей ППТ и ПЭП, предназначенных для транспорта электроэнергии из Сибири в Центр, выявил явное преимущество варианта на переменном токе, для которого затраты оказываются на 20-30 % меньше, чем для варианта на постоянном токе.
Острота проблемы электроснабжения Европейской части страны в ближайшей и отдаленной перспективе обусловлена дефицитом собственных топливно-энергетических ресурсов и трудностями покрытия переменной части графика электрической нагрузки. Будущее сверхдальних электропередач из Сибири в Европейскую часть страны напрямую зависит от эффективности решения следующих задач:
- покрытие базисной нагрузки в ЕЕЭС путем передачи электроэнергии от ГРЭС на канскоачинских углях и на природном газе в Тюменском регионе;
- покрытие полупиковой нагрузки в ЕЕЭС за счет передачи электроэнергии от перспективных ГЭС Сибири, в частности, Эвенкийской ГЭС;
- использование избыточных мощностей ГЭС Сибири с целью решения проблемы маневренных мощностей в Европейской секции ЕЭС.
Возможные варианты покрытия базисной нагрузки в ЕЕЭС. Самым затратным является вариант сооружения АЭС, а наиболее экономичным — создание КЭС на газе (при низких ценах на газ). Однако по мере увеличения цен на газ сооружение КЭС на газе в Европейской части ЕЭС будет терять свою экономическую привлекательность, уступая передаче электроэнергии от сибирских ГРЭС на канско-ачинских углях.
Оценка экономической эффективности покрытия полупиковой нагрузки в Европейской секции ЕЭС проведена на примере передачи мощности от Эвенкийской ГЭС и сооружения полупиковой КЭС соответствующей мощности на газе в европейской зоне. При высоких ценах на газ строительство Эвенкийской ГЭС является обоснованным решением.
Один из путей повышения эффективности работы ЕЭС России заключается в привлечении неиспользуемых мощностей ГЭС Сибири для решения проблемы маневренных мощностей в Европейской части ЕЭС. ГАЭС считаются наиболее эффективным средством покрытия и выравнивания переменной части графика нагрузки. Другой вариант решения этой проблемы состоит в привлечении избыточных мощностей сибирских ГЭС, величина которых достигает 5000-7000 МВт.
В период дневного и вечернего максимумов в Европейскую секцию ЕЭС привлекается мощность ГЭС Сибири. При прохождении дневного и ночного провалов полученная электроэнергия будет возвращаться по этой же связи в ОЭС Сибири.
Сооружение маневренной полуволновой ЭП с полезно передаваемой мощностью 5000 МВт позволяет отказаться от сооружения ГАЭС на такую же мощность и снизить инвестиции более чем на 3 млрд. долларов. Создание маневренной электропередачи будет иметь огромное значение для повышения энергетической безопасности электроснабжения самой Сибири в случае наступления катастрофического маловодья на Енисее и Ангаре.
Использование полуволновой технологии для экспорта электроэнергии проведено на примерах электропередач Южно-Якутский ГЭК (ЮЯГЭК) — Северный Китай; ЮЯГЭК — Южная Корея; Тюменский регион — Украина. Привлечение мощностей ЮЯГЭК с помощью полуволновой ЭП предпочтительнее сооружения комплексов из АЭС и ГАЭС в Северном Китае и Южной Корее, а передача электроэнергии из Тюменского региона для Украины является наиболее экономичным вариантом решения проблемы ввода новых базисных мощностей, которая остро встанет в период 2015-2020 годов.
Применение ПЭП за рубежом рассмотрено для случая создания сверхдальней связи от высокоэффективных ГЭС, планируемых в Центральной Африке, в направлении ЮжноАфриканской Республики, а также применительно к сверхдальней связи в Бразилии от ГЭС на реке Мадейра (приток Амазонки) на юго-восток Бразилии. В обоих случаях показана более высокая экономическая эффективность полуволновой технологии по сравнению с техникой постоянного тока.
Заключение. Разработаны методические основы для исследования и проектирования полуволновых ЭП при их работе в составе энергообъединения и обоснован высокий уровень надежности и экономической эффективности полуволновой технологии.
Основные результаты работы:
- Разработаны методические рекомендации по составлению расчетных схем для исследования различных режимов ПЭП.
- Создана методика для анализа условий, обеспечивающих надежное функционирование ПЭП в энергообъединении.
- Предложен и обоснован вероятностный критерий для оценки режимной надежности.
Обоснован критерий экономической эффективности с учетом фактора надежности. - Разработан метод оптимизации конструктивных параметров полуволновых линий.
- Проведены прогнозные исследования работы ПЭП в составе ЕЭС России на уровне 2020 года.
- Обоснована простейшая система защиты ПЭП от перенапряжений.
- Разработаны надежные и экономичные схемы ПЭП напряжением 750-1150 кВ пропускной способностью 3000-6000 МВт.
- Показано явное преимущество ПЭП 1150 кВ по сравнению с ППТ ±600 кВ при передаче электроэнергии из Сибири в Центр.
- Выявлено, что при реальных ценах на газ передача электроэнергии от сибирских ГРЭС на канско-ачинских углях является наиболее экономичным вариантом покрытия базисной нагрузки в ЕЕЭС.
- Привлечение неиспользуемых мощностей ГЭС Сибири с помощью маневренной ПЭП мощностью 5000 МВт позволяет отказаться от сооружения ГАЭС на такую же мощность и снизить инвестиции более чем на 3 млрд. долларов.
- Показана эффективность использования полуволновой технологии для экспорта электроэнергии из России.
- Обоснована высокая эффективность применения ПЭП за рубежом в ЮАР и Бразилии для выдачи мощностей ГЭС, удаленных от центров нагрузки.
Дата публикации: 08.12.2011
Похожие записи:
- Качественная кабельная продукция от лучших производителей России от компании «РОСКАБ»
- Как выбрать установить дизель-генератор в доме
- Как подключить генератор к сети здания?
- Вопрос-ответ, Измерение сопротивления изоляции кабеля, кто проводит и зачем
- Покупаете качественный оптический кабель в компании «Линии связи»
- Силовой кабель аабл 3х240 — гарантия качества глубоко под землей