1598005519-db2570e1cd069b3f233e2ac13b5f8034 (811225), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Такие методы не могут быть непосредственно использованы для анализа возможной роли ВЭС в энергосистеме. Они должны быть дополнены анализом, который с достаточной строгостью учитывал бы закономерности в изменении скорости ветра, илн должны быть использованы приемы, которые рассматривают режимы совместной работы ТЭС и ВЭС в хронологической последовательности. Этн приемы обладают тем достоинством, что они наглядны, однако и их практическое использованиее затруднительно. 5.2.2.
ГАРАНТИРОВАННАЯ МОБ4НОСТЬ Хотя термин «гарантированная мощность»' ие имеет четкого определения в работах по энергетике, но употребляется при анализе использования электрической энергии, получаемой за счет преобразования энергии ветра и Солнца, чтобы подчеркнуть осос бую значимость мощности ТЭС, которая замещается мощ остью н У, У " Р У Р " """" Р"". В оригинале используется термии «сарасцу сгей1», Имеется в виду неко»ораз часть мощности ВЭС, способная вытеснять мощность других электростанций энергосистемы, (П р и и еч. пер.), 169 Часто принимается, что гарантированная мощность ВЭУ равна ну-.
лю, т. е. что энергия ветра является настолько ненадежной, что при любых методах и способах ее практического использования не уменьшается потребность в мощности ТЭС. Энергия, получаемая путем преобразования энергии ветра, служит в качестве «средства экономии топлива», так что ее значимость для энергосистемы оценивается только количеством топлива, которое удается сэкономить за счет использования энергии ветра ~5.30, 5.33]. В этом случае экономическая эффективность применения ВЭУ определяется стоимостью сэкономленного топлива. Следует отметить, что понятия «гарантированная мощность» и «средство экономии топлива» основаны на очень упрощенном взгляде па работу энергосистем Прп этом не учитывается сложность эпергосистсм из-за разнообразия энергоустановок, каждая из которых характеризуется различным сочетанием показателей надежности, инерционности тепловой части, эффективности. Наиболее важно, что в предположении об «отсутствии гарантированной мощности» не учитывается тот факт, что для энергосистем при сохранении одинаковой суммарной мощности ТЭС возможна экономия значительных денежных средств за счет уменьшения капитальных вложений путем закупки пиковых энергоустановок, для которых характерны относительно низкая стоимость и высокие эксплуатационные издержки, вместо более дорогих базисных энергоустановок с низкими эксплуатационными издержками, Такое изменение в структуре оборудования, связанное с закупкой ВЭУ, имеет смысл в том случае, если будет установлено, что пиковые установки смогут быть использованы главным образом для обеспечения требуемого уровня системной надежности при сжигании относительно малого количества топлива.
В этом варианте при предположении, что для ВЭУ принято «отсутствие гарантированной мощности», суммарная стоимость ВЭУ должна бысть компен сирована некоторой комбинацией экономии топлива и капиталь ных вложений. Прямая связь между гарантированной мощностью и экономикой энергосистемы отсутствует, а именно экономика в конечном счете представляет наиболыпий интерес. Понятие «гарантированная мощность» недостаточно точное. Его использование представляет собой попытку с помощью одного показателя оценить эффективность ВЭС для любых энергосистем, тогда как в действительности им свойственны многообразные характеристики, которые являются специфическими для каждой конкретной энергосистемы. В связи с тем что энергосистемы в США обычно являются частными и владельцы сами планируют закупки генерирующих установок различного типа, замена ВЭУ тепловых установок обычно вызывает вообще изменение в закупках или отказ от приобретения некоторых типов тепловых установок.
Вследствие различия в надежности различных генерируюгцих установок одни установки не могут быть заменены другими из рас, 1то чет киловатт иа киловатт с сохранением постоянного пергосистем. Таким образом, гипотетическая гара тго уровня рованная мощность — непосредственное уменьшение общей тепловой мощности вследствие использования энергии вет а †'б дет различной при переходе от одной энергосистемы к другой в зависимости от исходного существующего оборудования и плана закупок нового оборудования, которые должны последовать в варианте, не предусматривающем использование ВЭС. Расчеты экономической эффективности использования энергии ветра, основанные на характеристиках изменения его скорости, структуры стоимости тепловых энергоустановок и принятого уровня надежности, связанных со спецификой конкретной энергосистемы, обеспечивают непосредственную многофакторную оценку конкурентоспособности ветроэнергетики.
Использование понятия «гарантированная мощность» является как бы завуалированным обходом этого центрального вопроса. 5.2.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Полученные к настоящему времени результаты, относящиеся к экономике использования энергии ветра энергосистемами, носят общий характер, являются предварительными и требуют более детальных исследований, Тем не менее на основе выполненных исследований сделан ряд выводов, позволяющих в некоторой степени судить о роли, которую может играть энергия ветра для выработки электрической энергии.
Направление использования ВЭС в энергосистемах, требующее наименьших затрат, состоит в том, чтобы подавать вырабатываемую электроэнергию непосредственно в сеть без применения аккумулирования или компенсирующей мощности, предназначенной специально для ВЭС. При этом мощность других электростанций энергосистемы необходимо непрерывно регулировать, чтобы по крыразницу между суммарной нагрузкой энергосистемы и мощностшо, развиваемой ВЭС. -Таким образом, при использовании ер атно, требуется большее количество генерирующих установок, способных к быстрому изменению мощности за интервалы времени от нескольких минут до нескольких часов. Такими установками являются газовые и гидравлические установки или аккмулирующие устройства типа батарей.
Болыцие паровые установки, мощность которых можно изменять только медленно, не могут легко обеспечить компенсацию колебаний мощности ВЭС. К тому же энергосистеме требуется болыпес количество пиковых установок для того, чтобы обеспечить резервную мощность для периодов времени, когда уменьшение скоростей ветра или энергетическое затишье совпадают с пиковыми нагрузками. Наличие аккумулирования может облегчить диспетчерские проблемы, возникающие вследствие изменчивости скорости ветра. Однако аккумулирование и использование энергии ветра не являются так тесно связанными, как иногда полагают, Согласно перспекти- 172 ве развития энергосистем использование аккумулирующих устано- вок является просто методом обеспечения пиковой мощности п, как таковые, онн должны конкурировать с альтернативными пиковыми установками при любом способе их применения.
Использование аккумулирующих устройств для каждой ВЭУ нли даже группы ВЭУ мало вероятно, поскольку эти устройства очень дорогостоя- щие. Затраты энергосистемы па аккумулирование должны побуж- ' дать использовать его для различных функций, и аккумулирую- щие объекты следует размещать исходя пз условий эксплуатации энергосистемы в целом. Сочетание аккумулирования и использования энергии ветра представляется целесообразным в ситуациях, когда для покрытия части базисной нагрузки широко применяется приплотннная гид- роэлектростанция, которая путем увеличения количества гидроаг- регатов может быть при умеренных затратах преобразована в пи- ковую электростанцию.
В частности, отсюда логично предполо- жить, что руководство гидроэлектростанций в западных штатах США, изыскивающее новые источники энергии для обеспечения растущего электропотребления, может найти в развитии ветроэнер- гетпкн привлекательную возможность решения проблемы 15,30, 5.34]. Дополнительными факторами, стимулирующими такое реше- ние, являются благоприятный налог и правила финансирования, регулирующие капитальные вложения, осуществляемые государст- венными органами управления энергетикой, которые стремятся сделать дорогие по капитальным вложениям ВЭС относительно менее дорогими для государства, чем для частных энергосистем, Другим перспективным направлением использования энергии ветра является обеспечение энергией островов и удаленных насе- ленных пунктов, расположенных в районах с интенсивными ветро- выми режимами.
В таких местах энергия часто обеспечивается дизельными и турбинными установками, сжигающими дорогостоя- щее топливо с низким КПД. Развитие ветроэпергетнки является здесь наиболее конкурентоспособным, чем где-либо в другом месте, не только благодаря высокой стоимости энергии, вырабатываемой дизельными и турбинными установками, но и в связи с тем, что эти высокоманевренные установки обеспечивают идеальную компенса- цию колебаний мощности ВЭС. В качестве примера некоторых специфических результатов можно отметить результат исследования, выполненного фирмой ЙЕ. Использование модели планирования энергосистемы показало, что экономически оправданные удельные капитальные вложения при стоимости топлива и эпергоустановок в ценах 1975 г.
изменяются от 200 до 400 долл7кВт в зависимости от района страны и ветро- вых режимов внутри района 15.351, Около половины удельных капитальных вложений может быть отнесено за счет экономии топ- лива, а остальное — за счет экономии капитальных вложений на тепловое оборудование при структуре генерирующих мощностей на уровне 80-х годов, 172 К 2000 г. при предполагаемой структуре генерирующих мощностей, при которой значительный удельный вес будут иметь дорогие по капитальным затратам ядерные электростанции, экономия, которая может быть получена за счет снижения мощности генерирующих установок, составит около двух третей общей ее величины. В результате 20%-ного увеличения стоимости электростанций н ежегодного увеличения стоимости угля и ядерного топлива на 2 4, нефти — на 5%, газа — на 15% получено значение экономно о~ чески эффективных удельных капитальных вложений около 700 долл/кВт для северо-восточных штатов СШЛ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
