1598005532-5efccc82d7858e29ebdbf519c57a9a6c (811230), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Регулирование мощности достигается либо изменением нагрузки агрегатов в пределах их технического минимума, либо пуском и остановкой отдельных агрегатов. Использование крупноблочного оборудования ТЭС в неравномерных режимах за последние годы значительно возросло. Материалы эксплуатации ряда ГРЭС свидетельствуют о том, что за 1971 — 1975 гг, число изменений нагрузки блоков за год увеличилось иа 20 — 25%. За этот же период число остановок, приходящееся в среднем . на один блок, увеличилось по объединенной энергосистеме Центра с 12 до 22, в ОЭС Северо-Запада с !8 до 34, а в ОЭС Юга с 15 до 45. На отдельных ГРЭС число остановок блока за год достигает 60 — 67.
Однако современное оборудование ТЭС и АЭС не приспособлено к резкопеременному режиму работы. Тратятся огромные средства на различного рода усовершенствования, реконструкцию отдельных узлов агрегатов и на устранение неполадок. В этих условиях оптимальным вариантом развития энергосистем мог бы явиться ввод необходимых мощностей на гидроэлектростанциях. Однако наиболее эффективные гидроэнергетические ресурсы в европейской части страны в настоягцее время уже использованы. Широкое строительство речных ГЭС сталкивается также с дополнительными трудностями в связи с непрерывно возрастающими требованиями по компенсационным мероприятиям при организации водохранилищ, В мировой практике энергоснабжения решение проблемы несоответствия маневренных возможностей крупноблочного оборудования требуемым режимам электропотребления в условиях ограниченных гидроэнергетических ресурсов достигается либо созданием специального маневренного энергосилового оборудо вания (пиковые ТЭС, газотурбинные электростанции, гидроаккумулирующие электростанции), либо использованием потребителей-регуляторов, потребляющих электроэнергию лишь в периоды общего снижения нагрузки в энергосистеме.
При решении указанной проблемы гидроаккумулируюшие электростанции (ГЛЭС) занимают особое место, так как они одновременно являются высокоманеврениым источником пиковой мощност~ н потребителем-регулятором. В отличие от гидроэлектростанций обычного типа пиковая энергоотдача ГАЭС не зависит от водности года. Суммарная мощность эксплуатируемых ГАЭС в 26 странах мира в 1975 г. составляла свыше 30 млн, кВт. В последние годы темпы ввода ГЛЭС продолжали нарастать, В США был введен ряд крупных ГАЭС, в том числе крупнейшая в мире ГЛЭС Ла.дингтон мощностью !872 МВт, ГЛЭС Бленхейм Джилбоа мощностью ! 200 МВт и ГАЭС Рэккун Маунтин мощностью 1560 МВт. По имеющимся материалам к 1980 г. мощность ГАЭС в США достигнет !4,2 млн, кВт, илп 2,5о7о общей установленной мощности электростанций. В дальнейшем предполагается увеличить ежегодный ввод мощности иа ГАЭС до 4 млн. кВт и довести долю этих электростанций в обшей установленной мощности до 4,5оуо ".
Большую роль играют ГАЭС в энергетике Японии, где их доля составляет уже более бого мощности всех электростанций. Растет строительство ГАЭС в странах Западной Европы н в странах — членах СЭВ. Другой, не менее важной проблемой в энергетике является поддержание частоты в энергообъедннениях, Внезапные незапланированные набросы нагрузки, вызванные метеорологическими, бытовыми и другими условиями, аварийные выходы из строя энергосплового оборудования и линий электропередачи при огромных абсолютных размерах электропотребления и единичных мощностей требуют оперативного маневрирования мощностями в энергообъединении. Для поддержания частоты в энергосистемах выделяются специальные регулирующие электростанции, режим использования которых частично или полностью подчинен быстро изменяющимся требованиям потребителей энергии энергосистемы.
Недостаток маневренных регулирующих мощностей приводнт к отклонениям частоты в энергосистеме от нормированной величины и в результате к снижению качества промышленной продукции. Из регулирующих типов электростанций ГАЭС наиболее полно отвечают задачам поддержания частоты в энергосистеме. Высокие маневренные качества оборудования ГАЭС характеризуются возможностью быстрого набора и сброса нагрузки, большим диапазоном регулирования, равным сумме насосной и турбинной мощности, сравнительно несложной автоматизацией процессов регулирования мощности при небольших потерях энергии и незначительным влиянием на долговечность работы оборудования (табл. 1-1). Анализ зарубежных материалов показывает, что в последнее время все большее значение гидроаккумулирующие электростанции приобретают именно как высокоманевренные источники мощности.
В частности, в Великобритании основная задача строящейся ГАЭС Динорвик мощностью 1800 МВт заключается в выполнении функций оперативного резерва быстрого ввода. В Швейцарии проектируется ГАЭС Хербествиль мощностью 1090 МВт (500 МВт предполагается использовать в качестве аварийного резерва, для чего в верхнем бассейне предусматривается резервный объем на 1 ч работы с этой мощностью). В таких экономически развитых странах, как США, Япония, ФРГ, наряду с вводом АЭС н крупных ГРЭС на органических видах топлива предусматривается значительный ввод маневрен- е РЕ!ес1г!си! %от!б", 1974, чо!.
182, !Ч 6, р. 56 — 57. Таблица 1-1 Характеристика маневренных качеств различных энергоисточников Регулироиочный ~ Врамя набора полной нагрузки, мнн диапазон, И устаноалеяной моогнасти тип злехгростаниан из холодного из горячего состояния ~ состояии» Паротурбинные с блоками 200 — 300 МВт Паротурбинные с агрега- тами неблочного типа . лтохгные Газотурбинные Гидравлические обычного типа Гидроаккумулируюгпие . ЗΠ— 50 120 †1 20 — 40 60 — 85 70 !00 90 — 180 390 †6 15 — ЗО 20 — 50 60 0,5 80--100 200 †2 1 — 2 1 — 2 0,25 — 0,5 " 0,25 — 0,5 * * Режим зрапхения на холостых оборотах ных мощностей — ГЭС, ГАЭС, газотурбинных и специальных пиковых паротурбпнных электростанций, Около 20о7о всех вводимых мощностей в этих странах составляют маневренные электростанции, что создает благоприятные условия для надежного и экономического развития энергосистем [22].
В докладе Японии на Международном симпозиуме ЕЭК ООН по ГАЭС (Афины, !972 г.) указывалось, что мощность ГАЭС должна составлять 15 — 20й)о пиковой мощности энергосистемы нз которой около половины следует использовать для покрытия пиков нагрузки, а остальную — для регулирования частоты, мощности и создания аварийного резерва. Гидроаккумулируюшие электростанции играют также положительную роль при решении проблемы оптимизации топлнвноэнергетического баланса.
По сравнению с газотурбипньгми электростанциями онп экономят газомазутное топливо в размере около 0,5 кг условного топлива на 1 кВт ч выработки электроэнергии. Ночью в режиме зарядки ГАЭС потребляет, как правило, твердое топливо в количестве всего 0,27 — 0,3 кг условного топлива на 1 кВт ч или ядерную энергию. Таким образом ГЛЭС обеспечивает значительную экономию наиболее дефицитного газомазутного топлива при существенно меньшем потреблении твердого топлива или ядерной энергии. С учетом общего к. п. д. ГАЭС (около 0,7) станция типа Загорской ГАЭС мощностью 1,2 млн. кВт экономит около 450 тыс. т мазута в год.
Использование газа н мазута в энергетике значительно менее эффективно по сравнению с их использованием в химическом производстве и металлургии. Экономия расчетных затрат при замене твердого топлива газом или мазутом в энергетике оценивается в 1 — 5 руб, на 1 т условного топлива, в то время 9 как использование жидких и газообразных нефтепродуктов вместо угля в химическом производстве дает экономию расчетных затрат 20 — 40 руб., а в металлургии 7 — !3 руб.
на ! т. Велико также значение газа и продуктов переработки нефти для экспорта. С этой точки зрения строительство ГАЭС для покрытия пиков электрической нагрузки является предпочтительным по сравнению с газотурбинными электростанциями. В последние годы за рубежом уделяется большое внимание строительству так называемых энергокомплексов, включающих ГАЭС и крупные тепловые или атомные электроста1щии.