ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВКИ НА ПРЕДПРИЯТИИ СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА

EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF THE INSTALLATION OF THE COMPANY'S OWN ENERGY SOURCE

Alexander Garanin

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moscow Energy institute,

Russia, Smolensk

Taisiya Fedosova

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moscow Energy institute,

Russia, Smolensk

АННОТАЦИЯ

В статье исследована математическая модель, позволяющая оценить эффективность установки на промышленных предприятиях автономных энергетических источников. Использованы абстрактно-логический и расчетно-графический методы исследования. Установлена адекватность исследуемой модели.

ABSTRACT

The article investigates a mathematical model that allows assessing the efficiency of the installation at industrial enterprises of autonomous energy sources. Abstract-logical and computational-graphic research methods were used. The adequacy of the investigated model has been established.

Ключевые слова: энергетический источник, моделирование, эффективность.

Keywords: energy source, modeling, efficiency.

Вопросам эффективного использования топливно-энергетических ресурсов при производстве электрической и тепловой энергии, формирования рациональных схем транспорта и потребления энергетических ресурсов всегда уделяется повышенное внимание теплоэнергетиков как в России, так и во всём мире. Однако, с учётом развития науки, техники и технологий исследования в области применения различных методов и способов исследования энергообеспечения потребителей и производства энергоресурсов, в особенности повышения энергоэффективности использования энергетических ресурсов и энергосбережения существующих схем, показывает интересные результаты исследований. Особую роль занимают предприятия агропромышленного комплекса.

Так, например, сегодня функционирование теплофикационных систем сопряжено с рядом трудностей, связанных с незначительным участием государства в регулировании энергетики, с ростом тарифов на топливно-энергетические ресурсы, с низкой эффективностью выработки и использования энергоресурсов, с высоким процентом износа систем транспорта энергетических ресурсов, с отсутствием в необходимом объёме инвестиций на модернизацию и техническое переориентирование производственных мощностей современным требованиям научно-технического прогресса и экономики. В современных сложных экономических условиях многие промышленные предприятия решают оптимизационную задачу по минимизации экономических затрат путём проектирования и установки на промплощадке собственного энергетического источника. Целесообразность такого решения обусловливается бизнес-планом. При этом решается задача достижения высоких экономических показателей предприятия, а не высоких показателей энергетической эффективности энергоустановки, рационального использования топливно-энергетических ресурсов и при этом не учитывается влияние собственного энергетического источника на общее топливопотребление в регионе. Кроме того, применение схем когенерации с использованием альтернативных видов топлива существенно снижает потребление традиционного топлива в масштабе региона, при этом снижая издержки предприятия на закупку энергоресурсов.

Ввод в эксплуатацию новых энергетических мощностей должен сопровождаться решением ряда сложных оптимизационных задач в масштабе региона или крупной агломерации в рамках актуализации существующих схем энергообеспечения.

Для решения данной задачи необходимо проведение вариационных аналитических исследований в математической модели некоторой энергетической системы региона или крупной агломерации.

Для разработки математической модели такой сложной системы, как энергосистема, необходимо применение методов системного анализа [1].

Математическая модель энергетической системы некоторого региона будет иметь иерархическую структуру. Общий вид такой структуры математической модели представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Общий вид структурной схемы математической модели

Первая ступень математической модели – ряд уравнений, определяющие общий расход топлива региона. Вторая ступень – набор математических моделей энергетических источников: ТЭЦ, КЭС, районной котельной, производственной котельной, мини-ТЭЦ. Математические модели описываются на основе доказуемых и полуэмпирических зависимостей, в основу которых положены соотношения энергетических характеристик [2] основных источников энергии.

В общем виде математическую модель ТЭЦ можно представить следующего вида зависимостью:

В = f(N_ЭЛ, Q_ТЕП, t_НВ),

где    N_ЭЛ – передаваемая мощность, МВт;

Q_ТЕП – тепловая мощность в системе, Гкал/ч;

t_НВ – температура наружного среды, ⁰С.

На следующем уровне рассматриваются набор математических моделей потерь в системе транспорта теплоэнергетических ресурсов (СТЭР):

- тепловой энергии при передаче её по водяным сетям;

- электрической энергии.

В основу этих математических моделей положены зависимости, разработанные в [3; 4]. На последнем уровне иерархии определяются параметры энергоносителей.

Отключение промышленного предприятия от централизованного теплоэнергетического источника приводит, с одной стороны - к уменьшению потерь энергии при ее активной передаче потребителю, а с другой стороны - снижение получения энергии на централизованном источнике приводит к увеличению удельного расхода топлива на ее выработку (общий расход топлива на централизованном источнике уменьшается). При этом общий расход топлива в масштабе региона может как чувствительно уменьшится, так и увеличится. Использование собственного теплоэнергетического источника с использованием альтернативных видов топлива приводит к снижению расхода топлива в регионе.

Но здесь необходимо принимать во внимание дополнительные не менее важные аспекты решаемой комплексной задачи такие как: капитальные затраты на строительство или техническое перевооружение, тарифы на энергоресурсы и технологические присоединения к существующим сетям, надёжность и бесперебойность энергоснабжения, резервирование производственных мощностей.

Список литературы:

1. Бурсленко В.Н. Алгоритмизация повторного моделирования сложных промышленных систем. - М.: Наука, 1978. – 240 с. / Серия «библиотечка программиста»/.
2. Инструкция по проведению в Министерстве энергетики Российской Федерации расчета и обоснования потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим системам. Утверждена приказом Минэнерго России от «31» декабря 2009 г. № 326. – М., 2009. – 100 с.
3. Методика нахождения нормативных значений функционирования тепловых сетей теплоснабжения. Утверждена решением Госстроя России от 101.10.2001 г., № 225.