Prezentacija

Views:
 
Category: Entertainment
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

Slide 1:

EKSPLOATACIJA ELEKTROENERGETSKIH SISTEMA Predrag Č. Stefanov Beograd, 2004.

OBLAST RAZMATRANJA :

OBLAST RAZMATRANJA Elektroprivreda je privredna grana koja se bavi problemima proizvodnje, prenosa, distribucije i potrošnje električne energije. Osnovni cilj njenih aktivnosti je da se obezbedi zahtevana isporuka električne energije potrošačima, uz propisani kvalitet , neophodne nivoe sigurnosti i pouzdanosti te isporuke i najmanje sopstvene troškove . Planiranje elektroenergetskih sistema je aktivnost koja se odnosi na izradu planova razvoja, projektovanje i izgradnju sistema i njegovih elemenata, koji će zadovoljavati neke pretpostavljene buduće potrebe, polazeći od zatečenog (početnog) stanja. E ksploatacija ima za cilj da na najbolji mogući način iskoristi već izgrađene objekte i sisteme. Ovakva podela globalnih aktivnosti koje su svojstvene elektroprivredi kao privrednoj grani, predstavlja i svojevrsnu vremensku dekompoziciju problema: planiranje obuhvata sve prethodne aktivnosti vezane za period izgradnje sistema koji treba da zadovolji predviđene potrebe, eksploatacija obuhvata aktivnosti vezane za period njegovog iskorišćenja, posle završene izgradnje.

Slide 3:

Klasični pristup eksploataciji elektroenergetskih sistema bazirao se na njihovoj vertikalno-integrisanoj strukturi i privilegovanom položaju elektroprivrede kao javne službe sa prirodnim monopolom. K rajem devedesetih godina 20-og veka došlo je do dramatične promene u poslovanju te privredne grane, od monopolskog vertikalno-integrisanog mehanizma na praksu konkurentnog otvorenog tržišta . V iše razloga za te promene i oni se razlikuju od zemlje do zemlje, pa i u pojedinim regionima iste zemlje. Tu se mogu uočiti dva karakteristična slučaja : U razvijenim zemljama preovladala je želja da se potrošačima pruži veći izbor isporučioca, ukidanjem monopola u sektoru električne energije, što bi, u tržišnoj konkurenciji, rezultovalo u poboljšanju servisa i sniženju cene, koju plaća krajnji korisnik. U zemljama u razvoju, kao glavni problem ispoljavao se visok porast potreba, koji neefikasne monopolski organizovane elektroprivrede, zbog lošeg menadžmenta i iracionalnih tarifa za prodaju električne energije, ne mogu da prate. Uočena je i nezainteresovanost finansijskih institucija da obezbede novčana sredstva za neophodne nove investicije koje bi uvećale proizvodne i prenosne kapacitete. Pod pritiskom spoljnih (u prvom redu međunarodnih) finansijskih organizacija, mnoge zemlje u razvoju bile su prinuđene da izvrše strukturnu reorganizaciju svoje elektroprivrede, da bi je osposobile za samostalno poslovanje, bez državnih dotacija i međunarodnih donacija.

DEREGULACIJA I STRUKTURNA REORGANIZACIJA:

DEREGULACIJA I STRUKTURNA REORGANIZACIJA S truktura elektroenergetskog sistema, preko tokova energije, povezuje četiri prirodna podsistema svakog elektroenergetskog sistema: P roizvodnja je okarakterisana sa visokom koncentracijom generatorskih kapaciteta u velikim elektranama, na relativno malom broju lokacija. Ovom nivou pripada i najveći deo uloženih investicionih sredstava u elektroprivredi (60 – 65%); P renos karakteriše primena ultra-visokih (UVN) i vrlo visokih napona (VVN) iznad 220 kV koji se koriste za transport električne energije od elektrana do velikih centara potrošnje (ili velikih individualnih industrijskih potrošača). Udeo investicionih sredstava na ovom nivou kreće se između 10 i 15% od ukupnih ulaganja u elektroprivredi; D istribucije imaju ulogu da raspodele električnu energiju, koju im na raspolaganje stavljaju proizvodnja i prenos, do krajnjih korisnika. Primarne distributivne mreže u tu svrhu koriste srednje visoke napone (SN) između 6,6 i 72 kV (ređe visoke napone (VN) do 132 kV), a sekundarne niski napon (NN) 400/231 V. Ulaganja na ovom nivou kreću se u opsegu 20 – 25% od ukupnih ulaganja u elektroprivredi; Z a razliku od koncentrisane proizvodnje, potrošnja je jako raspodeljena na vrlo veliki broj krajnjih potrošača, pretežno napajanih električnom energijom niskog napona 400/231 V (relativno mali broj direktnih potrošača napaja se i iz mreža visokih napona do 12 kV).

Slide 5:

Sl. 1-2: Tipična struktura vertikalno-integrisanog elektroenergetskog sistema

Slide 6:

Sl. 1-2: Tipična struktura deregulisanog elektroenergetskog sistema

Očekivana dobit od deregulacije :

Očekivana dobit od deregulacije - M anja kupovna cena električne energije, koja može učiniti pojedine regione posebno atraktivnim za razvoj novih industrija i poslovanja, posebno kada su u pitanju energetski intenzivni potrošači; - E fikasnije planiranje proširenja elektroprivrednih objekata, zbog boljeg poznavanja dinamike ponude i potražnje, čime se omogućava proizvodnim preduzećima da investiraju u pravo vreme u objekte na najboljim lokacijama. Ohrabruju se i novi investitori da sa ulaganjima uđu u elektroprivredu, čime se generalno potpomaže ekonomski razvoj zemlje (posebno značajno za nove nezavisne proizvođače (IPP i NUG)); - C ene energije nisu više fiksne, već zavise od stvarnih troškova, što se reflektuje na tržište električne energije, da ih proizvođači minimizuju, a s tim da pojeftine i isporuku krajnjim potrošačima; - M inimizacija troškova, koju nameće konkurentno tržište, pruža potrošačima veće pogodnosti, nego što je to bio slučaj u uslovima poslovanja prirodnog monopola, sa fiksnim tarifama za prodaju električne energije; - P otrošači dobijaju mogućnost izbora isporučioca električne energije na slobodnom tržištu, što može rezultovati i u posebne beneficije i popust pri pogodbi i ugovaranju isporuka; - B olje poslovanje potrošača i veća pažnja koju im isporučioci nude, jer ako je nezadovoljan snabdevačem, ima mogućnost njegove lake promene; - P ovećanje raznovrsnosti radnih mesta i veće šanse za zapošljavanje stručnjaka u novim zanimanjima gde se, pored inženjera elektroenergetike pokazuje potreba za stručnjacima novih profila, kao što su finansijski i bankarski stručnjaci, brokeri i dileri na tržištu energije, provajderi, tržišni specijalisti itd.

VREMENSKA DEKOMPOZICIJA AKTIVNOSTI EKSPLOATACIJE ELEKTROENERGETSKIH SISTEMA :

VREMENSKA DEKOMPOZICIJA AKTIVNOSTI EKSPLOATACIJE ELEKTROENERGETSKIH SISTEMA Eksploatacija, kao posebne funkcije, u sebe uključuje : operativno planiranje, upravljanje u realnom vremenu i analizu ostvarenog pogona. Priprema pogona obuhvata čitav period koji prethodi događaju. Obavlja se u intervalima koji se poklapaju sa kalendarskom vremenskom podelom, tj. u godišnjim, mesečnim, sedmičnim i dnevnim ciklusima. Godišnji ciklus pripreme pogona obuhvata aktivnosti srednjeročnog operativnog planiranja, a mesečni (sedmični) i dnevni ciklusi, aktivnosti kratkoročnog operativnog planiranja. Upravljanje u realnom vremenu obuhvata sam događaj i kratke periode pre i posle događaja i u suštini predstavlja sučeljavanje planiranih kratkoročnih aktivnosti dnevne pripreme pogona sa stvarnim uslovima rada i prilikama u elektroenergetskom sistemu. Analiza ostvarenog pogona odnosi se na period posle događaja u kome se sprovodi kritička analiza pripreme realizovanog pogona i upravljanja u realnom vremenu, čiji su rezultati odgovarajući pisani izveštaji. Ti izveštaji mogu biti redovni, koji se poklapaju sa vremenskim ciklu-sima pripreme pogona (godina, mesec, sedmica i dan) i posebni, posvećeni pojedinim značajnim događajima u izveštajnom periodu (kvarovi, ulazak u pogon novih objekata, značajne promene u konfiguraciji sistema itd.).

FUNKCIJE PRIPREME POGONA (OPERATIVNO PLANIRANJE) :

FUNKCIJE PRIPREME POGONA (OPERATIVNO PLANIRANJE) Godišnji ciklus aktivnosti Godišnji ciklus aktivnosti pripreme pogona obuhvata sledeće funkcije: p rognoza potrošnje (energije, vršne i minimalne snage); planovi remonata i održavanja objekata (elektrane, razvodna postrojenja, vodovi) ; obezbeđenje remontne rezerve; planovi proizvodnje elektrana; planovi razmene (uvoz/izvoz) električne energije; planovi kupovine električne energije od industrijskih elektrana i nezavisnih proizvođača; izrada godišnjeg elektroenergetskog bilansa; analiza i provera rada sistema u karakterističnim pogonskim situacijama; izrada plana nabavke i predračun troškova goriva; proračun troškova goriva i ekonomska analiza prihoda i rashoda planiranog rada elektroenergetskog sistema.

Slide 10:

Mesečni (sedmični) ciklus aktivnosti U sklopu mesečnih funkcija pripreme pogona, najznačajnije su sledeće aktivnosti: prognoza potrošnje; planovi održavanja i radova u objektima; obezbeđenje operativne rezerve; planovi proizvodnje elektrana; plan razmene sa susedima; izrada mesečnog (sedmičnog) elektroenergetskog bilansa; analiza i provera rad sistema; obračun troškova pogona. Dnevni ciklus aktivnosti Dnevni ciklus aktivnosti pripreme pogona obuhvata sledeće funkcije: prognoza dnevnog dijagrama potrošnje; izrada plana angažovanja termičkih agregata i elektrana; proračun havarijske i regulacione obrtne rezerve; i zrada dnevnog plana pogona elektrana i razmene sa susedima; analiza i provera rada sistema; ekonomski proračuni pogona sistema.

FUNKCIJE UPRAVLJANJA U REALNOM VREMENU :

FUNKCIJE UPRAVLJANJA U REALNOM VREMENU a. Osnovne funkcije (funkcije osnovnog realnog vremena) akvizicija i arhiviranje podataka; kontrola topologije mreže; kontrola prekoračenja i alarma; automatska regulacija učestanosti, proizvodnje i razmene aktivnih snaga ("Automatic Generation Control  AGC"); regulacija napona i reaktivnih snaga; pogonska statistika. Prve tri i poslednja od nabrojanih funkcija obavljaju se preko teleinformacionog  SCADA sistema ("System Control and Data Acquisition"), AGC, preko SCADA-e, ili posebnog sistema automatske regulacije, a regulacija napona i reaktivnih snaga je kombinovani ručno-automatski proces.

ANALIZA I KONTROLA OSTVARENOG POGONA :

b. Dodatne funkcije (funkcije proširenog realnog vremena) statička estimacija (stanja i parametara) na bazi redundantnog skupa informacija iz sistema; analiza sigurnosti pogona; ekonomski dispečing aktivnih snaga; izrada optimalnog plana napona, proizvodnje/apsorpcije i tokova reaktivnih snaga. U ovom skupu funkcija najvažnije su one vezane za sledeće aktivnosti : obračun kupovine i prodaje električne energije ; obračun utroška goriva i izdataka za gorivo; i zrada periodičnih izveštaja (godišnjih, mesečnih/sedmičnih i dnevnih); analiza kvarova i havarijskih stanja u proteklom periodu rada sistema ; analiza preduzetih akcija i performansi operatora. ANALIZA I KONTROLA OSTVARENOG POGONA

ENERGETSKO-EKSPLOATACIONE KARAKTERISTIKE ELEKTROENERGETSKIH SISTEMA :

ENERGETSKO-EKSPLOATACIONE KARAKTERISTIKE ELEKTROENERGETSKIH SISTEMA Eksploatacija elektroenergetskih sistema je aktivnost, čiji je cilj da se primenom tehničko-ekonomskih metoda na najbolji mogući način iskoriste postojeći, već izgrađeni elektroenergetski objekti i sistem. Da bi se taj cilj ostvario, neophodno je da se poznaju energetske i eksploatacione (ekonomske) karakteristike pojedinih elemenata sistema, objekata, odvojenih podsistema i elektroenergetskog sistema kao celine. Ove karakteristike u sebe uključuju i sva konstrukciona i tehnička rešenja ugrađena kroz specifikaciju karakteristika i nabavku opreme, definisana u periodu planiranja razvoja i izgradnje sistema .

POTROŠAČI :

POTROŠAČI Po tarifnom sistemu azlikuju se sledeće kategorije potrošač a : domaćinstva; sitno preduzetništvo, zanatstvo i trgovina; industrija; komunalna potrošnja; saobraćaj; poljoprivreda i građevinarstvo; ostala potrošnja. Č esto se govo ri samo o tri značajna sektora potrošnj e: široka potrošnja (u sebe uključuje kategorije domaćinstava, sitnog preduzetništva, poljoprivrede, građevinarstva, komunalne i ostale potrošnje); industrija; saobraćaj (željeznička vuča). U svetskoj praksi, uobičajena je podela potrošnje na tri osnovne grupe potrošača: rezidencijalna potrošnja (odgovara kategoriji domaćinstava); komercijalna potrošnja (odgovara kategorijama sitnog preduzetništva, zanatstva i trgovine, komunalne potrošnje, poljoprivrede i građevinarstva); industrija (i saobraćaj).

Zavisnost dijagrama potrošnje:

Zavisnost dijagrama potrošnje Prikazani dijagrami potrošnje zavise od: Strukture potrošača Sezone Tačke snimanja Zavisnost od tačke snimanja: Bruto potrošnja Prag elektrana Prag prenosa Prag distribucije Neto potrošnja P G = P g =

Dnevni dijagram i kriva trajanja opterećenja :

Dnevni dijagram i kriva trajanja opterećenja

Apsolutni i relativni pokazatelji:

Apsolutni i relativni pokazatelji Apsolutni pokazatelji : Maksimalno dnevno opterećenje: Minimalno dnevno opterećenje: U kupna dnevna potrošnja energije : Relativni pokazatelji : F aktor dnevnog opterećenja: S rednje dnevno opterećenje: V reme iskorišćenja maksimalne snage: O dnos dnevnog minimuma i maksimuma:

Podela dnevnog dijagrama opterećenja :

Podela dnevnog dijagrama opterećenja Dnevni dijagram opterećenja može se podeliti na dva načina: po trajanju opterećenja; po tipu opterećenja.

Slide 19:

Vreme trajanja visokih opterećenja: Vreme trajanja niskih popterećenja: Konstantna snaga: Konstantna energija: Varijabilna snaga: Varijabilna energija:

Aproksimacija krive trajanja opterećenja :

Aproksimacija krive trajanja opterećenja Aproksimacija sa tri prave:

Slide 21:

Preko apsolutnih pokazatelja: Preko relativnih pokazatelja: Maksimalna i minimalna vrednost: Aproksimacija krive trajanja opterećenja vremenskim polinomom Kriva energija – snaga i konzumni okvir

Sedmični, mesečni i godišnji dijagrami opterećenja i odgovarajući dijagrami trajanja :

Sedmični, mesečni i godišnji dijagrami opterećenja i odgovarajući dijagrami trajanja Trodimenzioni dijagram opterećenja nekog potrošačkog područja za sedmični period

Slide 23:

Trodimenzioni dijagram opterećenja nekog potrošačkog područja za mesečni period

Slide 24:

Sedmični polarni dijagram opterećenja jednog potrošačkog područja

Mesečne krive trajanja opterećenja:

Mesečne krive trajanja opterećenja osnovna prognoza potrošnje energije u i-tom mesecu (sedmici) j-te godine korekcija osnovne prognoze potrošnje energije usled sezonskih faktora korekcija osnovne prognoze potrošnje energije zbog uticaja praznika i neradnih dana rezidualna greška prognoze potrošnje

Slide 26:

P rognoz a k-to g satno g opterećenj a u d-tom danu osnovno opterećenje u satu k = 1, 2, ..., 24 , dana d = 1, 2, ...,7 korekcija usled promenljivih meteoroloških uslova, zbog varijacije temperature (  ) , vlažnosti vazduha (h), osvetljaja (ili oblačnosti l ) i efekta rashlađivanja usled vetra (c) korekcija usled efekta dana u sedmici (d = 1 označava ponedeljak, d = 2 utorak, itd.) rezidualna greška prognoze

Osnovne energetske i eksploatacione karakteristike elektrana:

Osnovne energetske i eksploatacione karakteristike elektrana Osnovna karakteristika svake elektrane je njena instalisana snaga S Ei , koja se dobija kao aritmetički zbir naznačenih prividnih snaga sa natpisnih pločica generatora S gn u [MVA], ili nazivnih snaga primarnih pogonskih mašina P gn u [MW]. Instalisana snaga je znači istovremeno i nazivna ili nominalna snaga elektrane . Maksimalna snaga elektrane je ona najveća snaga ( P EM  P Ei ) koju elektrana kao celina može dati, uz pretpostavku da su svi delovi elektrane sposobni za pogon. Za hidroelektranu se pri tome pretpostavlja da su protok i pad optimalni, a za termoelektranu na paru da na raspolaganju stoji dovoljna količina goriva propisanog kvaliteta i zahtevana količina vode normalne temperature i čistoće za potrebe napajanja generatora pare i hlađenja kondenzata. Pri određivanju maksimalne snage ne postavlja se zahtev za postizanje optimalnog stepena iskorišćenja, ali se uzimaju obzir uticaji svih delova postrojenja elektrane (dimenzije dovodnih i odvodnih organa hidroelektrana, kapacitet dopreme uglja, stanje kotlova, kapaciteti sistema za otpremu šljake i pepela, dovoda vode itd. kod termoelektrana na paru, odnosno vrsta i kvalitet goriva i ambijenti uslovi u slučaju gasno-turbinskih termoelektrana).

Slide 28:

Raspoloživa snaga je najveća snaga koju elektrana može proizvesti u nekom momentu, uvažavajući stvarno stanje pomoćnih pogona u elektrani i spoljne uslove, uz pretpostavku da nema ograničenja zbog zahtevane proizvodnje reaktivne snage. Pri određivanju raspoložive snage hidroelektrana, potrebno je da se uzmu u obzir raspoloživi dotok i pad, a u slučaju termoelektrana na paru, kvalitet goriva, kao i količina i temperatura vode za napajanje generatora pare i hlađenje kondenzata termoelektrana na paru, odnosno vrsta i kvalitet goriva, nadmorska visina i temperatura okolnog vazduha u slučaju gasnoturbinskih termoelektrana. Sopstvena potrošnja je snaga koja je potrebna za rad pomoćnih pogona elektrane: pumpi, ventilatora, mlinova, dopreme uglja, otpreme šljake i pepela kod termoelektrana na paru, kompre-sora i ventilatora kod gasnoturbinskih termoelektrana, a pumpi i ventilatora kod hidroelektrana. Znatno je veća kod termoelektrana na paru (6  12 % od nazivne snage), nego kod hidroelektrana i gasnoturbinskih termoelektrana (0,5  2 %). Hidroelektrane imaju još jednu karakterističnu veličinu koja na neki način dopunjuje pojam instalisane snage. To je veličina izgradnje , odnosno maksimalni protok u [m 3 /s] koji elektrana može iskoristiti (bez obzira na stepen korisnog dejstva), uzimajući u obzir stanje svih delova postrojenja. Moguća godišnja proizvodnja elektrane je više karakterističan pokazatelj hidroelektrana (jer se one dimenzionišu na energiju), nego za termoelektrane (koje se dimenzionišu na snagu) i određuje se različito za svaku od karakterističnih grupa elektrana

Hidroelektrane :

Hidroelektrane Hidroelektrane su postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pretvara prvo u mehaničku (preko hidrauličkih turbina), a potom u električnu energiju (posredstvom električnih generatora). Energetske karakteristike svake hidroelektrane zavise od vodotoka na kome se ona gradi, odnosno od protoka, ukupne količine raspoložive vode (i njene raspodele tokom godine) i pada. Ni protok, ni količina vode, ni pad ne mogu se po volji birati, jer su to inherentne karakteristike svakog rečnog toka i položaja elektrane. K onstrukcionim merama mogu se poboljšati uslovi za korišćenje prirodnog vodnog potencijala, u prvom redu pregrađivanjem vodnog toka branom i formiranjem akumulacionih jezera. Na taj način podiže se nivo vode i iskoristivi (prirodni) pad koncentriše se na znatno kraću deonicu rečnog toka, uz istovremeno smanjenje gubitaka pada.

Slide 30:

Hidroelektrane se u energetskom pogledu karakterišu sa mogućom proizvodnjom , koja se obično izražava kao srednja godišnja proizvodnja u [GWh] i dobija kao aritmetička sredina mogućih godišnjih proizvodnji u posmatranom dužem nizu godina za koje se raspolaže sa podacima o ostvarenim dotocima. Pod pojmom "moguća proizvodnja" podrazumeva se maksimalna proizvodnja koja bi se mogla ostvariti korišćenjem najveće količine raspoložive vode pod najpovoljnijim uslovima, uzimajući u obzir veličinu izgradnje svake od hidroelektrana. Kriva trajanja godišnje proizvodnje hidroelektrane

Slide 31:

Elementi koji utiču na proizvodnju hidroelektrane: Kaskadna veza hidroelektrana (u slivu) Zahtevi sopstvene akumulacije Zahtevi uzvodnih i nizvodnih akumulacija Ograničenja usled plovidbenog zahteva Ograničenja usled navodnjavanja Gubici vode na poniranje Gubici vode usled isparavanja Broj časova godišnje proizvodnje 3000 – 5000 h protočna hidroelektrana 1000 h akumulaciona hidroelektrana

Slide 32:

Hidroelektrane su okarakterisane sa veličinom akumulacionog bazena , gde treba razliko-vati ukupnu (ili geometrijsku) i korisnu zapreminu bazena koje se obično daju u [10 6 m 3 ]. Ukupna zapremina bazena V u je količina vode koja se može smestiti između dna i najvišeg nivoa vode u normalnom pogonu. Korisna zapremina V k odgovara iskoristivoj količini te vode, između najvišeg i najnižeg radnog nivoa akumulacije, dok je mrtvi prostor V u – V k , neiskoristivi deo ukupne zapremine akumulacije. Relativna vrednost korisne zapremine akumulacionog bazena je odnos korisne zapremine i ukupne količine vode koja tokom godine, sedmice ili dana dotekne u bazen.

Slide 33:

K orisna zapremina karakteriše se energetskom vrednošću akumulacionog bazena . To je količina električne energije koja bi se sa raspoloživom vodom mogla proizvesti u sopstvenoj i svim nizvodnim hidroelektranama, za slučaj kompletnog pražnjenja korisne zapremine akumulacije, kada u tom procesu ne bi bilo dotoka vode u bazen i gubitaka vode. Prema kriterijumu nekadašnje Jugoslovenske elektroprivrede, klasifikacija konvencionalnih hidroelektrana vrši se na osnovu veličine vremena pražnjenja akumulacije . T o je ono vreme u [h] potrebno da se isprazni korisna akumulacija sa instalisanim protokom hidroelektrane , uz pretpostavku da u tom periodu nema dotoka u rezervoar, ni gubitaka vode usled poniranja, isparavanja i preliva. 0  T pr  2h  protočna hidroelektrana 2h  T pr  400h  hidroelektrana sa dnevnom i sedmičnom akumulacijom T pr > 400h  hidroelektrana sa sezonskom (odnosno višegodišnjom) akumulacijom

Slide 34:

Troškovi eksploatacije Raspoloživost Manevarske sposobnosti

Osnovni dijagrami koji karakterišu hidroelektrane :

U lazno-izlazn e karakteristika raznih tipova hidrauličkih turbina Osnovni dijagrami koji karakterišu hidroelektrane

Slide 36:

Krive površine i ukupne zapremine velike akumulacije (Jablanica) u funkciji od kote gornje vode

Slide 37:

Opšti oblik krive H G (V k )

Slide 38:

Opšti oblik krive H D (Q)

Slide 39:

Tipična karakteristika gubitka pada hidroelektrane u zavisnosti od protoka kroz turbine

Termoelektrane:

Termoelektrane Termoelektrane na paru (pogonski motor je parna turbina) (35 – 40%) . Gasnoturbinske termoelektrane (pogonski motor je gasna turbina) (30 – 35%) . Termoelektrane čije generatore pokreću motori sa unutrašnjim sagorevanjem (najčešće Diesel-motori) (ispod 20%) . Termoelektrane sa kombinovanim ciklusom (iznad 50%) . Termoelektrane-toplane (ili kogeneracione termoelektrane) (do 70%) .

Najvažnije energetske karakteristike termoelektrana :

Najvažnije energetske karakteristike termoelektrana Maksimalna raspoloživa snaga je najveća snaga koja se može isporučiti u sistem, uzimajući u obzir kvalitet goriva, temperaturu rashladne vode i vazduha, sopstvenu potrošnju i stanje pomoćnih pogona. Tehnički minimum termoelektrane je ona minimalna snaga pri kojoj termoelektrana može trajno raditi sa osnovnim gorivom, uz održavanje stabilnosti procesa dobijanja toplote iz primarnog izvora energije . Kod termoelektrana na paru koje koriste fosilna goriva, minimalni nivo stabilnog sagorevanja u ložištu kotla jako zavisi od vrste goriva, konstrukcije i izvedbe kotla. Generalno, tehnički minimumi su relativno manji kod termičkih blokova sa kotlovima na gas i tečna goriva, nego za termičke blokove na čvrsta goriva, gde se povećavaju sa smanjenjem toplotne moći goriva. Zato su relativno najveći za termičke blokove na paru ložene lignitom (i tresetom). Dozvoljena brzina promene opterećenja određena je termičkim naprezanjima materijala i prvenstveno zavisi od karakteristika i konstrukcije turbine. Moguća proizvodnja termoelektrane u nekom vremenskom periodu T (pod pretpostavkom da na raspolaganju stoje dovoljne količine goriva) sračunava se kao proizvod raspoložive snage elektrane u tom periodu i dužine predviđenog rada, uzimajući u obzir planska i prinudna stajanja .

Slide 42:

Raspoloživost Manevarske sposobnosti Bazni agregati (base units) Agregati koji su obavezno u pogonu, ali mogu menjati opterećenje (must run units) Agregati koji se mogu uključivati i isključivati uz poštovanje svih tehničkih ograničenja (cycling units) Vršni agregati (peaking units)

Slide 43:

Šematski prikaz termičkog bloka

Troškovi eksploatacije (gorivo i održavanje):

Troškovi eksploatacije (gorivo i održavanje) Osnovna energetska ulazno-izlazna karakteristika parne termoelektrane na fosilna goriva

Troškovi pokretanja i zaustavljanja:

Troškovi pokretanja i zaustavljanja Z avisnost troškova stavljanja u pogon termičkih blokova, koji su  prethodno prirodno hlađeni ili održavani u toplom stanju

TROŠKOVI U ELEKTRANAMA:

TROŠKOVI U ELEKTRANAMA

NOVI I OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE:

NOVI I OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE Brzi porast potrošnje svih vidova energije u poslednjih 100 godina , O graničenost klasičnih izvora i njihovo dogledno iscrpljivanje, P ovećano zagađenje okoline nekontrolisanom emisijom štetnih gasova (CO, CO 2 , SO 2 , NO x i drugih) , O graničeni kapacitet lokacija za odlaganje otpada (šljaka, pepeo, nuklearni otpad) . S matra da budući tehnološki razvoj energetike mora ići u dva smera: striktno ograničenje i kontrola zagađenja okoline radom energetskih sistema, veće korišćenje novih i obnovljivih izvora energije, sa čistom tehnologijom, uz značajno povećanje energetske efikasnosti proizvodnje i finalne potrošnje energije.

Lista obnovljivih izvora:

Lista obnovljivih izvora D efinišu se tri osnovna uslova za korišćenje obnovljivih izvora energije: dostupnost (''Energy accessibility''); raspoloživost (''Energy availability''); prihvatljivost (''Energy acceptability''). Solarna (sunčeva) energija; B iomase; Geotermalna energija; Energija vetra; Hidroenergija; Energija mora (energija plime i oseke, morskih talasa i prirodnih struja). C iljna vrednost učešća obnovljivih izvora u ukupnoj svetskoj potrošnji energije 2020. godine definiše udeo od 12% od bruto energetske potrošnje , a za električnu energiju udeo od 22% od ukupnih potreba .

Solarne elektrane:

Solarne elektrane Korišćenje energije sunca za proizvodnju električne energije može biti dvojako: korišćenjem solarnih koncentratora za proizvodnju vodene pare, koja pokreće parnu turbinu i sinhroni generator (kao u klasičnoj termoelektrani na paru), direktnim pretvaranjem solarne u električnu energiju, preko fotonaponskih (PV) pretvarača. Stepen korisnog dejstva savremenih fotonaponskih modula je 12  15%. S matra se da u sadašnjem trenutku, primena fotonaponskih sunčevih elektrana ima izgleda u kombinaciji sa velikim stambenim, komercijalnim i industrijskim kompleksima, gde mogu zadovoljiti dobar deo potreba nekih potrošača tokom godine. Isto tako i na udaljenim lokacijama, kao što su usamljene farme, relejne stanice TV i TK sistema, planinarski domovi itd., gde bi priključak na javnu napojnu mrežu bio skup. Smatra se da će u budućnosti fotonaponski izvori igrati ograničenu ulogu u zadovoljavanju potreba velikih (industrijskih) potrošača, ali će naći primenu u pokrivanju lokalnih bilansa.

Slide 50:

Mane: imaju visoke investicione troškove, zahtevaju velike površine za smeštaj, proizvodnja im zavisi od osunčenosti . D obra strana : proizvode čistu energiju, bez ikakvih zagađenja, imaju visoku pouzdanost , i maju neznatne pogonske troškove.

Elektrane na vetar:

Elektrane na vetar Elektrane na vetar koriste kinetičku energiju vetra, koju pomoću turbina na vetar pretvaraju u mehaničku i dalje, preko električnih generatora, u električnu energiju. U prilog većem korišćenju vetrogeneratora idu zajedno ekonomija i ekologija. Zavisno od broja vetrovitih dana i brzina vetra iznad praga korisnog rada vetrogeneratora (između 4 i 5 m/s, ili između 14,4 i 18 km/h), već sada je u nekim zemljama njihova proizvodna cena (reda 6 c/kWh za eksploatacioni vek 15 – 20 god .) konkurentna ceni elektrana na fosilna goriva, dok su specifične investicije, osim za gasnoturbinske termoelektrane, nešto manje (oko 1000 – 1500 USD/kW ). Pogonski troškovi vetrogeneratora su neznatni.Učestvuju u ukupnoj ceni proizvedene energije sa samo oko 10% (nema troškova goriva, već postoje samo troškovi održavanja, personala, taksa, osiguranja, poreza i drugih administrativnih izdataka).

Slide 52:

G odišnji faktor iskorišćenja ovih elektrana reda 10 – 15%. Oko 25% vremena u godini elektrana ne može da radi jer je brzina vetra manja od minimalne, a oko 5% vremena jer je veća od maksimalno dozvoljene . Kako je prag startne brzine korisnog rada vetrogeneratora relativno visok, očigledno je da je njihova lokacija, s obzirom na intenzitet vetra i verovatnoću pojave vetrovitih dana, osnovni faktor ekonomičnog korišćenja. Često su vetrovite oblasti dosta udaljene od naselja i adekvatno razvijenih distributivnih mreža, pa na ekonomiju elektrana na vetar dosta utiču i troškovi njihove integracije u elektroenergetski sistem .

Slide 53:

U energetskom smislu, i fotonaponski i vetrogeneratori se koriste za popunjavanje baznog dela dijagrama opterećenja. Zbog male snage, najčešće ulaze samo u energetske bilanse lokalne (regionalne) potrošnje. Zajedničko im je da im se u slučaju dominantnog učešća u pokrivanju potreba nekog elektroenergetskog sistema, mora predvideti puna rezerva (jer ne mogu raditi kada im je primarni izvor – sunce ili vetar, neraspoloživ). Sve dok im je učešće u pokrivanju potreba sistema relativno malo, tu rezervu obično pokrivaju drugi tipovi raspoloživih elektrana. Posebni problemi u ovom smislu javljaju se u slučaju vetroelektrana, jer brzina vetra, čak i u kratkim vremenskim intervalima, može značajno i nepredviđeno menjati, pa kompenzacija odgovarajućih promena njihovih snaga zahteva dodatno angažovanje za sisteme AGC i povećanje regulacione rezerve sistema.

Ekonomija vetroelektrana:

Ekonomija vetroelektrana

Primer::

Primer: P roračuni minimalnih ekonomičnih cena proizvodnje vetroelektrana, za dva moguća seta slobodnih parametara dali su sledeće rezultate: n = 15 god; T g = 1500 h/god; c sWTG = 1500 USD/kW; c OM = 0,02 r.j.; i = 10%/god; c E = 15,15 USc/kWh; n = 20 god; T g = 2000 h/god; c sWTG = 1000 USD/kW; c OM = 0,02 r.j.; i = 7,5%/god; c E = 5,91 USc/kWh.

OSNOVNI ENERGETSKI POKAZATELJI ELEMENATA ELEKTROENERGETSKOG SISTEMA:

OSNOVNI ENERGETSKI POKAZATELJI ELEMENATA ELEKTROENERGETSKOG SISTEMA

Hidroagregati:

Hidroagregati Ulazno-izlazna (ili osnovna energetska) karakteristika hidroagregata, za određeni (konstantan) neto pad

Slide 58:

Osnovna energetska karakteristika hidroagregata sa promenljivim padom

Slide 59:

Karakteristika specifične potrošnje vode hidroagregata

Slide 60:

Karakteristika diferencijalnog priraštaja potrošnje vode hidroagregata

Slide 61:

Osnovna energetska karakteristika hidroagregata reverzibilnog pumpno-turbinskog postrojenja

Termoagregati:

Termoagregati Osnovna energetska ulazno-izlazna karakteristika parne termoelektrane na fosilna goriva

Slide 63:

Tipična karakteristika specifičnog utroška toplote parnih termičkih blokova na fosilna goriva

Slide 64:

Tipična karakteristika diferencijalnog priraštaja utroška toplote parnih termičkih blokova na fosilna goriva

Slide 65:

Sezonsko prilagođavanje krive utroška toplote termičke jedinice na paru

authorStream Live Help