3-2. ОСНОВЫ ВЫБОРА СИСТЕМЫ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
Выбор рациональной системы энергоснабжения для данного предприятия является сложной задачей и должен производиться с учетом местных условий и установившихся общих направлений развития советской энергетики на основе технико-экономических сопоставлений возможных вариантов.
Основным вопросом, который при этом необходимо решить, является определение целесообразности:
а) связи предприятия с энергетической системой;
б) сооружения ТЭЦ на предприятии.
Централизация электроснабжения и связь предприятий с энергетической системой
Важнейшим условием дальнейшего повышения технического уровня энергетического хозяйства страны являются укрупнение и объединение действующих, а также создание новых энергетических систем. Создание энергетических систем и совместная параллельная работа ряда электростанций дают следующие основные преимущества:
1. уменьшение необходимой мощности электростанций и возможность укрупнения основных агрегатов за счет выравнивания графика нагрузок и объединения резервной мощности в системе;
2. оптимальное использование различных электростанций и наиболее экономичное распределение нагрузки между ними, что обеспечивает существенное снижение расхода топлива и лучшее использование установленной мощности; сокращение численности обслуживающего персонала электростанций;
3. повышение надежности работы электростанций и электроснабжения потребителей. В настоящее время в СССР в энергетические системы объединено более 90% мощности электростанций.
К 1965 г. общая протяженность линий электропередачи увеличится примерно до 300 тыс. км и намечено в основном завершить энергетическую систему Европейской части СССР, а к 1972 г. соединить ее с Сибирскими, Северо-Западными и Кавказскими системами, что явится важным этапом создания единой энергетической системы Советского Союза.
Развитие объединения энергетических систем позволяет концентрировать мощности тепловых и гидравлических электростанций, что в сочетании с широкой централизацией электроснабжения, достигаемой развитием межсистемных и особенно распределительных сетей, создает базу для сплошной электрификации СССР.
В указанных условиях большинство промышленных предприятий со сколь-либо значительным потреблением электроэнергии в дальнейшем, очевидно, будет связано с энергетическими системами.
Однако, учитывая огромные пространства СССР и невозможность в ближайшие годы развития магистральных и распределительных сетей высокого напряжения, необходимых для обеспечения электроэнергией от систем всего народного хозяйства, часть промышленных предприятий еще длительное время будет находиться на значительном расстоянии от линий электропередачи. В связи с этим возникает необходимость определения целесообразности связи таких предприятий с энергосистемой, исходя из условий надежности и экономической эффективности их электроснабжения.
Возможность получения электроэнергии от районной системы, имеющей обобщенный резерв мощности, обеспечивает бесперебойное электроснабжение предприятия более надежно, чем от изолированной электростанции малой или средней мощности, на которой по условиям необходимости сокращения капитальных затрат обычно имеется только один резервный агрегат.
При комбинированном энергоснабжении и наличии ТЭЦ на предприятии связь с системой дает второй независимый источник электроэнергии, что особенно важно для заводов металлургической, нефтяной и химической промышленности, на которых кратковременное прекращение подачи электроэнергии может вызвать аварии основного оборудования и большие убытки от потерь и брака продукции.
Определение экономической эффективности связи предприятия с энергетической системой производится по общей методике технико-экономических расчетов, исходя из сопоставления капитальных затрат, эксплуатационных расходов и расчетных затрат на электроснабжение предприятия при наличии связи с системой и без нее. На этой основе выявляется экономически оправданный предельный радиус электроснабжения от системы, который сравнивается с фактическим расстоянием предприятия от точки возможного присоединения к системе. Капитальные затраты определяются с учетом необходимости различной установленной мощности на электростанции предприятия и в системе, а также дополнительных затрат в топливодобывающую промышленность.
В эксплуатационных расходах учитываются расходы на топливо, персонал, амортизацию и пр. при наличии связи с системой и без нее. При расчетах мощность в системе, необходимая для замены выработки электроэнергии на электростанции предприятия, определяется из выражения
где N — установленная мощность на электростанции предприятия; при раздельном электроснабжении N принимается равной суммарной мощности всех агрегатов, а при комбинированном электроснабжении — дополнительной по отношению к необходимой для работы ТЭЦ по тепловому графику.
Р и Ркэс — коэффициенты, характеризующие резервную мощность на электростанции предприятия и в системе в долях установленной мощности;
К(кэс) — коэффициенты, характеризующие расход на собственные нужды электростанции предприятия и в системе в долях установленной мощности.
Как видно из этого выражения, на заменяемую мощность в системе существенно влияют потери в линии связи, возрастающие пропорционально ее длине, а также удельная величина резерва на изолированной электростанции, которая обычно тем больше, чем меньше ее мощность.
Экономическая эффективность связи предприятия с системой в основном зависит от потребности в электроэнергии, расстояния до места присоединения, характеристики замещаемой части электростанции, стоимости топлива, а также системы энергоснабжения.
При раздельном энергоснабжении годовая экономия эксплуатационных расходов за счет получения всей электроэнергии от системы при прочих равных условиях больше, чем при комбинированном, когда часть электроэнергии вырабатывается на ТЭЦ предприятия на тепловом потреблении. Существенно повышается эффективность связи с системой, когда часть электроэнергии, выработанной на тепловом потреблении или за счет вторичных энергоресурсов, передается в систему.
Централизация теплоснабжения и сооружение ТЭЦ на предприятии
Рациональное теплоснабжение промышленных предприятий возможно только при условии его централизации, при которой взамен ряда разрозненных котельных установок на предприятии создается центральная котельная или ТЭЦ, отпускающая пар и горячую воду всем потребителям, или тепло получается от районной ТЭЦ.
В результате централизации теплоснабжения значительно снижаются капитальные затраты на энергетические установки, повышаются экономичность их работы и культура эксплуатации, а также производительность
обслуживающего персонала. Например, при увеличений производительности паровой и котельной при давлении 14 ата с 5 до 25 Г кал при том же числе котлов удельные капитальные затраты снижаются примерно на 40%, к. п. д. увеличивается на 2—3%, удельное количество персонала уменьшается на 60%.
Целесообразность теплоснабжения предприятия от центральной котельной или ТЭЦ определяется экономическими преимуществами применения раздельного или комбинированного энергоснабжения данного предприятия путем сопоставления этих вариантов по капитальным затратам, эксплуатационным расходам и расчетным затратам. Необходимые технико-экономические расчеты выполняются по общей методике при оптимальных условиях для каждого варианта и приведении их к одинаковому энергетическому эффекту.
Определяющее влияние на целесообразность сооружения ТЭЦ оказывают величины получающихся по сравнению с раздельной системой энергоснабжения экономии топлива, увеличения капитальных затрат и экономии или перерасхода ежегодных расходов.
