Объем производства и отпуска энергии в натуральном выражении

Объем производства на энергетических предприятиях не определяется ими самостоятельно, а зависит от потребителей и диспетчерского распределения нагрузки.

Электростанции сами являются крупными потребителями энергии, часть производимой энергии расходуют на собственные нужды. Поэтому на электростанциях объем производства в натуральном выражении определяется двумя показателями: выработкой энергии и отпуском ее.

Между ними, как известно, имеются следующие зависимости:

(2.9)

или

, (2.10)

где . (2.11)

С точки зрения задач энергетики по снабжению потребителей энергией наибольший интерес представляет отпуск. Этот показатель при существующей системе планирования относится к расчетным.

Производство энергии за определенный период в плановых расчетах определяется по типовым суточным графикам или на основе данных за прошлый период с поправкой на рост или снижение. Фактическое производство равно сумме суточных выработок по фактическим графикам и учитывается счетчиками.

Анализ выработки энергии ведется путем анализа выполнения суточных графиков нагрузки (рис. 2.3 – 2.6) и выработки энергии отдельными агрегатами в зависимости от их готовности и нагрузки.

Наибольший интерес представляет анализ расхода электроэнергии на собственные нужды, поскольку он зависит непосредственно от электростанции. Как и любой расход, потребление энергии на собственные нужды нормируется. Нормы расхода устанавливаются по отдельным группам вспомогательного оборудования: вентиляторам, дымососом, питательным, вентиляционным, конденсатным и сетевым насосам и др. Нормирование проводится на основе характеристик оборудования и режимов его работы. При анализе требуется сравнивать фактические расходы электроэнергии по отдельным группам оборудования с нормативными, а также выявлять конкретные причины отклонения.

Относительный расход электроэнергии на собственные нужды зависит от нагрузки станции и режима ее работы, определяющего также количество пусков и остановов оборудования. Известно, что при малых нагрузках и переменных режимах увеличивается. Расход на собственные нужды оказывает влияние на отпуск электроэнергии и экономические показатели станции (удельный расход топлива, себестоимость энергии)

. (2.12)

Перерасход (или экономия) топлива за счет изменения расходов за счет изменения расхода на собственные нужды

, (2.13)

где – удельный расход топлива на отпущенный .

Следует иметь в виду, что на ТЭЦ расход электроэнергии на собственные нужды нормируется, учитывается и фактически определяется отдельно по отпуску электроэнергии (% к выработке электроэнергии) и по отпуску тепла, .

На электроэнергию относится

; (2.14)

на теплоту относится

; (2.15)

Здесь соответствующими индексами указаны расходы электроэнергии на топливоприготовление «т» питательные насосы «п, н», тягодутьевые устройства «тд», гидрозолоудаление «г», циркуляционные насосы «ц, н», сетевые насосы «с» и прочие расходы «пр». Наибольшая часть расходов распределяется между электрической энергией и теплотой пропорционально расходам топлива на цели производства обоих; видов энергии и . При этом .

Численные значения показателей собственного расхода зависят от многих факторов: типа станции, вида топлива, типа агрегатов, параметров пара, схем соединений и др.

Так, расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ составляет 6 – 13, ГРЭС З – 8 %. Расходы электроэнергии на отпуск теплоты на ТЭЦ обычно бывают в пределах 4,5 – 8,3 .

Ассортимент энергетической продукции невелик и устойчив – всего два вида продукции: электрическая энергия и теплота.

В связи с этим анализ выполнения плана по номенклатуре продукции на ТЭС упрощается. Необходимо иметь в виду, что ТЭЦ работают по заданному тепловому графику. Объем производства электроэнергии на них вынужденно определяться объемом отпуска теплоты, который, в свою очередь, зависит от графиков потребления теплоты на производственные нужды предприятий района и от погодных условий, наружной температуры, направления и скорости ветра, которые обусловливают расход теплоты на отопление и вентиляцию. Следовательно, объём производства по ассортименту на ТЭЦ не следует рассматривать как фиксированную величину на соответствующий плановый период. При анализе следует уделять внимание не тому, сколько и какой продукции произведено (хотя и это важно для статистики), а тому, достаточно ли отпущено энергии, чтобы полностью удовлетворить все возникшие потребности в ней с учетом ее экономного расходования. Иными словами, при анализе объема производства в энергетике в большей степени занимаются выявлением объема и причин недоотпуска энергии, чем самим объемом производства. Это объективно обусловлено особенностями энергетики, когда требуется, прежде всего, бесперебойное и надежное энергоснабжение.

Можно выделить следующие группы факторов, влияющих на производство энергии на ТЭС:

1. Факторы, обусловленные прогнозированием уровня энергопотребления:

a) зависимость от степени точности нормирования энергопотребления;

b) зависимость от выполнения плановых сроков присоединения новых потребителей;

c) зависимость от метеорологических условий.

2. Факторы, обусловленные изменением структуры генерирующих мощностей:

a) зависимость от гидрологических условий в данный период и выработки электроэнергий на ГЭС;

b) зависимость от условий погоды, теплового потребления и степени загруженности ТЭЦ по теплофикационному циклу;

c) зависимость от степени соблюдения сроков проведения ремонтов основного энергетического оборудования на других электростанциях;

d) зависимость от топливной конъюнктуры;

e) зависимость от уровня аварийности основного энергетического оборудования электростанций, подстанций и линий электропередачи.

3. Факторы, обусловленные стремлением достичь наибольшей экономичности в энергообъединений:

a) зависимость от заданного диспетчерского графика;

b) зависимость от внедрения мероприятий по экономии энергии у потребителе.

На ГЭС производство электроэнергии зависит от сезона, водности года, а также интересов других водопользователей (судоходство, орошение, рыбоводство).

Полезный отпуск электроэнергии в энергообъединении можно выразить следующим образом:

, (2.16)

где – выработка электроэнергии станциями энергосистемы; – расход электроэнергии на собственные нужды; – покупная энергия из соседних энергосистем; – потери энергии в сетях энергосистемы.

Аналогично определяется полезный отпуск теплоты:

, (2.17)

где составляющими являются отпуск теплоты со станций, от котельных и потери теплоты при ее распределении.

Анализ общего объема полезного отпуска энергии в натуральном выражении в энергообъединении производится по каждому из составляющих с выявлением факторов, которые повлияли на их изменение, например перетоки мощности, потери в сетях.

Основными исходными материалами по объему производства энергии, ее расходу на собственные нужды и отпуску с шин электростанции служат формы статистической отчетности 6-ТП и 3-тех, а по анализу полезного отпуска в энергообъединении – 46-ЭС.

В качестве примера (табл. 2.2) проведем количественный анализ производства и отпуска энергии для ТЭЦ с установленной мощностью 330 МВт по данным статистической отчетности по форме № 6-ТП (месячной).

Таблица 2.2 - Извлечение из формы № 6-ТП

*1Гкал = 4,19 ГДж.

Выполнение плана составляет:

по производству энергии ;

по отпуску электроэнергии ;

по отпуску теплоты .

Выполнение плана по отпуску электроэнергии не совпадает с выполнением плана по производству электроэнергии. Здесь складывается влияние расхода электроэнергии на собственные производственные нужды.

Абсолютное значение отклонения по отпуску электроэнергии можно разложить на две составляющие:

1) за счет изменения объема выработки:

2) за счет изменения коэффициента расхода электроэнергии на собственные производственные нужды:

.

При этом

.

Проверим соблюдение этого равенства аналитически:

В нашем примере , .

Абсолютное отклонение по отпуску электроэнергии с шин в том числе за счет увеличения объема производства и за счет снижения расхода электроэнергии на собственные нужды (без учета округления ).

Проверка: .

На электростанциях проводятся ежемесячный и ежесуточный учет и оперативный анализ производства и отпуска электрической энергии и теплоты.

В общем объеме производства электрической энергии определяют долю выработки электроэнергии по теплофикационному циклу. Дело в том, что выработка электроэнергии по теплофикационному циклу на ТЭЦ производится с меньшим, примерно в 2 раза, удельным расходом топлива, чем в конденсационном режиме.