Главная   >>   Современная теплоэнергетика

Современная теплоэнергетика

ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ И СОСТОЯНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ
9.1. Понятие о техническом уровне энергетики и теплоэнергетики

Технический уровень энергетики характеризуется способностью его генерирующих объектов (ТЭС, ТЭЦ, АЭС, ГЭС и других электростанций) и электрических сетей обеспечить потребителей в любой момент времени требуемым количеством электрической и тепловой энергии, требуемого качества (нормированных частоты и напряжения для электроэнергии и нормированных температуры и давления для сетевой воды) при обеспечении высокой экономичности, надежности производства и максимальной безопасности с минимальным вредным влиянием на людей и окружающую среду.

Из этого определения следует, что потребителю необходима не электрическая и тепловая энергия вообще, а вполне определенного качества. Его, например, не устроит частота сети в 48 Гц, ведь тогда производительность такого оборудования, как станки, насосы и т.д., снизится. Не устроит его в ряде случаев и частота сети 51 Гц, — тогда будет происходить перегрузка электродвигателей и преждевременный выход их из строя. Тем более недопустим недостаточный нагрев прямой сетевой воды на ТЭЦ при суровых морозах

Жестко поставленные требования к качеству электроэнергии и параметрам сетевой воды и порождают главную проблему производства электроэнергии: в любой момент времени при любых потребностях в электрической и тепловой энергии их источники должны производить столько электрической и тепловой энергии, чтобы их параметры (качество) оставались в нормативных пределах. Это выполняется эксплуатационным персоналом электростанций по указанию диспетчерских служб энерго­систем путем нагружения, разгружения, пуска и остановки отдельных турбогенераторов. К сожалению, ни один из видов генерирующих источников не является универсальным в том смысле, что он готов работать легко, свободно, экономично и надежно в любых режимах. Например гидротурбины ГЭС способны в считанные секунды без каких-либо последствий для оборудования изменять свою нагрузку, но вынуждены работать при максимальной и постоянной нагрузке весной (при переполняемых паводковыми водами водохранилищах). Еще несколько примеров: энергоблоки АЭС не могут разгружаться (без резкого снижения экономичности и надежности) ниже 50—60 % номинальной мощности. Автономные ГТУ способны очень быстро и сравнительно безопасно для себя изменять электрическую нагрузку, но не должны долго работать из-за сравнительно низкой экономичности. ТЭЦ способны участвовать в регулировании электрической нагрузки лишь в узком диапазоне, так как во многих случаях эта нагрузка определяется требованиями потребителей тепловой энергии. Мощные паротурбинные энергоблоки не могут работать с частыми и быстрыми остановками без появления трещин в основных деталях. Таким образом, высокий технический уровень энергетики может быть обеспечен только при гармоничной структуре генерирующих мощностей: в энергосистеме должны быть и АЭС, вырабатывающие деше­вую электроэнергию, но имеющие серьезные ограничения по диапазону и скорости изменения нагрузки, и ТЭЦ, отпускающие тепло и электроэнергию, количество которой зависит от потребностей в тепле, и мощные паро­турбинные энергоблоки, работающие на тяжелых топливах, и мобильные автономные ГТУ, покрывающие кратковременные пики нагрузки.

Основным показателем технического уровня ТЭС и АЭС является экономичность. Связано это с тем, что в эксплуатационных издержках при производстве на ТЭС электрической и тепловой энергии стоимость топлива составляет 70—75 %, т.е. она является определяющей. Любые неполадки, вынужденные простои оборудования, технические ограничения мощности, старение и аварии сразу же сказываются на экономичности теплоэнергетических объектов, и поэтому ее уровень объективно отражает технический уровень теплоэнергетики.