Особенности составления баланса электроэнергии

Суточный баланс мощности является в то же время балансом электроэнергии. При определенном графике рабочих мощностей электроэнергия станции также известна.

Электроэнергию системы и каждой станции можно определить за любой промежуток времени по суточному балансу мощностей: в период ночного провала нагрузки (ночью), в период прохождения максимума, в рабочие и выходные дни, для различных месяцев года и др. Такая задача возникает, если этого требуют установленные тарифы или специальные программы электроснабжения потребителей. Например, для зонных тарифов, когда, скажем, ночью оплата за электроэнергию меньше, чем днем. Тарифы также могут регулироваться по дням недели или сезонам года. Может решаться задача оценки влияния различных потребителей на затраты системы для рассматриваемого баланса электроэнергии. Это требуется для дифференциации тарифов по отраслям производства или группам потребителей.

Баланс электроэнергии является основой для составления балансов топлива и гидроэнергетических ресурсов. Поэтому период времени доходит до года, а в перспективных задачах и до нескольких лег. Прогнозировать графики нагрузки для каждых суток года практически невозможно, и возникает самостоятельная задача составления баланса энергии. Прогнозы потребления электроэнергии имеют меньшие погрешности, чем прогнозы графиков нагрузки, и балансы электроэнергии для периодов текущего управления от месяца до года обычно составляются без использования графиков нагрузки.

Баланс электроэнергии имеет вид.

где Э_ген — генерация электроэнергии; Э_нагр — электропотребление; ЛЭпот — потери электроэнергии.

Принципиальное значение при составлении баланса энергии имеет распределение выработки электроэнергии между ТЭС и ГЭС в смешанной энергосистеме. Для ГЭС, имеющих регулирующее водохранилище, естественный приток воды и запас воды в водохранилище перераспределяются за цикл регулирования (сезон, год, несколько лет) в соответствии с требованиями энергосистемы. Располагаемая мощность ГЭС не имеет жесткой связи с выработкой электроэнергии. Может быть большая располагаемая мощность и недостаток электроэнергии для ее обеспечения, или, наоборот, недостаток располагаемой мощности для использования всей возможной электроэнергии. Самое главное заключается в том, что баланс мощностей смешанной энергосистемы за определенные сутки влияет на выработку электроэнергии ГЭС всего последующего периода. Это вызывает необходимость составлять балансы электроэнергии смешанной энергосистемы для всего цикла регулирования: для периода сработки водохранилища, для периода его заполнения и для года в целом.

Главные задачи балансов электроэнергии:

• 1) определение необходимых энергоресурсов ТЭС для нормальной работы системы;
• 2) определение режима использования водных ресурсов ГЭС по условию наибольшей выгодности для системы;
• 3) определение сальдо-перетоков электроэнергии (покупной или проданной) с оптового рынка;
• 4) определение отношений купли-продажи на региональном рынке между ЭЭС и покупателями-потребителями электроэнергии;
• 5) определение потерь электрической энергии в сетях;
• 6) планирование всей производственно-хозяйственной деятельности.

При неблагоприятных гидрологических условиях уменьшается выработка электроэнергии ГЭС и может появиться дефицит электроэнергии в системе.

Надежность энергетических балансов и обеспеченность работы ЭЭС При дефиците электроэнергии часть потребителей отключается и нарушается требование бесперебойности электроснабжения. Гидрологические условия от энергосистемы совершенно не зависят. Для того чтобы отрицательные последствия низкой приточности воды на реке имели наименьшее влияние на бесперебойность энергоснабжения, энергосистема применяет различные меры.

ТЭС работают с предельно допустимой для них нагрузкой.

Рис. 5.5. Состав задач по составлению баланса электроэнергии.

Аварийный резерв используется как рабочая мощность, покупается недостающая энергия у других энергосистем и пр. Однако и при этом не всегда удается полностью исключить дефицит электроэнергии. Поэтому для смешанных энергосистем существует понятие «обеспеченность энергоснабжения в системе». Смешанные энергосистемы имеют ее ниже, чем тепловые. Для смешанной энергосистемы гидроресурсы должны использоваться так, чтобы обеспеченность работы системы была наибольшей. Это требование имеет простое содержание: ГЭС должна работать с наименьшей нагрузкой, и при этом ее запасы гидроэнергии в водохранилище будут наибольшими. Однако при этом нарушается требование экономичности ГЭС в системе. Гидроэнергия должна использоваться по критерию максимума выгодности для системы. Такое противоречие всегда существует и выдвигает особые требования к рациональному использованию водных ресурсов ГЭС. Балансы электроэнергии составляются с учетом этих требований.