Потребления реактивной

1.5. Графики изменения во времени мирового потребления различных энергетических ресурсов, выраженных в условном топливе (фактическое и ожидаемое)

Интересно проследить эволюцию потребления различных видов энергии начиная с доисторических времен ( 1.7, а). Мускульная энергия человека и животных, иногда называемая «биологической» энергией, некогда была единственным источником энергии. В настоящее время она составляет величину, меньшую 1% от общего потребления энергии (на 1.7 не показана). Доля

1.7. Характеристики энергетических ресурсов Земли и их использование: а — схема исторического изменения различных видов энергии, потребляемой человеком; б—диаграммы потребления различных источников первичной энергии в США; в — структура потребления энергоресурсов в СССР; г — структура использования в народном хозяйстве СССР органического топлива и ядерной энергии; д — прогноз мирового потребления горючих полезных ископаемых

В начале XX в. уголь занимал, наибольшую долю от всех используемых энергоресурсов. По мере увеличения потребности в нефти, газе доля угля в выработке электроэнергии уменьшалась. На 1.7,6 показана динамика потребления различных энергоресурсов в США, а на 1.7, в — в СССР. Использование энергетических ресурсов для различных технических и технологических нужд в СССР иллюстрируется 1.7, г.

В условиях бурного развития энергетической промышленности и многих других отраслей техники, когда особое значение приобретают вопросы загрязнения биосферы, повышенное внимание уделяется возобновляемым источникам энергии, таким, как энергия приливов, геотермическая энергия и особенно солнечная энергия. Интересно проследить эволюцию потребления различных видов энергии начиная с доисторических времен ( 1,3, б).

Что касается второго условия на структуру потребления энергоресурсов повлиял тот факт, что до 1973 г. цены на нефть и газ искусственно поддерживались на неоправданно низком уровне (который в ряде районов едва превышал издержки производства). Эти исчерпаемые виды ресурсов — для некоторых стран единственный источник доходов — оценивались ниже их действительной стоимости -в течение большого периода времени и потреблялись в чрезмерных количествах, как если бы их запасы были неограниченными. Даже после 1973—-1974 гг., когда ОПЕК начала периодически корректировать свои цены на сырую нефть, характер потребления различных органических видов топлива продолжал следовать той же тенденции и доля нефти и газа в мировом потреблении первичных энергоресурсов (главным образом в промышленно развитых странах) продолжала увеличиваться, а доля угля, наоборот, уменьшаться (табл. 3).

Рассматривается подход Международного энергетического агентства, к реализации стратегии НИОКР в области энергетики. Приводится экономическая характеристика новых технологий, в том числе энергосберегающих, а также данные о динамике роста потребления различных энергоресурсов в группе из 15 стран— членов МЭА. УДК 620.9:551.58

Почему авторский коллектив счел необходимым подготовить справочник, охватывающий задачи формирования решений в технологически различных СЭ? Потому что тенденции развития мировой энергетики, энергетики промышленно развитых стран, включая государства бывшего СССР, приводят ко все более тесному взаимодействию процессов производства, переработки и преобразования, транспорта, хранения, распределения и потребления различных видов энергии.

реальные графики потребления различных ЭР технологическими агрегатами и производствами, а также реальные графики выхода ВЭР, вплоть до часовых, с учетом режимных характеристик и условий работы технологических агрегатов;

• Многочисленные прогнозы по вопросу исчерпания запасов органического топлива на планете, которые делались в последние десятилетия, оказались по состоянию на сегодня довольно далекими от истинного положения. Объясняется это тем, что иными оказались положенные в основу прогнозов темпы роста потребления различных энергоресурсов, масштабы мероприятий по экономии энергоресурсов и т. п. Так, в течение последнего десятилетия абсолютные размеры добычи нефти в мире практически стабилизировались, соответственно доля нефти в общем топливном балансе уменьшается. Однако в целом сохраняется вывод о вступлении энергетики в новый период относительно дорогой энергии. Поэтому во всех странах большое внимание уделяется всемерной экономии топлива, в особенности нефти и газа. Следует также учитывать, что не только нефть и природный газ являются весьма ценным химическим сырьем, но и многие сорта углей. Поэтому сохранение запасов органического топлива имеет не только энергетическое значение.

Использование ЭМ приведет к изменению графика нагрузки в энергосетях, так как ЭА будут заряжаться в основном в ночное время и выходные дни. Это в свою очередь изменит соотношение мощностей электрогенерирующих устройств, работающих в базисном, полупиковом и пиковом режимах, и соотношение объемов потребления различных видов топлива, т.е. в конечном итоге окажет влияние на экономические показатели энергосистемы. В связи с этим для экономической оценки целесообразности применения ЭМ необходимо использовать системный подход, т.е. рассматривать экономические показатели электро-генерирующей и транспортной систем. В качестве примера проведем технико-экономическое сравнение комплексных систем, включающих электрогенерирующие и транспортные системы. Для упрощения принимаем, что транспортная система имеет лишь парк автомобилей или электромобилей. Заряд электромобилей производится в часы провала графика нагрузки в сетях и в выходные дни. Принимаем для упрощения, что электромобили используют всю провальную нагрузку, поэтому в данном случае в энергосистеме отсутствуют полупиковые установки. Соответственно увеличивается мощность базисных установок, в качестве которых рассмотрим АЭС или ТЭС на угольном топливе. В качестве энергосистемы принимаем систему мощностью 10 ГВт, параметры которой были рассмотрены ранее. Принимаем, что автомобили и электромобили работают в городе, соответственно КПД автомобиля составляет 15%, а КПД ЭМ - 60%. Будем рассматривать ЭМ первого и второго поколений. В качестве ЭМ первого поколения рассматриваем ЭМ со свинцовым ЭА, пробег их без заправки не превышает 100 км, средняя скорость не выше 33 км/ч и соответственно среднее время работы ЭА в режиме разряда - 3 ч в сутки.

Основным показателем потребления реактивной мощности за некоторый период наблюдения (сутки, месяц, год) является средневзвешенный коэффициент мощности, рассчитываемый по формуле

Активные нагрузки предприятия питаются как от подстанций энергосистемы, так и от собственных электростанций промышленного предприятия (при их наличии). Реактивные нагрузки могут питаться и от конденсаторных установок, которые располагаются в местах потребления реактивной мощности, а также от синхронных компенсаторов и синхронных электродвигателей. В связи с этим во многих случаях для отыскания оптимальных мест установки источников реактивной мощности нужно находить центры потребления реактивной мощности предприятия. Осуществляется это с помощью картограммы реактивных нагрузок предприятия.

работают с большими и переменными во времени отклонениями от номинального режима. При .этом имеет место значительное изменение потребления реактивной мощности из сети. В качестве примера на 8.1 представлены зависимости tgcp от напряжения для двигателя

2) возможность генерирования и потребления реактивной мощности;

С 1982 г. введены новые «Правила пользования электрической и тедловой энергией», предусматривающие нормирование потребления реактивной мощности непосредственно в именованных единицах, а не в отно- -сительных, каковыми являются cosq> и tgq>. Таким образом, было достигнуто единообразие в нормировании параметров электропотребления для предприятий, т. е. наряду с нормированием потребления активной мощности стали нормировать и реактивную. Учитывая необходимость постоянного поддержания оптимальных режимов в энергосистеме, реактивная мощность предприятий нормируется для периода максимальной активной нагрузки энергосистемы Q9i и для периода минимальной нагрузки Qs2. Значения Qai и Q32 рассчитываются энергоснабжающей организацией по специальной методике и на каждый год указываются в договоре на пользование электрической энергией. Для потребителей с присоединенной мощностью менее 750 кВ-А, оплачивающих электроэнергию по одноставочному тарифу, задается iмощность КУ, которые должен установить потребитель в системе электроснабжения, в виде QK3.

При отсутствии синхронных двигателей на предприятии или недостаточной их мощности устройствами регулирования должны оснащаться конденсаторные установки. Регулирование генерируемой конденсаторными установками реактивной мощности можно вести только ступенями путем деления батарей на секции. Число секций этой установки выбирается в зависимости от характера графика потребления реактивной мощности. В большинстве случаев оказывается достаточным ограничиться тремя-четырьмя секциями. В табл. 8.3 приведены данные по комплектным конденсаторным установкам для силовых сетей напряжением 380 В.

Значения Q3i и Q& определяют за периоды времени, устанавливаемые энергоснабжающей организацией, и фиксируют в договоре на пользование электроэнергией. Например, 30-минутный максимум определяется за период с 8 до И и с 18 до 21 ч (общая продолжительность— 6 ч), а среднее потребление в часы малых нагрузок — с 23 до 6 ч (продолжительность — 7ч). Поэтому при рассмотрении режимов потребления реактивной мощности следует иметь в виду часы больших и малых нагрузок, а не наибольших и наименьших, представляющих собой предельные значения с малой продолжительностью.

При Q32>0 одна уставка не может обеспечить требуемые режимы потребления реактивной мощности во все периоды,времени. В этом случае дополнительно к фиксированной, ненастраиваемой уставке Qyi = 0 необходима вторая, настраиваемая уставка Qy2. Настраиваемую уставку Qy2 для периодов малых нагрузок устанавливают в соответствии со значением Q32. Кроме того, необходим автоматический переключатель, который в нужное

б. Перечислить и охарактеризовать организационно-технические мероприятия по снижению потребления реактивной энергии.

В сетях промышленных предприятий существует расчетный учет, служащий для денежных расчетов за электроэнергию с энергоснабжающей организацией, и технический учет, служащий для межцеховых расчетов, контроля за соблюдением режимов потребления электроэнергии, определения удельных норм расхода электроэнергии на единицу продукции и т. п. Учет потребления реактивной составляющей мощности за заданное время необходим для определения количества квар-ча-сов, полученных извне и выработанных компенсирующими установками самого предприятия.

вызванное неравенством генерируемой и потребляемой реактивной мощностей. Увеличение потребления реактивной нагрузки при снижении напряжения ниже ^кр, приведет к дальнейшему его снижению. Процесс снижения напряжения может носить лавинообразный характер, при котором наступит опрокидывание асинхронных двигателей в узле нагрузок и отключение литающей линии за счет возросших токов двигателей, рост которых обусловлен увеличением их скольжения.