Электроэнергетика Приморья (стр. 4 )

Главный вывод.

Изменение подходов к решению проблемы проведения масштабной реконструкции ЦЭС в Приморье решает основную цель настоящего проекта по предложению альтернативных технических решений. Эти решения способны к реализации задачи по оптимизации инвестиций в энергетику Приморья и обеспечивают баланс интересов различных групп субъектов по проекту реконструкции ЦЭС. Сравнение результатов рассматриваемых вариантов показывает, что применяя качественно измененные подходы, проблема реконструкции может быть решена на совершенно ином уровне инвестиционного ресурса, не вызывая напряжения при учете баланса интересов всех субъектов проекта реконструкции ЦЭС Приморья. Сравнение абсолютных величин показывает, что качественная масштабная реконструкция ЦЭС по уровню реконструкции в 2000 МВт может быть решена в 3 раза меньшим инвестиционным ресурсом и с минимальным увеличением тарифной стоимости электрической энергии. Само проведение реконструкции в ЦЭС при таких условиях обеспечит поддержку у всех субъектов проекта.

Дополнительные выводы.

1.  Принимая во внимание расчеты настоящего раздела, необходимо учитывать, что целью настоящего проекта является только оценка подходов к решаемой задаче реконструкции ЦЭС Приморья Такая оценка позволяет сделать выбор стратегического направления по реконструкции ЦЭС. Глубокая проектная проработка полной реконструкции должна быть произведена только после принятия решения по выбору стратегии реконструкции.

2.  Произведенная в статическом режиме, оценка подходов к решаемой проблеме реконструкции электроэнергетики Края в достаточной мере отражает соотношения в экономической эффективности по рассматриваемым подходам к решению задачи. В реальных динамических процессах реконструкции способ централизации даст более худшие показатели экономической эффективности, чем это произведено настоящей оценкой и, при этом, этот способ будет негативно влиять на массу факторов экономического роста Приморья. В свою очередь, реальные динамические процессы альтернативных решений при изменении подхода к задаче реконструкции дадут лучшие показатели эффективности по сравнению с проведенной оценкой. Такое состояние эффективности и должно ожидаться при проведении глубокой проектной проработки при выборе альтернативного пути реконструкции электроэнергетики Приморья.

3.  Важным обстоятельством настоящего проекта является тот анализ, который показывает полную бесперспективность применения «ветряных мельниц», как альтернативы при решении задачи реконструкции ЦЭС Приморья.

4.  При рассмотрении реконструкции энергетики Приморья только способом централизации необходимо учитывать, что:

-  привлеченный инвестиционный ресурс выходит на свою эффективность только после осуществления полной реконструкции

-  следствием реконструкции по способу централизации станет режим ограничения потребления электрической энергии на весь период проведения реконструкции, что отрицательно скажется на всех экономических показателях территории.

-  проблемы удаленных и труднодоступных мест на территории Приморья решены не будут

5.  Предлагаемая альтернатива подхода к решению задачи создает высокую динамику развития территории на базе любых требований потребителя, в том числе и удаленного, без ввода каких-либо ограничений на электроснабжение. При этом, практически, снижается в 3 раза объем привлекаемого инвестиционного ресурса для обеспечения уровня, равного принятому уровню реконструкции ЦЭС. Это значит, что дополнительный инвестиционный ресурс сможет быть направлен на развитие промышленного производства, которое будет,. однозначно, удовлетворено всеми необходимыми энергетическими ресурсами с приемлемыми ценовыми и качественными показателями, обеспечивающими конкурентоспособность продукции этих производств.

6.  Проведенный анализ показывает, что даже применение традиционных решений по автономности электроснабжения потребителя будет более выгодно в комбинационных решениях реконструкции. К недостаткам настоящего способа может быть отнесено относительно невысокое качество тока, подаваемого под нагрузку потребителя. Этот недостаток устраняется путем введения в схемную работу дополнительно оборудования, что, к сожалению, скажется на стоимости электрической энергии. Однако, этот недостаток может быть устранен введением инновационных решений, упоминание о которых присутствует при оценке стоимости электрической энергии и которые обеспечивают выход на высокие экономические показатели при полной реконструкции электроэнергетики Приморья. Подробное рассмотрение этих инновационных решений - в последующих разделах настоящего проекта.

VII План реализации реконструкции ЦЭС Приморья с позиции измененного подхода.

Изменение подхода к реконструкции энергетики Приморья имеет реальную техническую поддержку решениями, которые создают иные и более эффективные параметры реконструкции, чем просто реконструкция по традиционным централизованным решениям. Учитывая это, рассмотрение плана осуществления реконструкции на всей ее стратегической перспективе становится важнейшим элементом настоящего проекта. Первостепенная важность плана реализации реконструкции по измененному подходу определяется тем обстоятельством, что в период реконструкции должна быть заблокирована функция ЦЭС на ввод каких-либо ограничений, как на существующее энергопотребление, так и на возможность свободного подключения мощностей новыми потребителями электрической энергии. То есть ЦЭС должно функционировать в режиме свободного отпуска электрической энергии всем категориям потребителей и обеспечивать требуемую динамику включения новых потребителей в работу системы. Так как решение этой задачи только за счет применения единственного способа - способа централизации - принципиально не выполнимо, то важнейшие этапы реконструкции, проведенной по иному стратегическому направлению, должны быть рассмотрены и оценены по своим целям и задачам.

Выбор стратегического направления планирования.

Сравнение вариантов различных схем для осуществления реконструкции ЦЭС Приморья позволяет сделать выбор стратегического направления для плана реконструкции, который может быть обеспечен комбинационным вариантом и который можно определить как: «Реконструкция ЦЭС с применением традиционных и инновационных решений для целей автономного электроснабжения периферийных потребителей».

Такая комбинаторика реконструкции позволяет с максимальной эффективностью использовать все лучшие качества трех составляющих реконструкции: ЦЭС, ДЭС, инновации. При этом, выбор данного стратегического направления планирования основывается на следующих предпосылках, которыми:

·  Обеспечивается возможность не вводить режим ограничений потребления электрической энергии.

·  Обеспечивается возможность привлечения инвестиционного ресурса значительно меньшего, по сравнению с традиционным способом реконструкции, как в абсолютных, так и удельных (приведенных) значениях.

·  Обеспечивается возможность отложить реконструкцию существующей ЦЭС сроком до 10 лет. Эта возможность создает условия для накопления необходимого ресурса в специально созданных для этой цели фондах. Такие фонды будут раскрываться по мере необходимости реконструкции ЦЭС, что обеспечит не только снижение стоимости электрической энергии в пост-реконструкционный период, но и скажется на показателях эффективности развития территории.

·  Будут выведены из эксплуатации большие объемы распределительных сетей, что скажется не только на стоимости проведения реконструкции ЦЭС, но, в последующем, значительно уменьшит, как эксплуатационные издержки по поддержанию их работоспособности, так и увеличит надежность электроснабжения потребителей

·  Аварийные события в ЦЭС будут иметь лучшие последствия, так как будут затрагивать значительно меньшие территории, на которых располагаются потребители электрической энергии.

·  Обеспечивается глубокая предпроектная и проектная проработка для всех этапов осуществления реконструкции вне рамок жестких сроков проведения проектных работ. Такое состояние проектирования позволяет подготовить взвешенный отбор технических решений, произвести их типизацию и провести реконструкцию по сбалансированному и оптимизированному плану всех ее этапов, с возможность получения лучших закупочных цен для оборудования, поставляемого по принятым типовым решениям. Такое состояние проектирования позволяет осуществить глубокую предпроектную и проектную проработку всех нестандартных и специальных решений, обеспечить типизацию изделий по этим решениям с подготовкой и запуском серийного производства таких изделий на территории Приморья

·  Обеспечивается системная восприимчивость и востребованность для инновационных решений, создающих эффективные показатели, которые будут качественно влиять на развитие всей энергетики и всей территории Приморья.

Осуществление плана реконструкции по стратегическому направлению комбинированного варианта модернизации ЦЭС.

Такой вариант модернизации обеспечивает уровень реконструкции ЦЭС соответствующий нагрузке потребителя – 2000МВт при:

-  требуемом объеме инвестиций - 115 млрд. руб.

-  сроках проведения реконструкции – 10 лет

-  сроке службы после проведения реконструкции - 20 –30 лет

Преимущества реконструкции по данному плану описаны в предыдущем параграфе.

Реконструкция ЦЭС должна быть осуществлена в несколько этапов. Сроки исполнения этапов по периоду реконструкции даны в таблице 15.

(Табл.15)

Этапы	Период реконструкции
0-12 мес.	13-24 мес.	25-36 мес.	37-48 мес.	49-60 мес.	61-72 мес.	73-84 мес.	85-96 мес.	97-108 мес.	109-120 мес.
Этап1
Этап2
Этап3
Этап4
Этап5
Этап6

Содержание этапов плана реконструкции.

Этап 1 - Разгрузка существующей системы ЦЭС

Основная цель Этапа 1: Произвести разгрузку системы ЦЭС для снятия угрозы введения режима ограничения электроснабжения

При реализации Этапа 1 Плана реконструкции должны быть исполнены следующие задачи:

1.  Выбор первоочередных периферийных потребителей с суммарной мощностью нагрузки – 150 МВт для перевода их электроснабжения в режим автономности.

2.  Выбор традиционного оборудования ДЭС, его привязка к потребителю, закупка и установка в локальные автономные сети по выбранным объектам энергопотребления.

3.  Обеспечение возможности включения к существующему ЦЭС новых потребителей по интегрированному потреблению.

Рис.3

 

Этап 2 - Предпроектные и проектные проработки по плану реконструкции.

Основная цель Этапа 2: Обеспечить модернизацию энергетики продуманными проектными решениями и запустить реконструкцию по выбранному стратегическому направлению комбинированного варианта.

При реализации Этапа 2 Плана реконструкции должны быть исполнены следующие задачи:

1.  Исполнение полного объема предпроектных работ, обеспечивающих нормальный ход планирования реконструкции, выбор площадок для установки электростанций автономного электроснабжения и подготовки технических заданий (ТЗ) на исполнение проектных работ по применяемым техническим решениям.

2.  Проектная проработка технических решений, обеспечивающая создание типовых энергетических блоков ДЭУ.

3.  Проектная проработка технических решений, обеспечивающая объединение типовых блоков ДЭУ в типовые модули электростанций ДЭС с необходимой потребителю мощностью, инфраструктурой. и системой управления.

4.  Разработка нестандартных схемных решений, обеспечивающих без синхронизации качественное управление любым количеством ДЭУ, установленных в модулях ДЭС, с усилением надежности электроснабжения, обеспечением высоких показателей электрического тока под нагрузкой потребителя и поддержанием минимального расхода топлива в любом диапазоне изменения нагрузок.

5.  Проектная проработка типовых модулей электростанций ДЭС на включение в их инфраструктуру и в единую систему управления типовых блоков и модулей инновационных решений, обеспечивающих резкое снижение расхода топлива на электростанциях.

6.  Проектная проработка инновационных технических решений, обеспечивающая создание типовых узлов, агрегатов, блоков и модулей оборудования, работоспособных в заданных ТЗ условиях эксплуатации и в совместной работе с проектируемыми модулями электростанций ДЭС для целей резкого снижения расхода топлива.

7.  Согласование технических условий поставок типового оборудования с производителями.

8.  Выдача производителям оборудования ТЗ на проработку к поставке узлов оборудования с характеристиками обеспечивающими безусловную согласованную работу поставляемого оборудования с требованиями проектных решений.

9.  Исполнение необходимого объема предпроектных и проектных работ, обеспечивающих нормальный ход реконструкции ЦЭС в рамках выбранного плана реконструкции.

Этап 3 - Реконструкция по плану вывода периферийных потребителей в автономное электроснабжение

Основная цель Этапа 3: Продолжить разгрузку системы ЦЭС и обеспечить динамичное подключение к ЦЭС интегрированных потребителей без введения режима ограничения электроснабжения

При реализации Этапа 3 Плана реконструкции должны быть исполнены следующие задачи:

1.  Обеспечить ежегодный вывод из ЦЭС по 50 МВт нагрузки периферийного потребителя и перевести данного потребителя на автономное электроснабжение.

2.  Обеспечить привязку типовых проектных решений к выбранным площадкам установки электростанций автономного электроснабжения.

3.  Подготовить строительные площадки для монтажа энергетического оборудования

4.  Обеспечить поставку и прием оборудования на строительных площадках.

5.  Произвести монтаж оборудования согласно проекта и ввести его в эксплуатацию.

6.  Обеспечить мониторинг строительства и проектный надзор за проведением работ

Этап 4 – Поготовка производства типового инновационного оборудования

Основная цель Этапа 4: Создать производство типового оборудования по инновационным техническим решениям, обеспечивающим резкое снижение топливного ресурса по типовым электростанциям, устанавливаемым у периферийных потребителей для реализации целей реконструкции ЦЭС.

При реализации Этапа 4 Плана реконструкции должны быть исполнены следующие задачи:

1.  Подготовка производства осуществляется на базе РКТД, которая будет выпущена в процессе проектирования типовых решений энергетического оборудования по инновационным решениям при прохождении Этапа 2 реконструкции ЦЭС.

2.  Подготовка производства осуществляется с тем расчетом, при котором в течение 2-3 лет можно будет выйти на объемы выпуска оборудования в 50 МВт в год с тем, чтобы согласованно исполнить план реконструкции ЦЭС.

3.  Проводится обследование машиностроительных и энергетических предприятий Приморья на предмет технологической оснащенности и размещения заказов на изготовление узлов и деталей инновационного оборудования, при этом:

- проводится отбор необходимого производственного оборудования

- осуществляется увязка производственного оборудования в технологический цикл производства

- готовиться необходимая оснастка обеспечения технологического цикла производства

4.  Готовятся складские площади и мощности сборочных производств инновационного оборудования

5.  Осуществляется подготовка кадров для производства, монтажа и сервисных служб оборудования

Этап 5 – Доустановка оборудования по инновационных решениям в соответствие плану вывода периферийных потребителей в автономное электроснабжение.

Основная цель Этапа 5: Снизить не менее, чем на 80% сжигание топлива на электростанциях, установленных у периферийных потребителей в период прохождения Этапа 3 реконструкции с целью обеспечения его автономного электроснабжения

При реализации Этапа 5 Плана реконструкции должны быть исполнены следующие задачи:

1.  Обеспечить поставку и прием оборудования на строительных площадках.

2.  Произвести монтаж оборудования согласно проекта и ввести его в эксплуатацию.

Этап 6 – Реконструкция по плану модернизации ЦЭС.

Основная цель Этапа 6: Вывести план реконструкции на заданный уровень в 2000 МВт по общей нагрузке потребителя..

При реализации Этапа 5 Плана реконструкции должны быть исполнены все задачи, поставленные проектом реконструкции ЦЭС.

Особенности реконструкции по комбинированного варианту модернизации ЦЭС.

К особенности комбинированного варианта реконструкции можно отнести достаточную универсальность плана на эффективное электроснабжение периферийного и удаленного потребителя энергии при:

-  реконструкции отдельных участков ЦЭС с нагрузочной способностью от 1 МВт и выше

-  отсутствии технической возможности подключения к ЦЭС

-  высокой стоимости подключения к ЦЭС

-  сложности определения часовых графиков нагрузки потребителя на ЦЭС

-  проблемах по расстоянию и цене доставки топлива к действующим ДЭС

Универсальность данного плана позволяет в короткие сроки обеспечить качественное и относительно недорогое электроснабжение потребителя по различным схемным комбинациям, что позволяет создавать оптимизированную цену на электрическую энергию по всему спектру решаемых задач, относящихся к форме и структуре потребления энергии.

VIII Технические решения, обеспечивающие их универсальную применимость при измененном подходе к реконструкции ЦЭС

Учитывая, что измененный подход к реконструкции ЦЭС требует технических решений, которые были бы способны к реализации задачи по автономному электроснабжению потребителей без ограничений и в любом месте на территории Приморья, то это значит, что проектные технические решения должны обладать широкими и универсальными возможностями.

Традиционные ДЭС, как основное универсальное техническое решение для целей автономного электроснабжения потребителей.

Существует широкая альтернатива источников энергии для применения в энергетике. Но не смотря широкий выбор, очень мал список реальных технических решений для организации эффективных автономных электроэнергетических систем различной мощности и степени локализации. Среди этого списка существует единственное традиционное техническое решение в виде ДЭС, которое может применяться, как универсальный способ для осуществления автономного электроснабжения.

Как любое универсальное средство, ДЭС имеют свои положительные и отрицательные стороны. Проектом реконструкции ЦЭС должны быть максимально задействованы все положительные аспекты применения ДЭС.

Положительные стороны применения ДЭС, которые должны быть максимально задействованы при реконструкции ЦЭС:

1.  Низкие инвестиционные требования.

2.  Высокая степень автоматического управления и поддержания энергетического баланса в энергосистеме.

3.  Быстрая установка и подключение потребителя к электроснабжению.

4.  Возможность работать с двумя фазовыми состояниями энергоносителя –жидкость и газ.

5.  Способность к дезинтегрированной генерации для отдельно стоящих зданий и сооружений

6.  Достаточная интегрированная мощность для целей электроснабжения крупных потребителей электрической энергии.

ДЭС имеет некоторый перечень отрицательных аспектов при их использовании, устранение которых является одной из целей настоящего проекта

Технические решения, направленные на устранение отрицательных аспектов применения ДЭС.

Современное состояние разработок и предложений в этой области.

Основная идея разработок в области реализации устранения отрицательных сторон применения ДЭС – это снижение расхода топлива при организации электроснабжения потребителей в автономном режиме их работы. В основе разработок находится применение ВИЭ

Ветродизельный комплекс

Схема применяется с конца 70-х годов.

Данная схема позволяет применять ее на промышленные нагрузки. Для того, чтобы снизить расход топлива, в схему работы ДЭС параллельно включаются традиционные ВЭУ («ветряные мельницы»). Однако, включенное в параллельную работу дополнительное оборудование, преобразующее ВИЭ в электрическую энергию, обеспечивает компенсацию затрат только по стоимости своей установки, практически, не влияя значительно на конечную стоимость электрической энергии, получаемой в автономной сети. Объясняется это тем, что, с технической точки зрения, схема работоспособна только при постоянной работе ДЭС, что и сказывается на окончательном экономическом эффекте данной схемы.

Гибридные системы

Схема применяется с конца 90-х годов.

По сути, схема представляет собой электроэнергетическую когенерационную систему способную работать в автономном режиме с энергией от разнородных энергетических источников для получения потребителем тепловой и электрической энергии из единой системы.

Данная схема применяется для обеспечения режима жилищно-коммунального потребления и имеет экономические ограничения для поддержания промышленных нагрузок в режиме автономной работы.

Технологии электро-энергетических комплексов (ТЭЭК технологии)

Схема разработана в середине 90-х годов.

Схема обеспечивает универсальную применимость и создает экономические и экологические показатели, не достижимые для других технических решений. Установленное в схеме дополнительное оборудование, преобразующее ВИЭ в электрическую энергию, способно самостоятельно работать без ДЭС, которая включается в работу только в моменты пассивности ВИЭ при интенсивности потока ВИЭ меньше расчетного. Такая схема работы позволяет сберегать не менее 80% применяемого энергоресурса и обеспечивает устранение всех отрицательных сторон применения ДЭС для целей автономного электроснабжения.