Расчетная обеспеченность работы гидроэлектростанции - Расходная часть энергобаланса

РАСХОДНАЯ ЧАСТЬ ЭНЕРГОБАЛАНСА И ОЦЕНКА РЕГУЛИРУЕМОСТИ РЕЖИМА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
На современном этапе развития техники реальное получение электроэнергии и ее потребление практически представляют единый непрерывный производственный процесс: производство энергии невозможно без потребления, и наоборот. Энергетические показатели генерирующих установок в значительной мере определяются графиком энергопотребления, особенно для конденсационных ТЭС и гидростанций с зарегулированным режимом стока, работающих в пиковой части графика нагрузки. И наоборот, количество производимой электроэнергии определяет степень охвата электрификацией потребителей и уровень их энергоснабжения. Качество электроэнергии, зависящее от режима работы генерирующих и электротранспортирующих установок, оказывает существенное влияние на технологический режим предприятий. Этими обстоятельствами и вызвана взаимная обусловленность не только режимов работы этих двух элементов производственно-электроэнергетической системы, но и их технико-экономических показателей. Лишь при широком развитии техники аккумулирования электрической энергии эта особенность электроэнергетической системы может постепенно терять свое значение.
Энергопотребители постоянно находятся в стадии непрерывного и прогрессивного развития, что делает необходимым соответственное развитие энергосистемы и мощности электрогенерирующих установок.
Наоборот, рост мощности энергоустановок в свою очередь обусловливает и создает предпосылку для появления новых и увеличения мощности существующих предприятий. В этом и состоит единство их развития.
Развитие электрогенерирующих установок происходит как бы скачками и сопровождается вложением довольно крупных капитальных затрат и материальных ценностей и, кроме того, требует значительного количества времени. Поскольку потребители будут непрерывно развиваться и для этой цели потребуется нормальное энергоснабжение при высоком его качестве, то электрогенерирующие установки должны быть построены с учетом определенного перспективного роста потребителей.

Таким образом, развитие электроэнергетической системы как в отношении структуры, так и в части параметров и показателей отдельных генерирующих установок в значительной мере зависит от состава потребителей.
В связи с этим рассмотрение потребителей энергосистемы с точки зрения экономики и режима энергопотребления, а также их регулируемости представляет большой научный и практический интерес.
Потребители по физическому характеру энергопотребления могут быть разбиты на следующие группы:
а)  потребители, использующие световой эффект электрической энергии — производственное, бытовое и коммунальное освещение;
б)  потребители, использующие электроэнергию, превращенную в механическую — все приводные устройства заводов и предприятий;
в)  потребители, использующие тепловые и электрохимические эффекты электроэнергии для переработки сырья и получения готовой продукции — все электрохимические производства, как-то: производство металлического алюминия, карбида кальция, азотнотуковых удобрений, синтетического аммиака, цинка, меди (электролитным способом), получение хлора и электротермические производства— электро-выплавка чугуна, стали, меди и др.

Электрическая энергия (во всех видах превращения) приникает участие в производстве продукции или как фактор повышения производительности труда, или как средство непосредственного осуществления технологического процесса.
Механизацию технологического процесса производства, осуществляемую с помощью электроэнергии, следует отнести к группе использования последней в направлении повышения производительности труда. К этой же группе следует отнести и производственное освещение и получение тепла высокого и низкого потенциала при помощи электричества. Благодаря энергии улучшаются условия труда, быта и культурной жизни трудящихся и тем самым создается предпосылка для повышения производительности труда.
Ко второй группе использования электроэнергии относятся процессы производства, связанные с применением последней в качестве основного фактора технологического процесса превращения сырья в полуфабрикат. Использование электроэнергии в этом направлении позволяет качественно улучшить технологический процесс производства и открывает широкую перспективу для усовершенствования методов переработки сырья при освоении природных ресурсов.
В ряде технологических процессах производства электрическую энергию возможно заменить другими видами энергии. Так, например, для получения механической силы могут быть применены электроэнергия и энергия пара.
Многие процессы производства, связанные с высокотемпературным режимом, могут быть в одинаковой мере осуществлены как на. базе использования электроэнергии, так и при помощи сжигания топлива. В настоящее время установлено, что все высокотемпературные процессы лучше всего осуществляются при помощи теплового эффекта электрической энергии, однако, для этой цели применение ее не всегда оказывается экономичным. Поэтому для получения тепла высокого и низкого потенциала зачастую приходится применять топливо (путем непосредственного сжигания) и газ даже в тех случаях, когда по условиям технологического процесса производства электричество является наиболее удобным видом энергоносителя.
Для некоторых высокотемпературных процессов электроэнергия является единственно целесообразным и возможным видом энергии (например, для производства карборунда, высококачественных сталей, некоторых видов ферросплавов и др.).
Применение тех или иных энергоносителей, таким образом, зависит от технологических особенностей отдельных процессов производства, экономики производства энергоносителей и от уровня развития энергетической базы.
В настоящее время более или менее твердо установлены наиболее целесообразные виды энергоносителей для каждого отдельно взятого процесса производства. В работе Л. А. Мелентьева [79], в частности, указывается на следующие области применения отдельных видов энергии при централизованном энергоснабжении:

В отдельных районах и промышленных узлах при конкретном проектировании схемы их энергобаланса могут иметь место отклонения от указанных рекомендаций. Однако для подавляющего большинства промышленных узлов и энергетических систем при сегодняшнем уровне развития техники она в основном сохранится.
При комплексной и разнохарактерной структуре потребителей в энергосистеме в той или иной мере могут использоваться все виды энергоносителей (электричество, тепло, газ и топливо). Участие различных энергоносителей в системе в целом может уменьшать общую потребность в электроэнергии. Это уменьшение объясняется, с одной стороны, тем, что некоторые энергоносители могут заменить электроэнергию в отдельных процессах производства. Так, например, пар может заменить электроэнергию, необходимую для ряда механических (силовых) агрегатов, как-то: для молотов, прессов, турбовоздуходувок и т. п. Газ может заменить электроэнергию в процессах производства, где требуются высокотемпературные режимы. С другой стороны, при производстве некоторых энергоносителей представляется возможным попутно вырабатывать электрическую энергию. Так, например, парогенерирующие установки наряду с производством пара имеют возможность вырабатывать и электроэнергию, то есть тепловые энергоносители для энергосистемы в целом могут служить: источником получения тепла среднего и низкого потенциала, заменителем энергии и, наконец, источником для выработки электроэнергии.
Таким образом, взаимозаменяемость энергоносителей и возможность комплексного их производства создают предпосылку для широкого комбинирования при проектировании приходной и расходной части энергобаланса.
Одним из существенных факторов рационализации энергетики промышленных потребителей и уменьшения мощности и выработки генерирующих установок является использование всех видов вторичных энергоресурсов предприятий (отходящие газы промышленных печей, отработанный пар молотов и прессов, конденсат технологических и отопительно-вентиляционных аппаратов, работающих на паре, горячей воде и др.). Этот вопрос особенно актуален для металлургической и коксохимической промышленности, где эти виды энергоресурсов имеют место в наибольшем количестве.

Использование вторичных энергоресурсов для средне- и низкотемпературных процессов производства позволяет заметно сократить потребность в топливе.
Наибольшая рационализация энергетического хозяйства, таким образом, в значительной мере зависит от характера технологического режима производства, а также структуры и соотношения потребных энергоносителей.
Электрическая энергия имеет чрезвычайно прогрессивное значение в социалистическом воспроизводстве как фактор повышения производительности труда и как основа технологического процесса. Следовательно, режим работы энергоснабжающих предприятий имеет важное значение в экономике и производственном процессе потребителей.