4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ.
4.1. Классификация мероприятий по снижению потерь энергии
Снижение потерь электроэнергии в сетях является частью общей задачи повышения экономичности работы энергосистемы.
Необходимо отметить, что не всякое снижение потерь в сети повышает экономичность работы энергосистемы в целом. Известно, что снизить потери можно и экономически нецелесообразными способами. Вместе с тем не каждое повышение экономичности работы энергосистемы сопровождается снижением потерь в сетях. Имеются, в частности, мероприятия, которые повышают экономичность работы энергосистемы в целом и увеличивают потери в сетях. К таким мероприятиям, например, относятся: оптимизация режимов энергосистем по активной мощности нагрузок станций, основной щелью которой является экономия затрат на станциях; повышение надежности электроснабжения и качества электроэнергии, когда ставится задача уменьшения ущерба от возможного недоотпуска и низкого качества электроэнергии, и т. п.
Все мероприятия по снижению потерь принято делить на 3 группы [28]:
- Беззатратные и малозатратные мероприятия, которые не требуют для внедрения дополнительных капиталовложений. Примером этому может служить повышение рабочего уровня напряжения в сети за счет лучшей настройки регуляторов напряжения на генераторах и трансформаторах или соответствующей перестановки ответвлений на регулируемых под нагрузкой трансформаторах. Эти мероприятия иногда называются режимными. к этой же группе относятся организационные мероприятия, такие как сокращение сроков и повышение качества ремонтов оборудования энергосистемы и т. п. Целесообразность широкого внедрения организационных мероприятий очевидна.
- Технические мероприятия с целевым эффектом, разработанные специально для снижения потерь (капиталовложения в которые окупаются целиком за счет снижения потерь электроэнергии). К таким мероприятиям относят перевод сети на высшую ступень напряжения, замену проводов воздушных линий на провода с большим сечением, замену трансформаторов, установку дополнительных регулирующих и компенсирующих устройств и т. д. Целесообразность таких мероприятий должна обосновываться с помощью соответствующих технико-экономических расчетов.
- Технические мероприятия с Сопутствующим эффектом, к которым относится практически весь ввод электросетевых объектов по «Схеме развития энергосистемы» за счет централизованных капитальных вложений.
Как показывают результаты расчетов, наиболее эффективными являются мероприятия, специально разработанные для снижения потерь и требующие капиталовложений, т. е. мероприятия с целевым эффектом. В первую очередь к ним относятся компенсация реактивной мощности в сетях и замена проводов на перегруженных воздушных линиях. Увеличение уровня компенсации реактивной мощности по стране с 0,2 до 0,4 квар/кВт позволит снизить потери электроэнергии в электрических сетях на 15—20%, а установленную мощность трансформаторов — на 36 тыс. MBA. Срок же окупаемости устройств для компенсации реактивной мощности составляет, как правило, 2—3 года [26].
По своему назначению все мероприятия по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях можно подразделить на следующие группы.
Мероприятия по оптимизации развития электрической сети.
Эта группа эксплуатационных мероприятий выполняется с целью развития и реконструкции сети, повышения параметров ее режима до технически обоснованных на стадий проектирования. Основными мероприятиями этой группы являются: повышение номинального напряжения сети, замена проводов на перегруженных ЛЭП, дополнительная установка источников реактивной мощности в сети.
Мероприятия по оптимизации режимов работы электрической сети и основного оборудования.
К этой группе относятся мероприятия, позволяющие вести оптимальный режим работы энергосистемы и отдельных сетей. В основном они не требуют больших затрат. Наиболее эффективными мероприятиями этой группы являются: оптимизация мест размыкания сети, оптимизация режима -работы системы, задание оптимальных режимов потребления реактивной мощности потребителям.
Мероприятия по автоматизации режима работы сети.
Группа мероприятий для обеспечения возможности ведения режима системы или отдельных ее элементов в составе автоматизированной системы диспетчерского управления АСДУ, включающая в себя автоматизацию регулирования коэффициентов трансформации трансформаторов, автоматическое регулирование реактивной мощности, всех ее источников и т. п.
Мероприятия по снижению расхода на холостой ход и собственные нужды.
Эта группа связана с заменой работающего оборудования на оборудование с меньшим расходом холостого хода или выбором оптимального состава оборудования, работающего при минимальных нагрузках.
Мероприятия по снижению коммерческих потерь.
Коммерческие потери зависят от точности учета потоков энергии по электросчетчикам и своевременной оплаты электроэнергии потребителями. Система учета потерь электроэнергии в энергосистеме должна быть организована таким образом, чтобы с ее помощью можно было установить причины фактического уровня сложившихся отчетных потерь и наметить рациональные пути их снижения. Для этого прежде всего необходимо наладить коммерческий учет потоков энергии в границах каждого хозрасчетного, структурного подразделения электрических сетей, т. е. иметь возможность оперативного контроля отчетных потерь. Наряду с учетом потерь энергии по электросчетчикам необходимо систематически определять потери энергии в сети аналитическим способом, т. е. оценивать технические потери.
Мероприятия по повышению уровня эксплуатации электрической сети.
Уменьшение потерь электрической энергии может быть достигнуто как за счет снижения самих потерь, так и за счет повышения потока передаваемой энергии. Последнее определяется уровнем эксплуатации и техническим состоянием сети. Задача состоит в том, чтобы обеспечить такую готовность сети нести нагрузку, при которой время нахождения ее элементов в отключенном состоянии для проведения плановых и аварийных ремонтов, а также профилактических работ было бы минимальным.
Предложенная классификация дает возможность подойти к формализации задачи выбора мероприятий по снижению потерь энергии в сети. Эта задача должна решаться только в том случае, если потери энергии в сети выше оптимальных, определенных на стадии проектирования сети, и при условии, что энергосистема выполнила все беззатратные организационные и режимные мероприятия. В этом случае при разработке режима энергосистемы и решении задач оптимизации развития системы нужно оценить влияние на величину потерь энергии в сети каждого мероприятия и ранжировать их по величине снижения потерь и по затратам на их осуществление. В качестве критерия можно использовать величину эффекта на рубль затрат кВт-ч/руб.
На втором этапе расчета для получения результата с учетом влияния одного мероприятия на другое необходимо оценить влияние на снижение потерь энергии каждого мероприятия при выполнении всех предыдущих по списку, составленному на первом этапе.
Данный подход дает возможность выбрать первоочередные мероприятия в энергосистеме, и при внедрении ОАСУ «Энергия» выявить наиболее значимые мероприятия в целом для отрасли с тем, чтобы Минэнерго, разрабатывая ежегодный эксплуатационный приказ, включало в него наиболее эффективные мероприятия.