Глава 3 БАЛАНС ЭНЕРГИИ И МОЩНОСТИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Общие положения

Энергетический баланс охватывает все элементы энергетиче­ского хозяйства от источника получения первичных энергетиче­ских ресурсов до полезного использования всех видов энергии потребителями.

Термин «энергетический баланс» означает полное количествен­ное соответствие (равенство) на данный момент времени между расходом и приходом топлива и энергии в энергетическом хозяй­стве.

В соответствии с этим энергетический баланс содержит две части: расходную и приходную. Расходная часть определяет по­требность в электроэнергии, теплоте, топливе и других энергоно­сителях, приходная — отображает уровни добычи и производства топливно-энергетических ресурсов, необходимых для удовлетво­рения этой потребности. Наиболее полную характеристику энер­гетического хозяйства дает общий (единый) энергетический ба-

ланс, который может быть разделен на частные балансы: топли­ва, теплоты и электрической энергии.

Электроэнергетический баланс представляет собой баланс по­требности народного хозяйства в электроэнергии и производства ее различными типами электростанций. Баланс электроэнергии неразрывно связан с балансом электрической мощности — ба­лансом максимальной нагрузки потребителей и генерирующих мощностей с учетом рациональной величины резерва.

По периодам времени различают следующие балансы: текущие (плановые и отчетные) — на один год и перспективные — на несколько лет.

Плановый баланс производства и поставок электрической энер­гии и мощности разрабатывается РАО «ЕЭС России» с участием АО «ЦДУ ЕЭС России» на основании:

предложений поставщиков ФОРЭМ* (ТЭС, ГЭС, АЭС и АО-Энерго) по поставке электрической энергии и мощности и ори­ентировочных расчетов тарифов на электрическую (тепловую) энергию и мощность;

предложений покупателей ФОРЭМ по балансу электрической энергии и мощности (для потребителей — субъектов ФОРЭМ пред­ложений по объему покупки электрической энергии и мощности).

При формировании баланса электрической энергии и мощно­сти учитываются:

потребности отраслей промышленности и населения в элек­трической энергии и мощности;

платежеспособность потребителей;

объемы и структура производства электрической энергии по типам генерирующих источников, электрические мощности элек­тростанций и энергосистем, необходимые для покрытия нагрузок потребителей;

перетоки электрической энергии и мощности между региона­ми, странами СНГ, Балтии и Закавказья, а также экспортные (импортные) поставки.

3.2. Баланс электроэнергии

В общем виде баланс электроэнергии для энергосистемы (энергообъединения) может быть представлен следующим образом:

где Э, — выработка электроэнергии, производимой /-м типом элек­тростанции; Э_пок — покупная электроэнергия; Э_у — полезное по­требление электроэнергииу-м потребителем; Э_пот — энергия, рас­ходуемая на покрытие потерь; Э_сн — энергия, расходуемая на покрытие собственных нужд электростанций и передающих устройств; Э_эк — электроэнергия, продаваемая соседним регио­нам или идущая на экспорт.

Приходная часть баланса.Суммарная электроэнергия, выраба­тываемая электростанциями данного энергообъединения и полу­чаемая от других энергосистем (Э_пок), составляет приходную часть баланса электроэнергии.

Электроэнергия вырабатывается на тепловых, гидро- и атом­ных станциях.

Расходная часть баланса.Составление расходной части элек­троэнергетических балансов — основа для развития энергосис­тем, энергообъединений и Единой энергетической системы стра­ны. Задача проектирования развития электроэнергетической сис­темы (энергообъединения, Единой энергосистемы) состоит в том, чтобы определить объемы развития электропотребления по груп­пам потребителей и на этой основе найти рациональные пути уве­личения мощностей и выработки электростанций, или в состав­лении перспективного баланса энергообъединения.

Потребителями электроэнергии являются:

промышленные предприятия (Э_{пром пр});

железнодорожный транспорт (Этр);

жилищно-коммунальное хозяйство (Э_жк);

сельское хозяйство (Э_сх);

непромышленные предприятия.

Для расчета электропотребления используется метод прямого учета, основанный на применении укрупненных удельных или сообщенных показателей расхода электроэнергии и плановых или прогнозных данных по объемам производства отраслей народного хозяйства.

Потребность в электроэнергии для действующих (нереконст-руируемых и нерасширяемых) предприятий определяется на ос­новании отчетного электропотребления с учетом тенденции прогнозов его изменения в перспективе. Для реконструируемых и вновь сооружаемых предприятий — по данным специализированных про­ектных институтов.

Для промышленных предприятий потребность в электроэнер­гии вычисляется по следующей формуле:

Удельный расход электроэнергии, как правило, устанавли­вается на единицу натуральной готовой продукции (например, 1 кВт-ч на 1 т проката). Для производств, характеризующихся большой номенклатурой изделий, устанавливают общезаводской удельный расход с отнесением его в промышленности к 1 млн р. валовой продукции предприятия, а в строительстве — к 1 млн р. объема выполняемых строительно-монтажных работ.

Потребление энергии магистральным железнодорожным транс­портом зависит от протяженности электрифицированных дорог и рассчитывается на основе удельного электропотребления.

Для ориентировочной оценки перспективного потребления электроэнергии на производственные нужды сельскохозяйствен­ных потребителей используется обобщенный показатель удельно­го электропотребления Э^уд_сх на одного сельского жителя, кВт • ч:

где Ж,. _х — число жителей, занятых в сельскохозяйственном про­изводстве.

Расход электроэнергии на нужды быта и сферы обслуживания оценивается на основании данных о числе жителей города или сельского населенного пункта Ж и удельных норм расхода элек­троэнергии Э_{ж к} и рассчитывается по формуле

Численные значения удельных норм расхода электроэнергии в жилом и общественном секторе зависят от экономического района и должны корректироваться с учетом местных условий и факти­чески достигнутого в данном городе удельного электропотребления.

Расход электроэнергии на собственные производственные нуж­ды электростанций Э_сн в значительной мере зависит от выработ­ки электрической и тепловой энергии на электростанциях и ко­леблется от 0,3 до 10 % в зависимости от типа электростанции, ее мощности и вида сжигаемого топлива.

Технологический расход электроэнергии на передачу и распре­деление (потери в сетях) включает в себя омические потери элек­трической энергии в линиях электропередачи (ЛЭП) и распреде­лительных линиях разных напряжений, а также элементах под­станций. Величина потерь в электросетях Э_пот может быть опреде­лена как разница между всей электрической энергией, поступив­шей в сеть энергообъединения, Э_с и общим полезным отпуском из этих сетей Э_пол:

Потери в электросетях составляют, %: