Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

6. Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "6. Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana."— Előadás másolata:

1 6. Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana

2 Állandó költségek (éves): Fajlagos állandó költség: Termelt energia:

3 Fajlagos állandó költség:

4 Üzemi tartalékok (r ÜT )  Feladatok:  váratlan hiányok (kiesések) kompenzálása  kereskedelmi mérleg helyreállítás  gazdaságos üzemvitel  korlátozások megelőzése  Típusok:  primer  szekunder  tercier

5 Korlátozás és tartaléktartás költsége C P ÜT P ÜT,opt

6

7 Primer szabályozási tartalék  cél: frekvenciacsökkenés megakadályozása, rendszer stabilizálása  eszköz: forgó gép, ún. meleg tartalék – szolidaritási elv  idő: másodperces  nagyság: E/E SZZ =0,013 P p,SZZ =~5000 MW

8 Szekunder szabályozási tartalék  cél: frekvencia visszaállítása előírt értékre  eszköz: forgó gép, ún. meleg tartalék vagy gyorsan indítható szek. tart. gép – „saját” gép  idő: perces-tízperces  nagyság: a=10 MW; b=150 MW P VER,max =~7500 MW

9 Tercier szabályozási tartalék  cél: gazdaságos munkapont visszaállítás, szekunder szabályozás újra elérhetővé tétel  eszköz: terheléselosztás (  külön témakör)  idő: tízperces-órás  nagyság: nincs előírt érték

10 Szabályozások működési időtartamai

11 Szinkronidő szabályozás  cél: frekvencia előírt értéken tartás (50 Hz)  eszköz: frekvencia alapjel () beállítás  módszer: szinkronidő (frekvencia alapján) és UTC (egyezményes koordinált világidő) különbsége alapján: ▪ 20 s: elfogadható ▪ 30 s: normál üzem ▪ 60 s: kiterjedt hálózati zavarok UTC: nem rövidítés csak betűjel angolul: coordinated universal time franciául: temps universel coordonné

12  Nem maximális teljesítményen üzemelő hőerőművi egységek felterhelése.  Gyorsan indítható berendezések:  speciális gázturbinák,  vízerőművi egységek (tározós és átfolyós rendszerű).  Lekapcsolható nagyfogyasztó(k).  Vásárolt (import) szekunder tartalék.

13 Karbantartási tartalék (r TMK ) Nagysága: éves karbantartási terv szerint Üzemzavar- elhárítás Tervszerű megelőző karbantartás Állapotfüggő karbantartás Megbízhatóság alapú karbantartás TPMTQM Világ- színvonal Teljeskörű Hatékony Karbantartás (Total Productive Maintenance) ISO 9001 ERŐMŰVEK

14  Változó hiány (ν VH, csak becsülni lehet)  környezeti feltételek változása (időjárás)  hőszolgáltatás  Önfogyasztás (ε, erősen technológiafüggő)  vízerőmű, szélerőmű: ~0%  gázturbina: 1..3%  gőzerőmű: 4..5%  szén, biomassza, hulladék: %  geotermális: %

15 Üzemidőtől való függés üzemidő, h CvCv 8760 csúcserőművek menetrendtartók alaperőművek cvcv

16 A fajlagos (átlagos) költség üzemidő függése üzemidő, h 8760 c=C/E cvcv cfcf érdekeltség a jobb kihasználásban ha τ cs növekszik, akkor c f csökken

17 Szűrőgörbe (Screening Curve) az éves csúcskihasználási óraszám (τ cs ) függvényében az egységnyi (P BT ) teljesítőképességre vonatkoztatott összes (éves) költség Meghatározása:

18 Szűrőgörbe ábrázolása kihasználási óraszám, τ cs, h/a kapacitás kihasználási tényező, CF c p =C/P BT 0000 fix költségrész meredekség = változó költség

19 Jellemző szűrőgörbék kihasználási óraszám, τ cs, h/a kapacitás kihasználási tényező, CF c p =C/P BT 0000 atomerőmű gázturbina szénerőmű (nagy) kombinált ciklusú gáz+gőz szénerőmű (kicsi)

20 Alkalmazás: előzetes rendszerszintű becslésre („technológiamix”) P τ c p =C/P BT

21 Gazdaságos terheléselosztás üzemelő létesítmények között

22 Feladatok és célok 1. igények kielégítése 2. korlátok betartása 3. cél elérése

23 Matematikai módszerek – operációkutatás Lágy számítási módszerek

24 Alapvetések Üzemvitel csak a változó költséget módosíthatja. Cél: villamosenergia-igény kielégítése minimális (változó) költség mellett Évi (évi átlagos) változó költség: Pillanatnyi változó költség:

25 Klasszikus módszer – két blokk esetére Célfüggvény: a két blokk összes változó költségének minimuma Feltétel: az igényeket ki kell elégíteni Szélsőérték megkeresése: mert a feltételi egyenletből:

26 Differenciális növekmény költség Rövid távú határköltség mennyi többletköltséget okoz 1 kWh (1 GJ) többlet villamos energia megtermelése vezessük be a fajlagos hőfogyasztás (q) fogalmát: ezzel:

27 Növekmény hőfogyasztás

28 Növekmény hőfogyasztás és növekmény költség optimális terhelés

29 Jellegzetes erőművi jelleggörbék – CH tüzelésű gőzerőmű

30 Jellegzetes erőművi jelleggörbék – széntüzelésű gőzerőmű Coal fired steam power plant Load, MW Average fuel factor (fuel consumption), MW 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 Marginal fuel factor, q Δ AFFMFFq

31 Jellegzetes erőművi jelleggörbék – gáz/gőz kimbiciklus CCGT power plant ,085,0110,0135,0160,0 Load, MW Average fuel factor (fuel consumption), MW 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 Marginal fuel factor; q Δ AFFMFFq

32 Feltételes szélsőérték-keresés Lagrange-multiplikátorral Célfüggvény: Feltételi egyenlet: Módosított célfüggvény:

33 Feltételes szélsőérték-keresés Lagrange-multiplikátorral Megoldás

34 Grafikus módszer

35 Korszerű lágy számítási módszerek - Evolúciós algoritmus ▪ kiterjedt keresési tér, ▪ nemlineáris egyenletek ▪ kiterjedt korlátozó feltételek

36 Genetikus algoritmus

37 További lágy számítási módszerek:  Differenciál evolúciós algoritmus - (differential evolution, DE)  Továbbfejlesztett diff. evolúciós alg. - (improved differential evolution, IDE)  Tabu kereső (tabu search, TS) - Többszörös tabu kereső (multiple tabu search, MTS)  Részecske raj optimálás (particle swarm optimization, PSO) Lényeg: (meta)herurisztika


Letölteni ppt "6. Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana."

Hasonló előadás


Google Hirdetések