1/30 Energetikai gazdaságtan Gazdaságos üzemvitel terheléselosztás indítás leállítás csúcsvitel © Gács Iván (BME)

2/30 © Gács Iván (BME) Cél: költségminimum Üzemvitel csak a változó költséget módosíthatja. Cél: villamosenergia-igény kielégítése minimális (változó) költség mellett Évi (évi átlagos) változó költség: Pillanatnyi változó költség:

3/30 © Gács Iván (BME) Költségminimum két blokk esetén Célfüggvény: a két blokk összes változó költségének minimuma Feltétel: az igényeket ki kell elégíteni Szélsőérték megkeresése: mert a feltételi egyenletből: ?

4/30 © Gács Iván (BME) Növekmény költség jelentése: mennyi többletköltséget okoz 1 kWh (1 GJ) többlet villamosenergia megtermelése vezessük be a fajlagos hőfogyasztás (q) fogalmát: evvel:

5/30 © Gács Iván (BME) Növekmény hőfogyasztás

6/30 © Gács Iván (BME) Növekmény hőfogyasztás

7/30 © Gács Iván (BME) Terhelés elosztás két gép között ha az optimum feltétele: ha a szerkesztés menete ugyanez, de q Δ helyett a k Δ használandó, több gép esetén hasonló módon, de több görbével

8/30 © Gács Iván (BME) Gyakorlati megvalósítás több gép esetén: sok görbe vízszintes metszékeinek összegzése, eltérő hálózati veszteségek figyelembevétele a hálózati növekménnyel, iteráció: terheléselosztás → hálózati terhelési kép →hálózati veszteség → új terheléselosztás …

9/30 © Gács Iván (BME) Első diszpécser központ 1938 – tól: Váci út, néhány erőmű (Kelenföldi, Bánhidai, Phőbus (Újpesti) és Révész utcai), operatív beavatkozás, elsősorban üzemzavar-kisegítés, önálló távközlési rendszer

10/30 © Gács Iván (BME) 1962–től vonalzós rendszer, egész erőműrendszer irányítása Teherelosztó,Budai Vár, Úri utca 72.

11/30 © Gács Iván (BME) 1978-tól Induláskor 2 db. Hitachi HIDIC-80 on-line számítógép, a maga korában a legkorszerűbb rendszer Petermann bíró utca:

12/30 © Gács Iván (BME) Indítás, leállítás (érdemes-e leállítani egy blokkot?) kΔkΔ P P min,n k Δ,n n blokkal üzemelő rendszer változó költsége:

13/30 © Gács Iván (BME) Indítás, leállítás (érdemes-e leállítani egy blokkot?) n-1 blokkal üzemelő rendszer változó költsége: kΔkΔ P P min,n k Δ,n k Δ,n-1 P min,n-1 megtakarítás:

14/30 © Gács Iván (BME) Üzemköltség megtakarítás kΔkΔ P P min,n k Δ,n k Δ,n-1 P min,n-1 P P min,n

15/30 © Gács Iván (BME) Mikor érdemes leállítani? P min,n P τ τ le τ in d éjszakai völgyidőszak

16/30 © Gács Iván (BME) Érdemes leállítani? indítás költsége:  tüzelőanyag,  villamos energia,  pótvíz,  egyéb anyagok. Q ind,  Q ind τ állás

17/30 Villamosenergia piac © Gács Iván (BME) Sok szereplő: több termelő (erőmű) ad árajánlatot több kereskedő képviseli a fogyasztókat, vásárolnak eladott energia, kWh/év évi költség bevétel Ft/kWh árbevétel költség fedezeti pont meredekség, Ft/kWh: fajlagos változó költség piaci egységár veszteség nyereség Mi lesz csökkenő piaci ár mellett?

18/30 Villamosenergia piac © Gács Iván (BME) Csökkenő piaci ár esetén: eladott energia, kWh/év évi költség bevétel Ft/kWh árbevétel költség meredekség, Ft/kWh: fajlagos változó költség piaci egységár veszteség csökkenő veszteség nincs fedezete az állandó költségnek ! termelni érdemes, de erőművet építeni nem

19/30 Merit order © Gács Iván (BME) atomerőmű lignit feketeszén szénhidrogén P, MW ár, EUR/MWh kereslet piaci ár terhelés kínálati árak min: változó ktsg. állandó költség fedezete: a piaci ár és változó költség különbsége

20/30 Merit order © Gács Iván (BME) megújuló atomerőmű lignit feketeszén szénhidrogén P, MW ár, EUR/MWh kereslet régi piaci ár régi terhelés + megújuló új piaci ár új terhelés kínálati árak min: változó ktsg. állandó költség fedezete: a piaci ár és változó költség különbsége

21/30 Csúcsviteli módok Csúcsüzemű berendezések indítása, leállítása  nyíltciklusú gázturbinák (magas változó költség)  vízerőművi egységek (nincs igazi változó költség) Rövididejű túlterhelések  gázturbinák  gőzerőművi blokkok Tárolásos csúcsviteli módok  víztározás (helyzeti energia)  levegő tározás (nyomás alatt)  hőtárolás

22/30 Nyíltciklusú gázturbina alacsony beruházási költség: olcsón, gyorsan építhető magas változó költség: alacsony hatásfok, drága üzemanyag gazdaságos terheléselosztásnál: magas növekmény költség  utolsónak terhelődik fel könnyű, gyors, olcsó indíthatóság: elsőként kerül leállításra piacon a merit order végére kerül: csak magas igény esetén tud eladni © Gács Iván (BME)

23/30 © Gács Iván (BME) Gazdaságos terheléselosztás Hőerőművi egységek között: azonos növekmény költségek

24/30 © Gács Iván (BME) Vízerőművi egység jelleggörbéi Analóg fogalmak: fajlagos vízfelhasználás növekmény vízfelhasználás Bevezethető egy fiktív „vízár” : p V Evvel a fiktív növekményköltség:

25/30 © Gács Iván (BME) Terheléselosztás hőerőművi és vízerőművi egységek között hőerőművek vízerőmű Napi tározás lehetséges! Ha a napi vízfogyasz- tás nem egyezik meg a rendelkezésre álló napi vízmennyiséggel, a „fiktív vízárat” (p V ) addig kell változtatni, amíg az egyezés létrejön.

26/30 © Gács Iván (BME) Minimális vízáteresztési igény P min Jelleggörbét -nál el kell vágni (kis esésű folyami vízerőműveknél)

27/30 © Gács Iván (BME) Szivattyús-tározós vízerőmű szivattyú üzem vízturbina üzem

28/30 © Gács Iván (BME) Szivattyús-tározós vízerőmű napi üzemköltség megtakarítás:

29/30 © Gács Iván (BME) Légtározós gázturbina K G T Pl. KWU 93.4 (kerekített számok): P T = 450 MW P K = 300 MW P G = 145 MW 1,5x töltéskisütés P T [MW]450 P K [MW]4450 P G [MW]0445 töltés ideje kb. kétszerese a kisütés idő- tartamának (5 MW veszteség)

30/30 © Gács Iván (BME) Forróvíz tárolás a táprendszerben 1.5 x Töltés: 1.5-szeres tápvíz áram többlet a tárolót tölti P KE : 7…10% csökkenés Kisütés: tápvíz-előmelegítés leáll, tápvíz a hőtárolóból megy a kazánba, P KE : 14…20% növekedés