Прогнозирование спроса на электро- и теплоэнергию

Развитие энергетического хозяйства требует значительных капиталовложений и имеет стратегическое значение для обеспечения экономического роста предприятия, города, региона и т.д. в соответствии с масштабами рассматриваемой проблемы. Необходимым условием обоснованности принятия решений является полнота и достоверность информации. Поэтому прогнозирование потребности в энергетических ресурсах является очень важной проблемой при решении задач технико-экономического обоснования вариантов развития энергохозяйства.

Учитывая технологические особенности производства электроэнергии и тепла, технико-экономическое обоснование развития электроснабжающих и теплоснабжающих систем должно основываться на информации о количестве потребляемой электроэнергии и тепла, и на изменения их потребления во времени. Такую информацию содержат перспективные графики нагрузки отдельных потребителей и суммарные графики нагрузки.

Для характеристики энергопотребления предприятий, экономических районов важное значение имеют величины максимальных нагрузок, режимы потребления, отражаемые графиками нагрузок. Графики нагрузок показывают изменение нагрузок по времени. Они различаются по видам нагрузок потребителей, длительности и сезонам.

По видам потребления выделяют графики электрической и тепловой нагрузки, а также расходов топлива. Графики тепловой нагрузки строятся по параметрам и видам энергоносителей. В зависимости от длительности рассматриваемого периода различают суточные, недельные, месячные, годовые и многолетние графики нагрузок; по сезонам года – зимние, весенние, летние и осенние.

Графики различаются также по назначению:

- отчетные (для анализа работы потребителей в энергосистеме),

- расчетные (перспективные) для планирования работы энергообъектов системы.

Расчетные графики характеризуют изменение нагрузки во времени, обусловленные регулярно действующими факторами (характер технологического процесса, сезонные изменения температуры наружного воздуха).

При планировании нагрузок пользуются типовыми графиками. Типовые графики составляют для отдельных потребителей (промышленности, сельского хозяйства, коммунально-бытовых потребителей и др.) и с учетом периодов времени. В типовом графике используется среднеарифметические значения для всего периода.

Для характеристики энергопотребления промышленных предприятий вводится ряд показателей.

1. Максимальная суточная нагрузка, ГДж/ч, группы однотипных потребителей теплоты определяется их максимальными мощностями Q_мi и коэффициентами спроса ν_сi :

 

,

Коэффициент спроса данного i-го потребителя или группы однотипных определяется как произведение коэффициента загрузки на коэффициент одновременности:

где ν_зi - коэффициент загрузки, характеризующий величину макси-мальной нагрузки потребителя, отнесенной к его максимальной мощности (ν_зi < 1); ν_oi- - коэффициент одновременности, характеризующий долю потребителей данной группы, одновременно находящихся в работе.

Значение коэффициента спроса определяется конкретными особенностями данного производства, его технологическим режимом.

При установлении максимальной тепловой нагрузки ряда групп разнотипных потребителей дополнительно учитывается коэффициент разновременности (неодновременности) ν_h,, учитывающий несовпадение во времени максимумов тепловых нагрузок, ГДж/ч:

 

Генерируемая тепловая мощность (нетто) должна быть больше максимальной тепловой нагрузки на значение потерь при транспортировке и в теплообменниках, ГДж/ч:

,

где η_тран - КПД транспррта от турбины ТЭЦ или котельной до потребителей; η_т - КПД теплообменников.

Значения η_тр и η_т обычно составляют 0,97-0,98 и 0,98-0,99.

Суточный график тепловой нагрузки зависит от технологических режимов производственных процессов, сменности, сезона года. Наиболее равномерные суточные графики имеют такие теплоемкие производства, как химические, целлюлозно-бумажные, нефтеперерабатывающие. В качестве иллюстрации на рис. 1.2 приведен суточный зимний график тепловой нагрузки целлюлозно-бумажного комбината.