5.2. Гидроаккумулирующие электростанции (гаэс).

Гидроаккумулирующие электростанции, широко распространенные в энергосистемах Западной Европы и США, представляют собой гидроэнергетические установки с водохранилищами суточного регулиро вания, заполнение которых осуществляется в ночные часы при работе ГАЭС

в насосном режиме (режим заряда). Целью сооружения ГАЭС является получение относительно дешевой маневренной пиковой мощности, которая может быть использована как для покрытия нагрузок в пиковой части суточных графиков нагрузки, так и в качестве оперативного эксплуатационного резерва мощности. Также ГАЭС при работе в режиме заряда обеспечивает выравнивание графиков нагрузки ЭЭС в ночные часы,

*постоянные эксплуатационные издержки включают амортизацию оплату труда основого производственного персонала с отчислениями на социальные нужды, затраты на материалы для эксплуатации энергообъектов и их текущий ремонт, цеховые (общепроизводственные и) и управленческие расходы.

что имеет важное значение для ликвидации резкопеременных режимов работы оборудования КЭС и АЭС..

Современные ГАЭС, сооружаются на напоры 80-200 м по двух машинной схеме - обратимая турбина – генератор, в которой турбина может работать в насосном режиме. Основными энергетическими показателями ГАЭС являются:

- установленная мощность и располагаемая мощность при работе в турбинном режиме;

- насосная мощность турбин при их работе в режиме заряда. В ряде случаев проектирование турбин ГАЭС осуществляется таким образом, что насосная мощность турбин может превышать их располагаемую мощность при работе в турбинном режиме на 10-15%;

- проектное суточное число часов работы ГАЭС в турбинном режиме h _{сут.турб}, определяемое из продолжительности работы ГАЭС в пиковой части суточных графиков нагрузки и составляющее обычно 4-6 часов.

- коэффициент полезного действия ГАЭС J _гаэс, равный 0,68-0,70;

- годовое число часов использования располагаемой мощности ГАЭС T_гаэс_,составляющее в зависимости от продолжительности работы ГАЭС в суточных графиках нагрузки зимних и летних рабочих дней, как отмечалось в разделе 4, от 700 до 1500 часов.

Суточная энергия, вырабатываемая ГАЭС в пиковой части графиков, связана с объемом потребляемой энергии при работе в насосном режиме в ночные часы, следующим выражением (5.2)

P_расп
*h _{сут.турб}

W _нас. = --------------- (5.2)

J _гаэс

Как и для ГЭС, удельные капиталовложения на 1 кВт мощности вновь сооружаемых ГАЭС К_удмогут изменяться в весьма широких пределах в зависимости от природных условий их В основном величина удельных капиталовложений для ГАЭС мощностью свыше 300 - 500 МВт находится в диапазоне 900 - 1200 у.е./кВт при 1 у.е. = 30 руб.

Удельные постоянные эксплуатационные издержки аналогично ГЭС составляют 0,5 – 1,0% от К_удна 1 кВт в год.

5.3. Конденсационные электростанции.

Конденсационные электростанции (КЭС) представляют собой тепловые электростанции, работающие на органическом топливе – угле, газе, мазуте, торфе сланцах и вырабатывающие электроэнергии в качестве основной продукции. Действующие КЭС, как правило, сооружены по блочной схеме, в которой энергоблок включает котел, турбину и генератор, с установкой 4-6 блоков, работающих независимо друг от друга.

Технические характеристики конденсационных энергоблоков, работающих на КЭС и произведенных в России, представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1.

Тип блока	Единичная мощность, МВт	Параметры пара на входе в турбину		Удельный расход топлива при номиналь-ной нагрузке, г.у.т./кВтч	Срок службы, лет
Тип блока	Единичная мощность, МВт	Давление, ата	Температура, град. Цельсия		Срок службы, лет
К-1200	1200	240	545	303	25
К-800	800	240	545	311	25
К-500	500	240	545	348	25
	500	130	565	348	35
К-300	300	240	545	342	25
К-200	200	130	565	350	35
К-150	150	130	565	373	35
К-100	100	90	510	460	45-50

Энергоблок К-1200, работающий на природном газе, является единственным и установлен на Костромской ГРЭС, Остальные блоки во всем диапазоне единичных мощностей выпускались для работы как на газомазутном топливе, так и на угле. Крупнейшими КЭС в России являются Сургутская ГРЭС – 2 на газе установленной мощностью 5600 МВт и Рефтинская ГРЭС на угле установленной мощностью 3800 МВт.

Нормативный срок службы для энергоблоков на параметры пара 240 ата составляет 25 лет, 130 ата – 35 лет, 90 ата – свыше 50 лет.

При работе блоков на угле удельный расход условного топлива калорийностью 7000 ккал/кг возрастает по сравнению с удельным расходом при работе на газе порядка 7%.

Технический минимум нагрузки конденсационных блоков на газе составляет 35-40% от номинальной мощности блока и 60-75% на угле в зависимости от системы шлакоудаления (большая величина с жидким шлакоудалением).

Для блоков единичной мощностью 300 МВт и ниже допускается останов на выходные дни при ограничении общего числа остановов для целей регулирования суточных и недельных режимов работы ЭЭС.

В настоящее время на КЭС, сооружаемых на газе, широкое распространение получила установка парогазовых установок (ПГУ), включающих, как показано на рис. 5.4., паровой конденсационный и газотурбинный энергоблоки. Повышение эффективности использования топлива в ПГУ достигается, как показано ниже на рисунках для двух типов ГТУ [ ], за счет направления отработавших в газовой турбине газов с температурой 300-450 град.С, в котел конденсационного блока для производства пара, направляемого в паровую турбину .

Указанная схема ПГУ со «сбросом» наряду с повышением коэффициента полезного действия установки до 70-80 % по сравнению с 45-50 % при раздельной работе паровой и газовой частей, обеспечивает высокую маневренность установки за счет возможности независимой работы парового и газотурбинного блоков в соответствии с условиями покрытия переменной части суточных графиков нагрузки и в недельном разрезе..

Показатели работы ПГУ иллюстрируются приведенной ниже таблицей по данным [ ] для блоков ПГУ, работающих на газе.

В качестве примера ПГУ-КЭС может быть указан блок ПГУ 800 на Киришской ГРЭС, включающий действующий блок К-300 и 2 газотурбинных блока мощностью по 280 МВт каждый.

Удельные капиталовложения на 1 кВт мощности по вновь вводимым КЭС на газе составляют порядка 900 – 1100 у.е. (1 у.е. = 30 руб) и по КЭС на угле 1600 – 1800 у.е..

конденсатор