1 / 37

Energetikai gazdaságtan

Energetikai gazdaságtan. 6 . Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana. Fajlagos álandó költségek. Állandó költségek (éves): Fajlagos állandó költség: Termelt energia:. Fajlagos költségek. Fajlagos állandó költség:. Fajlagos állandó költségek – tartalékok.

yetta-bailey
Download Presentation

Energetikai gazdaságtan

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Energetikai gazdaságtan 6. Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana

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

  3. Fajlagos költségek Fajlagos állandó költség:

  4. Fajlagos állandó költségek – tartalékok Üzemi tartalékok (rÜT) • Feladatok: • váratlan hiányok (kiesések) kompenzálása • kereskedelmi mérleg helyreállítás • gazdaságos üzemvitel • korlátozások megelőzése • Típusok: • primer • szekunder • tercier

  5. Tartalékok vs korlátozás Korlátozás és tartaléktartás költsége C PÜT PÜT,opt

  6. Kiesés okozta károk

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

  8. Tartalékok 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 PVER,max=~7500 MW

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

  10. Szabályozási tartalékok Szabályozások működési időtartamai

  11. Szabályozás – tartalékok 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: coordinateduniversaltime franciául: tempsuniverselcoordonné

  12. Üzemi tartalékok – megvalósítás • 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. Világ- színvonal Megbízhatóság alapú karbantartás Tervszerű megelőző karbantartás Üzemzavar- elhárítás Tartalékok – karbantartás Karbantartási tartalék (rTMK) Nagysága: éves karbantartási terv szerint Teljeskörű Hatékony Karbantartás (Total Productive Maintenance) ISO 9001 TQM TPM ERŐMŰVEK Állapotfüggő karbantartás 1950 1960 1970 1980 1990

  14. Egyéb tényezők • Változó hiány (νVH, csak becsülni lehet) • környezeti feltételek változása (időjárás) • hőszolgáltatás • Önfogyasztás (ε, erősen technológiafüggő) • vízerőmű, szélerőmű: ~0% • gázturbina: 1..3% • gőzerőmű: 4..5% • szén, biomassza, hulladék: 8..15..20% • geotermális: 45..55%

  15. Változó költségek Üzemidőtől való függés Cv csúcserőművek cv menetrendtartók alaperőművek üzemidő, h 8760

  16. Fajlagos (átlagos) költségek A fajlagos (átlagos) költség üzemidő függése c=C/E érdekeltség a jobb kihasználásban ha τcs növekszik, akkor cf csökken cf cv üzemidő, h 8760

  17. Szűrőgörbe Szűrőgörbe (ScreeningCurve) az éves csúcskihasználási óraszám (τcs) függvényében az egységnyi (PBT) teljesítőképességre vonatkoztatott összes (éves) költség Meghatározása:

  18. Szűrőgörbe Szűrőgörbe ábrázolása cp=C/PBT meredekség = változó költség fix költségrész 0 0 kihasználási óraszám, τcs, h/a kapacitás kihasználási tényező, CF 8760 1

  19. Szűrőgörbe Jellemző szűrőgörbék cp=C/PBT szénerőmű (kicsi) gázturbina kombinált ciklusú gáz+gőz szénerőmű (nagy) atomerőmű 0 0 kihasználási óraszám, τcs, h/a kapacitás kihasználási tényező, CF 8760 1

  20. Szűrőgörbe Alkalmazás: előzetes rendszerszintű becslésre („technológiamix”) cp=C/PBT P τ

  21. Erőforrások optimális allokációja Gazdaságos terheléselosztás üzemelő létesítmények között

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

  23. Hangya Részecske kolónia Genetikus raj Tabu algoritmus algoritmusok keresés Evolúciós Sztochasz- algoritmusok Evolúciós tikus Szimulált programozás módszerek hűtés Evolúciós Sztohasztikus startégiák Optimálási hegymászó eljárások Dinamikus Gradiens alapú programozás Kimerítő keresésen alapuló Indirekt Elágazás és Direkt korlátozás Visszalépéses Newton technika Fibonachi Terheléselosztás Matematikai módszerek – operációkutatás Lágy számítási módszerek

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

  25. Terheléselosztás 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. Terheléselosztás 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. Terheléselosztás Növekmény hőfogyasztás

  28. Terheléselosztás Növekmény hőfogyasztás és növekmény költség optimális terhelés

  29. Gas (oil) fired steam power plant 640 3,5 600 3,4 560 3,3 520 3,2 480 3,1 440 3 consumption), MW Marginal fuel factor; qΔ Average fuel factor (fuel 400 2,9 360 2,8 320 2,7 280 2,6 240 2,5 200 2,4 160 2,3 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 Load, MW AFF MFF q Terheléselosztás Jellegzetes erőművi jelleggörbék – CH tüzelésű gőzerőmű

  30. Coal fired steam power plant 650 4 600 3,75 550 3,5 500 3,25 consumption), MW Marginal fuel factor, qΔ Average fuel factor (fuel 450 3 400 2,75 350 2,5 300 2,25 250 2 100 125 150 175 200 225 Load, MW AFF MFF q Terheléselosztás Jellegzetes erőművi jelleggörbék – széntüzelésű gőzerőmű

  31. CCGT power plant 350 2,8 325 2,6 300 2,4 275 2,2 consumption), MW Average fuel factor (fuel Marginal fuel factor; qΔ 250 2 225 1,8 200 1,6 175 1,4 60,0 85,0 110,0 135,0 160,0 Load, MW AFF MFF q Terheléselosztás Jellegzetes erőművi jelleggörbék – gáz/gőz kimbiciklus

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

  33. Terheléselosztás Feltételes szélsőérték-keresés Lagrange-multiplikátorral Megoldás

  34. Terheléselosztás Grafikus módszer

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

  36. Terheléselosztás Genetikus algoritmus

  37. Terheléselosztás További lágy számítási módszerek: • Differenciál evolúciós algoritmus - (differentialevolution, DE) • Továbbfejlesztett diff. evolúciós alg. - (improveddifferentialevolution, IDE) • Tabu kereső (tabu search, TS) - Többszörös tabu kereső (multipletabu search, MTS) • Részecske raj optimálás (particleswarmoptimization, PSO) Lényeg: (meta)herurisztika

More Related