Wydział Elektryczny

Politechnika Częstochowska

Laboratorium

z Gospodarki elektroenergetycznej

Wykonał: Madejak Andrzej

Sprawozdania z ćwiczeń:

1. Zastosowanie optymalizacji nieliniowej do rozwiązywania zadań z gospodarki elektroenergetycznej - Ekonomiczny rozdział obciążeń w elektrociepłowni

2. Obliczenia gospodarcze w elektroenergetyce

1. Zastosowanie optymalizacji nieliniowej do rozwiązywania zadań z gospodarki elektroenergetycznej - Ekonomiczny rozdział obciążeń w elektrociepłowni

Zadanie grupa 2

Sumaryczne obciążenie dwóch bloków w elektrociepłowni ma wynosić brutto 220 MW. Charakterystyki kosztów w funkcji obciążenia powyższych bloków opisano wzorami:

Wyznaczyć obciążenie bloku pierwszego i drugiego, przy których sumaryczne koszty są najmniejsze. Wyznaczając rozwiązanie uwzględnić ograniczenie równościowe bilansujące moc. Rozwiązanie ma znajdować się w przedziale ograniczonym przez minimum techniczne każdego bloku równe 80 MW i obciążenie maksymalne każdego bloku równe 200 MW.

Obliczenia
	P1	P2
	122	98		nr
K1	16896,8			72
K2	12901,2
	29798

Microsoft Excel 10.0 Raport granic

Arkusz: [Nowy Arkusz programu Microsoft Excel.xls]Raport granic 1

Raport utworzony: 2013-05-12 12:49:39

Cel

Komórka

Nazwa

końcowa

$C$6

P1

29798,00015

Zmienne decyzyjne

Dolna

Cel

Górna

Cel

Komórka

Nazwa

końcowa

granica

Wynik

granica

Wynik

$C$3

P1

122,0000016

122,0000016

29798,00015

122,0000016

29798,00015

$D$3

P2

97,99999945

97,99999945

29798,00015

97,99999945

29798,00015

Microsoft Excel 10.0 Raport wrażliwości
Arkusz: [Nowy Arkusz programu Microsoft Excel.xls]Arkusz1
Raport utworzony: 2013-05-12 12:49:39
Komórki decyzyjne
						Wartość		Przyrost
		Komórka		Nazwa		końcowa		marginalny
		$C$3		P1		122,0000016		0
		$D$3		P2		97,99999945		0
Warunki ograniczające
						Wartość		Mnożnik
		Komórka		Nazwa		końcowa		Lagrange'a
		$C$3		P1		122,0000016		148,8000183
Microsoft Excel 10.0 Raport wyników
Arkusz: [Nowy Arkusz programu Microsoft Excel.xls]Arkusz1
Raport utworzony: 2013-05-12 12:49:39
Komórka celu (Min)
	Komórka		Nazwa		Wartość początkowa		Wartość końcowa
	$C$6		P1		29798,00015		29798,00015
Komórki decyzyjne
	Komórka		Nazwa		Wartość początkowa		Wartość końcowa
	$C$3		P1		122,0000016		122,0000016
	$D$3		P2		97,99999945		97,99999945
Warunki ograniczające
	Komórka		Nazwa		Wartość komórki		formuła			Status	Luz
	$C$3		P1		122,0000016		$C$3=220-$D$3			Nie wiążące	0
	$C$3		P1		122,0000016		$C$3>=80			Nie wiążące	42,00000155
	$D$3		P2		97,99999945		$D$3>=80			Nie wiążące	17,99999945
	$C$3		P1		122,0000016		$C$3<=200			Nie wiążące	77,99999845
	$D$3		P2		97,99999945		$D$3<=200			Nie wiążące	102,0000006

Wnioski:

Mając dane koszty dwóch bloków obciążonych przez dwie elektrociepłownie dokonałem obliczenia mocy potrzebnych do zasilenia tych elektrociepłowni przy jak najmniejszych kosztach. Do obliczeń został zastosowany Solver wraz z założeniami które na podstawie wytycznych z zadania przedstawiają się następująco: P1+P2 = 220MW

P1 <= 200MW

P1 >= 80MW

P2 <= 200MW

P2 >= 80MW

Po obliczeniach otrzymałem iż P1 musi wynosić około 122 MW zaś P2 około 98 MW.

Na podstawie Solvera można podliczać dane wartości przy założeniach minimalnych lub maksymalnych dla różnych założeń oraz wytycznych.

2. Obliczenia gospodarcze w elektroenergetyce

Podstawowe parametry techniczno-ekonomiczne konwencjonalnej elektrowni węglowej (technologia FSB Fossil Steam Boiler) zamieszczono w tabeli.

Wyszczególnienie	Jednostka	FSB
Moc	MW	460
Sprawność	%	42
Nakład inwestycyjny NI jednostkowe	PLN/kW	5000+10*nr
Czas budowy	lata	4
Udział NI w roku 0		0
Udział NI w roku -1		0,255
Udział NI w roku -2		0,399
Udział NI w roku -3		0,206
Udział NI w roku -4		0,14
Koszt paliwa	0.001PLN/kWh	68
Koszty eksploatacji i remontów	0.001PLN/kWh	9
Koszty pracy	0.001PLN/kWh	10
Koszty inne	0.001PLN/kWh	10
Współczynnik obciążenia		0,6
Czas życia	lata	40

Przyjąć cenę za energię elektryczną na hurtowym rynku energii równą 200 PLN/MW, a stopę dyskonta 8 %.

1. Wyznaczyć koszty roczne.

2. Wyznaczyć współczynniki NPV i IRR. Ocenić efektywność ekonomiczną inwestycji.

Przyjąć, że roczny przyrost wartości projektu wynosi α=3%. Wykonać obliczenia dla przypadku zdeterminowanego oraz stochastycznej zmienności (przyjąć współczynnik odchylenia standardowego wartości projektu równy σ=0,1). Wyznaczyć wartość krytyczną ceny energii elektrycznej, powyżej której opłaca się inwestować natychmiast.

Wnioski:

Na podstawie wyliczeń wartości przychodu granicznego P* powyżej której opłaca się inwestować, która to przy danych założeniach osiągnęła wartość równą 285,381 mln PLN inwestycja jest nieopłacalna ponieważ wyliczona wartość przychodu wynosi 249,029 mln PLN i jest znacznie niższa od wartości granicznej. Jest to w głównej mierze uzależnione od wartości stopy dyskonta, która wynosi 8%. Zmniejszając wartość stopy dyskonta o jeden procent wartość przychodu granicznego P* wynosi 245,341 mln PLN co powoduje opłacalność inwestycji.

Obliczyłem także progową wartością przychodu jednostkowego która przy 8% stopie dyskonta wynosi 0,215 PLN/kWh, zaś przy 7% stopie dyskonta wynosi 0,1985 PLN/kWh co porównując do ceny za energię elektryczną na hurtowym rynku energii równą 0,20 PLN/kWh jest już opłacalne.

Czerwiec, 2013

---