3tom039

2. WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ 80

podanym w tabl. 2.2. Najistotniejsze są dwa następujące kryteria określania nazw elektrowni: rodzaj wykorzystywanej energii wejściowej i rodzaj pośrednich nośników energii.

Wśród wykorzystywanych nośników energii wejściowej należy rozróżnić dwie podstawowe grupy:

—    paliwa kopalne (węgiel, ropa, gaz, paliwa rozszczepialne);

—    naturalne siły przyrody (cieki wodne, promieniowanie słoneczne, wiatr, energia geotermiczna).

Cechą charakterystyczną pierwszej grupy jest ograniczoność zasobów, zwłaszcza takich, których eksploatacja jest ekonomicznie uzasadniona. Dotyczy to przede wszystkim ropy i gazu ziemnego, w mniejszym stopniu — węgla, a w najmniejszym — paliw jądrowych. Drugą grupę stanowią tzw. odnawialne zasoby energii, ale również o ograniczonych możliwościach wykorzystania, głównie ze względu na nierównomierność występowania na powierzchni ziemi i wysokie koszty uzyskiwanej energii.

2.1.2. Wielkości charakteryzujące elektrownie

Poniżej zdefiniowano podstawowe wielkości i wskaźniki charakteryzujące elektrownie i częściowo elektrociepłownie. Niektóre z tych wielkości, jak również i inne specyficzne dla poszczególnych typów elektrowni i elektrociepłowni, omówiono bardziej szczegółowo w dalszych podrozdziałach.

Moc zainstalowana jest sumą mocy znamionowych wytworników energii użytecznej zainstalowanych w elektrowni lub elektrociepłowni. W przypadku mocy elektrycznej P, jest to suma znamionowych mocy czynnych generatorów. W przypadku mocy cieplnej Q, jest to suma mocy znamionowych wszystkich źródeł ciepła zainstalowanych w elektrociepłowni, którymi mogą być wyloty pary z turbin przeciwprężnych lub z upustów regulowanych turbin upustowo-kondensacyjnych, reduktory pary, kotły wodne itp.

Moc osiągalna {P_m, Q„) może być mniejsza od mocy znamionowej o trwale ubytki mocy spowodowane błędami konstrukcyjnymi, wadami materiałowymi lub montażowymi, warunkami pracy, skutkami poważniejszych awarii lub innymi przyczynami. Moc ta musi być wytwarzana w sposób ciągły przez co najmniej 15 h, bez naruszenia kryteriów racjonalnej eksploatacji urządzeń.

Moc dyspozycyjna (P_d, Qj) uwzględnia ponadto przejściowe ubytki mocy na remonty planowe lub poawaryjne urządzeń podstawowych i potrzeb własnych oraz ubytki mocy związane z wytwarzaniem energii cieplnej w układach skojarzonych lub z innymi przejściowymi czynnikami eksploatacyjnymi. Rozróżnia się chwilową moc dyspozycyjną, która określa maksymalną moc, jaką elektrownia (elektrociepłownia) może wytworzyć w określonej chwili, i średnią moc dyspozycyjną w danym okresie T(doba, miesiąc, rok). W przypadku mocy elektrycznej średnia moc dyspozycyjna jest wyrażona wzorem

N

„ l-l    ,, w którym: P_d — chwilowa moc dyspozycyjna; N — liczba jednostek czasu w rozpatrywanym okresie.

Mocą netto elektrowni nazywa się moc brutto pomniejszoną o moc zużywaną na potrzeby własne P„ (przez napędy elektryczne urządzeń potrzeb własnych, obwody wtórne, oświetlenie itp. odbiory)

(2.2)

Pn = P-P.

Produkcja energii brutto i netto w elektrowniach i elektrociepłowniach jest określana na podstawie wskazań liczników. W przedziale czasu t, -=- i₂ energia elektryczna £ i energia cieplna W są wyrażone zależnościami

*3    *3

£ = (Pdt    Hż=jQdr    (2.3)

«.    'i

Energię netto oblicza się ze wzoru

£„ = £-£„    (2.4)

Energię elektryczną zużywaną na potrzeby własne £_w określa się również na podstawie wskazań liczników; w przypadku elektrociepłowni odejmuje się energię zużytą na potrzeby własne związane z ciepłownictwem.

Roczna produkcja energii w elektrowni lub elektrociepłowni zależy od dyspozycyjności wyposażenia i zadań im przydzielonych przez system elektroenergetyczny lub ciepłowniczy. Wpływ ten przedstawiono w sposób uproszczony na rys. 2.3 na przykładzie

Rys. 2.3. Interpretacja graficzna rocznego bilansu czasu, średnich mocy rocznych i produkcji energii elektrycznej w elektrowni, wg [2.6]

P_M moc osiągalna, P— średnia roczna moc dyspozycyjna, P,_v — średnie roczne obciążenie,

T_p roczny czas pracy, T₄ — roczny czas dyspozycyjności

energii elektrycznej. Pole największego prostokąta o bokach P, Tjest miarą teoretycznie największej produkcji energii £_m = P„_s T. Niedyspozycyjność urządzeń elektrowni spowodowana odstawieniami do remontów planowych i poawaryjnych w sumarycznym okresie T^j, jak również częściowe wypady mocy P_rJ powodują, że w rzeczywistości elektrownia jest w stanie wyprodukować energię (dyspozycyjną)

£j = £„-E*n-E_m = (P, - P„) T_d    (2.5)

Zmienność obciążenia systemu i względy ekonomiczne wpływają na zmiany obciążenia elektrowni i wyznaczają jej obciążenie średnie P_av, jak również mogą powodować konieczność odstawiania elektrowni do rezerwy na okres T„ co w sumie wyznacza rzeczywistą produkcję energii

£ = £,—£„—£* = P,_VT,    (2.6)

Roczną produkcję energii elektrycznej można również przedstawić w postaci

£ = E_mdz = P„,Tdz    (2.7)

gdzie: T— liczba godzin w roku, T= 8760 h/a; d — współczynnik dyspozycyjności produkcyjnej

d = ^-    (2.8) 6 Poradnik inżyniera elektryka tom 3