Структура и тенденции энергоопотребления энергосистем (ЭС) сибирского региона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структура и тенденции энергоопотребления энергосистем (ЭС) сибирского региона

Б.И. Макоклюев

Планирование электропотребления и связанных с ним режимных параметров и технико-экономических показателей - нагрузок станций, перетоков мощности, тарифов на электроэнергию - является одной из первоочередных задач при планировании и управлении режимами работы электроэнергетических систем (ЭЭС) и энергокомпаний (ЭК).

Составляя планы электропотребления по ЭЭС, ЭК в целом, для отдельных групп потребителей и крупных абонентов на предстоящие сутки, месяц, квартал, год, соответствующие службы решают задачц планирования энергобалансов - соотношения между потребностью в электроэнергии и мощности и возможностями её покрытия, оценки объемов покупки и продажи электроэнергии на рынке, а также задачу определения тарифов и цен на электроэнергию потребителей [1].

В данной статье проведен статистический анализ потребления энергосистем Сибирского региона. Исходными данными для анализа являлись архивы за период с января 2007 по июль 2009 гг. суточных графиков потребляемой мощности энергосистем Сибири, накопленные во время эксплуатации комплекса “Энергостат”. Анализ проведён с использованием разработанных в комплексе методов и средств обработки и статистического анализа данных.

В состав ОЭС Сибири входят 11 энергосистем (рис.1), весьма различных по своей потребляемой мощности - от идущей на 3-м месте по уровню потребления в России (следом за Москвой и Тюменью) энергосистемы Иркутскэнерго до Тываэнерго [1]. Особенности режима работы ОЭС Сибири определяет уникальная структура генерирующей мощности, более 50 % которой составляют ГЭС с водохранилищами многолетнего регулирования и запасами примерно 30 млрд. кВт.ч. на период длительного маловодья. Гидроэлектростанции Сибири производят почти 10 % объема выработки всех электростанций ЕЭС России. [4].

Социальная инфраструктура Сибири располагает огромным ресурсным и промышленным потенциалом в цветной и черной металлургии, а также в топливноэнергетическом комплексе [3]. Динамика и структура потребления электроэнергии на территории Сибири отражают особенности её экономического и социального развития.

Рис. 1. Структура потребления ОЭС Сибири по ЭС за 2007-2009 гг.

Можно выделить три крупнейших потребителя сибирского региона: Иркутская ЭС (более 25 %),

Красноярская ЭС (более 20 %), Кузбасская ЭС (более 17 %). Данные регионы являются крупными промышленными центрами Сибири. Так, например, Иркутская область в общероссийском производстве обеспечивает 6,5% производства электроэнергии, 15% вывоза деловой древесины, 6% добычи угля, почти 20% общероссийского производства целлюлозы, более 10% картона, перерабатывается около 9% нефти; в Красноярском крае хорошо развита цветная металлургия, машиностроение, деревообработка; Кузбасс является одним из самых крупных промышленных комплексов по добыче угля. Промышленное производство в этих регионах формирует основной спрос на электроэнергию.

В Сибирском регионе наблюдается фактор использования разновременности максимумов нагрузки, называемый эффектом совмещения. Данный эффект происходит из-за того, что энергосистемы расположены в разных часовых поясах (рис. 2)

.

Рис. 2. Среднесуточные графики потребления Иркутскэнерго, Бурятэнерго, Читаэнерго, Томскэнерго (рабочие дни 2007-2009 гг., время Московское). потребление энергосистема мощность сибирь

На энергопотребление влияет комплекс различных факторов, разделяющихся на регулярные и нерегулярные. К регулярным факторам влияния относятся суточная, недельная и сезонная цикличности энергопотребления. К нерегулярным факторам относятся резкие изменения погодных условий, экономическая нестабильность, внеплановые отключения крупных потребителей и др.Среднесуточные графики отражают экономические и географические особенности регионов.

Рис. 3. Среднесуточные графики потребления ОЭС Сибири в зимнее время по рабочим дням 2003, 2007-2009 гг. (время Кемеровское).

Рис. 4. Среднесуточные графики потребления ОЭС Сибири в летнее время по рабочим дням 2003, 2007-2009 гг. (время Кемеровское).

Как видно из графиков среднесуточных потреблений ОЭС Сибири (рис.3, рис.4), тенденция потребления с 2003 г. не изменилась.

В зимний период по рабочим дням среднесуточные графики ОЭС Сибири имели:

· в 2003 г

· утренний максимум - 21900 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 22000 МВт. в 20-00 ч.;

· в 2007 г

· утренний максимум - 23700 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 23800 МВт. в 20-00 ч.;

· в 2008 г

· утренний максимум - 24900 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 24950 МВт. в 20-00 ч.;

· в 2009 г

· утренний максимум - 23400 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 23400 МВт. в 21-00 ч.

В летний период по рабочим дням среднесуточные графики ОЭС Сибири имели:

· в 2003 г

· утренний максимум - 19100 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 19000 МВт. в 22-00 ч.;

· в 2007 г

· утренний максимум - 21150 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 21100 МВт. в 22-00 ч.;

· в 2008 г

· утренний максимум - 22500 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 22300 МВт. в 22-00 ч.;

· в 2009 г

· утренний максимум - 21100 МВт. в 11-00 ч., вечерний максимум -

· 20900 МВт. в 22-00 ч.

В 2008 году электропотребление Сибири в зимний и летний периоды по рабочим дням было наибольшим за 2007-2009 гг, а в 2009 году - наименьшим. График электропотребления в 2009 году в летний период по рабочим дням сравнялся с графиком электропотребления аналогичного периода в 2007 году.

Для характеристик суточных графиков потребления на практике используются следующие расчетные коэффициенты:

Коэффициент заполнения

, (3.1)

где - средние , - максимальные значения потребления за сутки,

Коэффициент неравномерности:

. (3.2)

где

Рмин минимальное значение

потребления за сутки.

Таблица 1. Коэффициенты, характеризующие форму среднесуточного графика ЭС ОЭС Сибири по рабочим дням (2007-2009 гг.).

Тенденции потребления электроэнергии периода начала 2007 - середины 2009 гг. хорошо видны по графикам сезонных колебаний месячных значений потребления (рис. 2.3).

Рис.5. Сезонные колебания месячных значений потребления ОЭС Сибири за 2003, 2007-2009 гг.

Сезонная цикличность, в первую очередь, обусловлена сезонными изменениями температуры и долготы дня. Графики сезонных колебаний Сибирского региона имеют ярко выраженный минимум в начале лета (май-июнь) и максимум в конце года (ноябрь-декабрь). Помимо регулярных факторов на графики влияют нерегулярные факторы: погодные катаклизмы и экономическая нестабильность. Из графиков следует, что наибольший рост потребления был в 2008 году, этому способствовала относительная экономическая стабильность в регионе. Однако в 2009 году уровень потребления снизился до уровня 2007 года. Это можно объяснить общемировым финансовым кризисом, который пришёлся на конец 2008 года и продолжил усиливаться в 2009 году. Однако, несмотря на кризис, в июне-июле наметилась тенденция сезонного роста энергопотребления.

Динамика энергопотребления ОЭС Сибири также наглядно прослеживается по графику месячных средних значений энергопотребления (рис.2.4). За период с октября 2002 г. по январь 2005 г. энергопотребление ОЭС Сибири плавно росло из года в год, затем в январе 2007 г. произошёл заметный спад, однако к концу 2007 г., наоборот, заметный скачок. Таким образом, в начале 2008 г. был пик энергопотребления по ОЭС Сибири за 2002-2009 гг. Затем начал происходить сезонный спад энергопотребления к лету 2008 г., а осенью 2008 г., в связи с общемировым финансовым кризисом, спад продолжился и, в начале 2009 г., этот спад сохранился.

Рис.6. График месячных средних значений потребления ОЭС Сибири за 2002-2009 гг.

Падение энергопотребления в 2009 году, по сравнению с прошлым годом, было зафиксировано по всей единой энергосистеме (ЕЭС) России. В январе 2009 года процент прироста по сравнению с прошлым годом составил -7,75, в феврале -4,82, в марте -4,6, в апреле -5,6, в мае -8,92, в июне -7,12, в июле -6,57. По данным ОАО “СО ЕЭС” [2], потребление электроэнергии за 7 мес. 2009 г. в целом по России сократилось на 6,6 % по сравнению с аналогичным периодом 2008 г. И составило 551,0 млрд. кВт.ч. В ЕЭС России потреблено 538,4 млрд. кВт.ч (на 6,8 % меньше), в изолированных энергосистемах - 12,6 млрд. кВт.ч (на 2,5 % больше).

Падение электропотребления в ОЭС Сибири за 7 мес. 2009 г. по сравнению с падением электропотребления по ЕЭС России за этот же период было менее значительным (табл. 2).

Табл. 2. Тенденции роста энергопотребления ОЭС Сибири за 2005-2009 гг.

Падение энергопотребления ОЭС Сибири в июне замедлилось (рис. 7).

Рис. 7. Диаграмма приростов средней потребляемой мощности ОЭС Сибири за 2007 - 2009 гг

Падение роста энергопотребления в середине 2009 года зафиксировано по всем ЭС Сибирского региона, кроме Тывинской ЭС и Читинской ЭС.

За июнь был отмечен рост потребляемой мощности в Тывинской ЭС, Хакасской ЭС, Читинской ЭС (рис. 8).

Рис. 8. Диаграмма приростов средней потребляемой мощности ОЭС Сибири за июнь 2009 г.

За июль рост потребляемой мощности сохранился лишь в Тывинской и Читинской ЭС (рис. 9).

Рис. 9. Диаграмма приростов средней потребляемой мощности ОЭС Сибири за июль 2009 г.

Выводы

· В ОЭС Сибири выделяются три крупные ЭС: Иркутская,

· Красноярская, Кузбасская.

· В Сибирском регионе наблюдается эффект совмещения, что говорит о значительном взаимном территориальном удалении энергосистем.

· Зимой

· по рабочим дням в ОЭС Сибири утренний и вечерний максимумы потребления примерно одинаковы.

· Зимой

· по рабочим дням в ОЭС Сибири наиболее выражен утренний максимум потребления.

· В 2008 году электропотребление Сибири в зимний и летний периоды по рабочим дням было наибольшим за 2007-2009 гг, а в 2009 году - наименьшим.

· График электропотребления в 2009 году в летний период по рабочим дням сравнялся с графиком электропотребления аналогичного периода в 2007 году.

· Падение электропотребления в ОЭС Сибири за 7 мес. 2009 г. по сравнению с падением электропотребления по ЕЭС России за этот же период было менее значительным.

· Падение роста энергопотребления в середине 2009 года зафиксировано по всем ЭС Сибирского региона, кроме Тывинской ЭС и Читинской ЭС.

· В Кузбасской ЭС падение было наиболее значительным, а в Тывинской ЭС был наиболее значительный рост энергопотребления.

В настоящей статье был проведён анализ энергопотребления ОЭС Сибири за период с января 2007 по июль 2009 года, что, в случае сохранения текущих экономических тенденций в мире, позволяет дать долгосрочный годовой прогноз. До конца текущего 2009 года сохранится рост энергопотребления в Сибири, который будет вызван, в первую очередь, сезонной цикличностью в регионе, когда наступает зимний период. Объёмы энергопотребления ожидаются на уровне аналогичного периода 2007 года. Затем, в начале 2010 года, ожидается сезонный спад энергопотребления, который продолжится до середины лета.

Сбор данных, построение кривых и таблиц были проведены с помощью программного комплекса “Энергостат 1.1”.

Список использованной литературы

1.”Анализ и планирование электропотребления”, Б.И. Макоклюев (“Энергоатомиздат”,2008 г.).

2.”Электрические станции” № 8, 2009 г. (НТФ “Энергопрогресс”).

3. Интернет-сайт “Агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике”

www.e-apbe.ru .

4. Интернет-сайт ОАО “СО ЕЭС” www.so-cdu.ru .

Размещено на Allbest.ru