ООО НПК "СпЭМ"

    научные статьи


    Титова, Г.Р. Моделирование структуры электрической части проекта для подготовки электромонтажных работ объектов промышленности Дис. ...канд. техн. наук : 05.09.03 М., 1994

    https://search.rsl.ru/ru/record/01000054550


    The evolution of decision making about building electrical systems . G. R. Titova


    http://ieeexplore.ieee.org/document/7910989/

    The paper presents a review of the development construction works from Yaroslav the Wise to the present time. Formulated and solved the task of optimization of electrical work for an electrical complex in housing and utilities sector. The peculiarity of the optimization problem is that the connection between the optimization of the parameters of the function perform electrical work and task functions perform electrical work is installed at each optimization step using the model, condition of items, materials, equipment and within the limitations, specifying the change, the presented models. The shape of this surface depends on the model parameters and their fluctuations, in turn, is changed. The presented optimization problem, to determine the quality and timing of electrical installation work electrical engineering complex of the residential area during construction and operation.

    Published in: Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM)

    Использование электротранспорта в качестве потребителя-регулятора графиков нагрузки

    В настоящее время лидерами по производству электроэнергии являются такие страны как: КНР, США, Индия, Росси и Япония. Доля производства электроэнергии стран КНР и США составляет 20% от всего производства электроэнергии в мире. Вместе с тем данные страны занимают также лидирующие позиции в части потребления электроэнергии. Россия в этом списке занимает четвертое место. В 2014 году потребление электроэнергии в России составило 1040,2 млрд. кВт×ч, в 2015 потребление составило 1036,4 млрд. кВт×ч.

    Установлено, что электропотребление весьма эластично реагирует на изменения в экономике страны, особенно это ярко проявляется в периоды кризисов и на фазе подъема экономики страны.

    Графики нагрузок, по всей территории России имеют схожий вид, это объясняется структурой потребления электроэнергии во временных интервалах день – ночь. Максимумы электропотребления приходятся на утро, когда большая часть предприятий начинает рабочий день, и на вечер, когда население возвращается с работы и включает бытовую технику. В ночные часы наблюдается избыток электроэнергии. Производители электроэнергии, такие как ГЭС, ГРЭС, ТЭС, при сокращении электропотребления в ночное время вынуждены сокращать производство электрической энергии на своих установках. Неравномерные нагрузки на генерирующем оборудовании приводят к досрочному износу оборудования и сокращению ресурса работы и, как следствие, к постоянному росту цен на электроэнергию.

    Решение задачи заключается в более равномерном электропотреблении в течении суток населением и предприятиями РФ. Энергосбытовые компании для мотивации более равномерного потребления электроэнергии разработали и применяют различные тарифы за потребляемую электроэнергию: одноставочный, двухставочный и многоставочный. Цена за кВт×ч в двухставочном тарифе делится на дневную(7–23) и ночную (23–7) зоны, при этом ночной тариф в

    4 раза меньше дневного. В многоставочном тарифе деление происходит по зонам нагрузки: ночная, полупиковая и пиковая. В пиковой зоне максимально используется всё генерирующее оборудование, включая оборудование с высокой себестоимостью электрической энергии.


    Необходимо решить вопрос экономической целесообразности выравнивания графика нагрузки по принципу mini-max. Целевая функция выбора оптимального режима выравнивания графика является минимум суммарных затрат на выравнивание и максимум эффекта от выравнивания:

    (1)

    где Зэ - сумма затрат на производство, передачу и распределение электроэнергии; Зи - сумма затрат, связанных с использованием электроэнергии потребителями; Кі - капитальные затраты в комплексе «Энергосистема - потребитель»; Иі - издержки комплекса «Энергосистема - потребитель»; Ев - коэффициент внутренней эффективности.

    Определим экономическую эффективность комплекса «Энергосистема - Потребитель» из выражения:

    (2)

    где Ээ - экономия затрат в энергосистеме; ∆Зп - затраты предприятия на создание режима выравнивания; ∆Кэi - экономия капитальных вложений в пиковую мощность.

    Одним из способов выравнивание графиков нагрузки потребления электроэнергии рассматривается применение электромобилей в качестве потребителей электроэнергии. По итогам 2015 года в Европе продажи новых автомобилей составили около 14,2 млн.единиц, из которых 192,5 тысяч единиц - это электромобили. В Москве за 2015 год продажи автомобилей составили 52 тысячи единиц, из которых электромобили составили 65 единиц . Таким образом, в Европе доля продаж электромобилей составила 1,36% от общего числа продаж, в то время как в Москве этот показатель составил всего лишь 0,13%.

    Представим, что в Москве со временем доля электромобилей вырастет и достигнет европейских показателей. Вследствие этого потребление электроэнергии в городе Москва увеличится за счёт расширения сети зарядных станций для электромобилей.

    На данным момент существует три вида зарядных станций: 1) устройства заряда батарей электромобилей для индивидуального (бытового) использования мощностью до 22 кВт; 2) станции заряда для публичного использования мощностью до 44 кВт; 3) станции экспресс-заряда мощностью до 50 кВт.

    В зависимости от вида зарядных станций скорость зарядки изменяется, а именно, при зарядке от индивидуальной или публичной станции время заряда батареи электромобиля составляет от 4 до 9 часов. При зарядке от станций экспресс-заряда время заряда сократиться до 20-30 минут.

    Количество потребляемой электроэнергии при зарядке электромобиля зависит от мощности его батареи. В настоящее время мощность батарей электромобилей варьируются в пределах от 15 до 200 кВт [5]. В качестве предварительного анализа экономической эффективности рассмотрим применение среднего класса электромобилей с мощностью батареи 80 кВт. При европейских тенденциях роста количество электромобилей в Москве к концу 2016 года составит 1000 единиц, и как следствие величина потребляемой мощности для зарядки увеличится на 57 тысяч кВт. При сохранении темпов роста увеличения парка электромобилей в Москве величина потребляемой мощности для зарядки электромобилей к концу 2020 года составит 285 тысяч кВт. Если принять условие ежегодного удвоения доли продаж электромобилей от общего количества продаж автомобилей, то к концу 2020 года парк электромобилей увеличится и составит 21916 единиц. При этом величина потребляемой мощности для зарядки электромобилей составит 1753,28 МВт.

    Полный заряд батарей электромобилей будет осуществляется в ночное время - это приведёт к выравниванию графика нагрузки электропотребления мегаполиса. Применение аккумулирующих устройств для экономии потребления электроэнергии электрифицированного транспорта и электромобилей поможет предотвратить возможное возникновение дефицита электроэнергии.

Фотографии объектов
Новые статьи
01 марта ООО НПК "СпЭМ"

09 февраля Оглавление

09 февраля Расчет электрической нагрузки


научные статьи


Титова, Г.Р. Моделирование структуры электрической части проекта для подготовки электромонтажных работ объектов промышленности Дис. ...канд. техн. наук : 05.09.03 М., 1994

https://search.rsl.ru/ru/record/01000054550


The evolution of decision making about building electrical systems . G. R. Titova


http://ieeexplore.ieee.org/document/7910989/

The paper presents a review of the development construction works from Yaroslav the Wise to the present time. Formulated and solved the task of optimization of electrical work for an electrical complex in housing and utilities sector. The peculiarity of the optimization problem is that the connection between the optimization of the parameters of the function perform electrical work and task functions perform electrical work is installed at each optimization step using the model, condition of items, materials, equipment and within the limitations, specifying the change, the presented models. The shape of this surface depends on the model parameters and their fluctuations, in turn, is changed. The presented optimization problem, to determine the quality and timing of electrical installation work electrical engineering complex of the residential area during construction and operation.

Published in: Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM)

Использование электротранспорта в качестве потребителя-регулятора графиков нагрузки

В настоящее время лидерами по производству электроэнергии являются такие страны как: КНР, США, Индия, Росси и Япония. Доля производства электроэнергии стран КНР и США составляет 20% от всего производства электроэнергии в мире. Вместе с тем данные страны занимают также лидирующие позиции в части потребления электроэнергии. Россия в этом списке занимает четвертое место. В 2014 году потребление электроэнергии в России составило 1040,2 млрд. кВт×ч, в 2015 потребление составило 1036,4 млрд. кВт×ч.

Установлено, что электропотребление весьма эластично реагирует на изменения в экономике страны, особенно это ярко проявляется в периоды кризисов и на фазе подъема экономики страны.

Графики нагрузок, по всей территории России имеют схожий вид, это объясняется структурой потребления электроэнергии во временных интервалах день – ночь. Максимумы электропотребления приходятся на утро, когда большая часть предприятий начинает рабочий день, и на вечер, когда население возвращается с работы и включает бытовую технику. В ночные часы наблюдается избыток электроэнергии. Производители электроэнергии, такие как ГЭС, ГРЭС, ТЭС, при сокращении электропотребления в ночное время вынуждены сокращать производство электрической энергии на своих установках. Неравномерные нагрузки на генерирующем оборудовании приводят к досрочному износу оборудования и сокращению ресурса работы и, как следствие, к постоянному росту цен на электроэнергию.

Решение задачи заключается в более равномерном электропотреблении в течении суток населением и предприятиями РФ. Энергосбытовые компании для мотивации более равномерного потребления электроэнергии разработали и применяют различные тарифы за потребляемую электроэнергию: одноставочный, двухставочный и многоставочный. Цена за кВт×ч в двухставочном тарифе делится на дневную(7–23) и ночную (23–7) зоны, при этом ночной тариф в

4 раза меньше дневного. В многоставочном тарифе деление происходит по зонам нагрузки: ночная, полупиковая и пиковая. В пиковой зоне максимально используется всё генерирующее оборудование, включая оборудование с высокой себестоимостью электрической энергии.


Необходимо решить вопрос экономической целесообразности выравнивания графика нагрузки по принципу mini-max. Целевая функция выбора оптимального режима выравнивания графика является минимум суммарных затрат на выравнивание и максимум эффекта от выравнивания:

(1)

где Зэ - сумма затрат на производство, передачу и распределение электроэнергии; Зи - сумма затрат, связанных с использованием электроэнергии потребителями; Кі - капитальные затраты в комплексе «Энергосистема - потребитель»; Иі - издержки комплекса «Энергосистема - потребитель»; Ев - коэффициент внутренней эффективности.

Определим экономическую эффективность комплекса «Энергосистема - Потребитель» из выражения:

(2)

где Ээ - экономия затрат в энергосистеме; ∆Зп - затраты предприятия на создание режима выравнивания; ∆Кэi - экономия капитальных вложений в пиковую мощность.

Одним из способов выравнивание графиков нагрузки потребления электроэнергии рассматривается применение электромобилей в качестве потребителей электроэнергии. По итогам 2015 года в Европе продажи новых автомобилей составили около 14,2 млн.единиц, из которых 192,5 тысяч единиц - это электромобили. В Москве за 2015 год продажи автомобилей составили 52 тысячи единиц, из которых электромобили составили 65 единиц . Таким образом, в Европе доля продаж электромобилей составила 1,36% от общего числа продаж, в то время как в Москве этот показатель составил всего лишь 0,13%.

Представим, что в Москве со временем доля электромобилей вырастет и достигнет европейских показателей. Вследствие этого потребление электроэнергии в городе Москва увеличится за счёт расширения сети зарядных станций для электромобилей.

На данным момент существует три вида зарядных станций: 1) устройства заряда батарей электромобилей для индивидуального (бытового) использования мощностью до 22 кВт; 2) станции заряда для публичного использования мощностью до 44 кВт; 3) станции экспресс-заряда мощностью до 50 кВт.

В зависимости от вида зарядных станций скорость зарядки изменяется, а именно, при зарядке от индивидуальной или публичной станции время заряда батареи электромобиля составляет от 4 до 9 часов. При зарядке от станций экспресс-заряда время заряда сократиться до 20-30 минут.

Количество потребляемой электроэнергии при зарядке электромобиля зависит от мощности его батареи. В настоящее время мощность батарей электромобилей варьируются в пределах от 15 до 200 кВт [5]. В качестве предварительного анализа экономической эффективности рассмотрим применение среднего класса электромобилей с мощностью батареи 80 кВт. При европейских тенденциях роста количество электромобилей в Москве к концу 2016 года составит 1000 единиц, и как следствие величина потребляемой мощности для зарядки увеличится на 57 тысяч кВт. При сохранении темпов роста увеличения парка электромобилей в Москве величина потребляемой мощности для зарядки электромобилей к концу 2020 года составит 285 тысяч кВт. Если принять условие ежегодного удвоения доли продаж электромобилей от общего количества продаж автомобилей, то к концу 2020 года парк электромобилей увеличится и составит 21916 единиц. При этом величина потребляемой мощности для зарядки электромобилей составит 1753,28 МВт.

Полный заряд батарей электромобилей будет осуществляется в ночное время - это приведёт к выравниванию графика нагрузки электропотребления мегаполиса. Применение аккумулирующих устройств для экономии потребления электроэнергии электрифицированного транспорта и электромобилей поможет предотвратить возможное возникновение дефицита электроэнергии.