Modaileadh ionad cumhachd teirmeach fìor gus modhan obrachaidh a bharrachadh: smùid agus matamataig

Tha ionad teas is cumhachd còmhla mòr ann. Bidh e ag obair mar as àbhaist: bidh e a’ losgadh gas, a’ gineadh teas airson dhachaighean, agus dealan airson a’ ghriod. Is e teasachadh a phrìomh adhbhar. Is e an dàrna adhbhar aige a h-uile dealan a ghineas e a reic air a’ mhargaidh mhòr-reic. Aig amannan, eadhon ann an teòthachd reòta le speuran soilleir, nochdaidh sneachd, ach is e sin fo-bhuaidh nan tùir fuarachaidh.

Tha ionad teas is cumhachd còmhla cuibheasach air a dhèanamh suas de ghrunn dhusanan de roth-uidheaman agus coireachan. Ma tha fios ceart air na meudan gineadh dealain is teas a tha a dhìth, tha an obair a’ tighinn sìos gu bhith a’ lughdachadh chosgaisean connaidh. Anns a’ chùis seo, tha an àireamhachadh a’ tighinn sìos gu bhith a’ taghadh co-dhèanamh agus ceudad luchd nan roth-uidheaman agus nan coireachan gus an èifeachdas uidheamachd as àirde a choileanadh. Tha èifeachdas roth-uidheaman agus coireachan an urra gu mòr air an t-seòrsa uidheamachd, an ùine obrachaidh eadar càraidhean, am modh obrachaidh, agus mòran a bharrachd. Tha duilgheadas eile ag èirigh nuair, leis gu bheil prìsean dealain agus meudan teas aithnichte, is e an obair co-dhùnadh dè an ìre de dhealan a thèid a ghineadh agus a reic gus prothaidean bho bhith ag obair air a’ mhargaidh mhòr-reic a mheudachadh. Anns a’ chùis seo, tha am bàillidh leasachaidh - prothaid agus èifeachdas uidheamachd - mòran nas lugha cudromach. Is dòcha gur e an toradh suidheachadh far a bheil an uidheamachd ag obair gu tur neo-èifeachdach, ach faodar an dealan gu lèir a thèid a ghineadh a reic aig a’ bhuannachd as àirde.

Ann am prionnsabal, tha seo uile air a bhith soilleir o chionn fhada agus tha e a’ fuaimeachadh math. Is e an dùbhlan mar a chuireas sinn an gnìomh e ann an cleachdadh. Thòisich sinn a’ dèanamh atharrais air obrachadh gach pìos uidheamachd agus an lus gu lèir. Chaidh sinn chun ionad CHP agus thòisich sinn a’ tional paramadairean airson a h-uile pàirt, a’ tomhas an coileanadh fhèin agus a’ measadh an obrachaidh ann an diofar mhodhan. Stèidhichte air na modalan sin, chruthaich sinn modalan mionaideach gus obrachadh gach pìos uidheamachd a dhèanamh atharrais agus chleachd sinn iad airson àireamhachadh leasachaidh. A’ coimhead air adhart, is urrainn dhomh a ràdh gun do choisinn sinn mu 4% ann an èifeachdas san t-saoghal fhìor dìreach tro mhatamataig.

Dh’obraich e. ​​Ach mus cuir mi cunntas air na fuasglaidhean againn, mìnichidh mi mar a tha an ionad CHP ag obair bho shealladh co-dhùnaidh.

Rudan bunaiteach

Is iad coireachan agus roth-uidheaman prìomh phàirtean ionad cumhachd. Tha roth-uidheaman air an stiùireadh le smùid àrd-bhruthadh, a bhios an uair sin a’ stiùireadh gineadairean dealain a bhios a’ gineadh dealan. Tha lùth sam bith a tha air fhàgail bhon smùid air a chleachdadh airson teasachadh agus uisge teth. Is ann anns na coireachan a thèid an smùid a chruthachadh. Bheir e ùine mhòr (uairean) gus am coire a bhlàthachadh agus an roth-uidheam smùide a thoirt gu luaths, agus is e sin sgudal connaidh dìreach. Tha an aon rud a’ buntainn ri atharrachaidhean luchdan. Feumar rudan mar sin a dhealbhadh ro-làimh.

Tha ìre as ìsle teicnigeach aig uidheamachd ionad teas is cumhachd còmhla, a tha a’ toirt a-steach modh obrachaidh as ìsle ach seasmhach as urrainn teas gu leòr a thoirt do dhachaighean agus do luchd-cleachdaidh gnìomhachais. Mar as trice, bidh an ìre teas a tha a dhìth an urra gu dìreach ris an aimsir (teòthachd an adhair).

Tha lùb èifeachdais agus puing èifeachdais as àirde aig gach aonad: aig luchd sònraichte, bidh goileadair sònraichte agus roth-uidheam sònraichte a’ dèanamh an dealan as saoire. Saor, a’ ciallachadh le glè bheag de chaitheamh connaidh sònraichte.

Tha a’ mhòr-chuid de ionadan teas is cumhachd còmhla ann an Ruisea ceangailte ri chèile ann an co-shìnte, a’ ciallachadh gu bheil a h-uile goileadair a’ biathadh aon cheann-smùide, agus tha a h-uile roth-uidheam cuideachd air am biathadh bho aon cheann-smùide. Tha seo a’ cur sùbailteachd ri luchdachadh uidheamachd, ach a’ dèanamh àireamhachadh gu math iom-fhillte. Tha uidheamachd an ionaid uaireannan air a roinn ann an earrannan a bhios a’ biathadh diofar cheann-smùidean le cuideaman smùide eadar-dhealaichte. Agus ma chuireas tu ris na cosgaisean a thaobh feumalachdan a-staigh - pumpaichean, luchd-leantainn, tùir fuarachaidh, agus, gu fìrinneach, saunas dìreach taobh a-muigh feansa an ionaid teas is cumhachd còmhla - bidh e na fhìor obair chruaidh.

Tha feartan neo-loidhneach aig a h-uile uidheam. Tha lùb aig gach aonad le raointean èifeachdais nas àirde agus nas ìsle. ​​Tha seo an urra ris an luchd: aig 70%, bidh an èifeachdas ann an aon dòigh, aig 30%, ann an dòigh eile.

Tha sònrachaidhean uidheamachd eadar-dhealaichte. Tha roth-uidheaman is coireachan ùra is sean ann, agus aonadan de dhiofar dhealbhaidhean. Le bhith a’ taghadh uidheamachd gu ceart agus ga luchdachadh gu h-iomchaidh aig puingean èifeachdais as àirde, faodaidh tu caitheamh connaidh a lughdachadh, a’ leantainn gu sàbhalaidhean cosgais no prothaidean nas àirde.

Ciamar a bhios fios aig ionad cumhachd teirmeach dè an ìre lùtha a dh'fheumar a thoirt gu buil?

Thèid dealbhadh a dhèanamh trì latha ro-làimh: thèid rèiteachadh an uidheamachd a tha san amharc a dhearbhadh trì latha ro-làimh. Is iad sin na roth-uidheaman agus na coireachan a thèid a thionndadh air. Mar eisimpleir, tha fios againn gum bi còig coireachan agus deich roth-uidheaman ag obair an-diugh. Chan urrainn dhuinn uidheamachd eile a thionndadh air no an uidheamachd clàraichte a chuir dheth, ach is urrainn dhuinn an luchd airson gach coire atharrachadh bhon ìre as ìsle chun na h-ìre as àirde, agus na roth-uidheaman a thogail is a lùghdachadh. Tha an àrdachadh bhon ìre as àirde chun na h-ìre as ìsle 15 gu 30 mionaid, a rèir an uidheamachd. Tha an obair an seo sìmplidh: tagh na modhan as fheàrr agus cùm suas iad, a’ toirt aire do atharrachaidhean obrachaidh.

Cò às a thàinig an seata uidheamachd seo? Chaidh a dhearbhadh stèidhichte air toraidhean tagraidhean margaidh mòr-reic. Tha margaidh comas agus margaidh dealain ann. Anns a’ mhargaidh comas, bidh riochdairean a’ cur a-steach tagraidhean: “Tha an seòrsa uidheamachd seo againn, is iad sin na comasan as ìsle agus as àirde, a’ toirt aire do chumail suas clàraichte. Is urrainn dhuinn 150 MW a thoirt seachad aig a’ phrìs seo, 200 MW aig a’ phrìs seo, agus 300 MW aig a’ phrìs seo.” Is iad sin tagraidhean fad-ùine. Air an làimh eile, bidh luchd-cleachdaidh mòra cuideachd a’ cur a-steach tagraidhean: “Feumaidh sinn an uiread seo de lùth.” Tha prìsean sònraichte air an dearbhadh aig crois-rathad na as urrainn do riochdairean lùtha a thoirt seachad agus na tha luchd-cleachdaidh deònach gabhail ris. Tha na comasan sin air an dearbhadh airson gach uair den latha.

Mar as trice, bidh ionad teas is cumhachd còmhla a’ cumail suas luchd cha mhòr co-ionnan tron ​​t-seusan: is e teas am prìomh thoradh sa gheamhradh, agus dealan as t-samhradh. Mar as trice bidh atharrachaidhean mòra mar thoradh air tubaistean aig an ionad fhèin no aig ionadan cumhachd faisg air làimh san aon raon prìsean margaidh mòr-reic. Ach, bidh atharrachaidhean an-còmhnaidh ann, agus tha buaidh mhòr aig na atharrachaidhean sin air èifeachdas eaconamach an ionaid. Faodar an comas a tha a dhìth a choileanadh le trì goileadairean ag obair aig 50% luchd no dà ghoileadair ag obair aig 75% luchd, agus faodar èifeachdas gach fear a dhearbhadh.

Tha iomallachd an urra ri prìsean margaidh agus cosgais gineadh dealain. Dh’ fhaodadh prìsean margaidh a bhith cho prothaideach is gu bheil e prothaideach connadh a losgadh ach dealan a reic gu prothaideach. No dh’ fhaodadh e bhith, aig àm sònraichte, gu bheil e riatanach obrachadh aig an ìre as ìsle agus call a ghearradh. Feumar beachdachadh cuideachd air stòrasan agus cosgaisean connaidh: mar eisimpleir, mar as trice bidh gas nàdarrach cuibhrichte, agus tha gas os cionn na crìche gu math nas daoire, gun luaidh air ola connaidh. Tha seo uile ag iarraidh modalan matamataigeach mionaideach gus tuigsinn dè na h-òrdughan a chuireas tu a-steach agus mar a dhèiligeas tu ri suidheachaidhean a tha ag atharrachadh.

Mar a chaidh a dhèanamh mus do ràinig sinn

Is e deuchainnean pàipeir a tha seo, stèidhichte air sònrachaidhean uidheamachd neo-mhionaideach, a tha gu math eadar-dhealaichte bhon choileanadh fhèin. Dìreach às dèidh deuchainn uidheamachd, is e an suidheachadh as fheàrr gum bi iad taobh a-staigh 2% den choileanadh fhèin, agus às dèidh bliadhna, bidh iad taobh a-staigh 7-8%. Thèid deuchainnean a dhèanamh a h-uile còig bliadhna, gu tric nas ainneimhe.

Is e an ath phuing gu bheil a h-uile àireamhachadh stèidhichte air connadh co-ionann. Anns an USSR, chaidh siostam a ghabhail os làimh far an deach connadh co-ionann sònraichte obrachadh a-mach gus coimeas a dhèanamh eadar diofar ionadan cumhachd a’ cleachdadh ola connaidh, gual, gas, cumhachd niùclasach, agus mar sin air adhart. Bha e riatanach èifeachdas gach gineadair a thuigsinn a thaobh phàrraid, agus is e connadh co-ionann am pearraid sin. Tha e air a dhearbhadh le luach calorific a’ chonnaidh: tha aon tunna de chonnadh co-ionann timcheall air co-ionann ri aon tunna de ghual. Tha clàran tionndaidh ann airson diofar sheòrsaichean connaidh. Mar eisimpleir, airson gual donn, tha na figearan cha mhòr dà uair nas miosa. Ach chan eil luach calorific co-cheangailte ri rubles. Tha e coltach ri gasoline agus dìosail: ma chosgas dìosail 35 rubles agus ma chosgas 92-octane octane 32 rubles, chan eil sin a’ ciallachadh gu riatanach gum bi dìosail nas èifeachdaiche a thaobh luach calorific.

Is e an treas factar iom-fhillteachd nan àireamhachadh. Mar as trice, thèid dà no trì suidheachaidhean obrachadh a-mach stèidhichte air eòlas an neach-obrach, ach nas trice, thèid am modh as fheàrr a thaghadh bho eachdraidh amannan roimhe airson luchdan agus suidheachaidhean sìde coltach ris. Gu nàdarra, tha luchd-obrach den bheachd gu bheil iad a’ taghadh nam modhan as fheàrr agus a’ gabhail ris nach bi modail matamataigeach sam bith nas fheàrr na iad.

Tha sinn a’ tighinn a-steach. Gus an duilgheadas fhuasgladh, bidh sinn a’ cruthachadh càraid didseatach—modail samhlachaidh den ionad. Le bhith a’ cleachdadh dhòighean-obrach sònraichte, bidh sinn a’ dèanamh atharrais air a h-uile pròiseas teicneòlais airson gach pìos uidheamachd, a’ co-thaobhadh cothromachadh smùid is lùtha, agus a’ faighinn modail cheart de obrachadh an ionaid CHP.

Gus am modail a chruthachadh bidh sinn a’ cleachdadh:

• Dealbhadh agus feartan cead-siubhail an uidheamachd.
• Feartan stèidhichte air toraidhean nan deuchainnean uidheamachd as ùire: a h-uile còig bliadhna, bidh an stèisean a’ dèanamh deuchainn air feartan an uidheamachd aige agus gan leasachadh.
• Dàta ann an tasglannan shiostaman smachd phròiseasan fèin-ghluasadach agus siostaman meataireachd airson a h-uile comharra pròiseas a tha ri fhaighinn, caitheamh teas is dealain, agus gineadh. Gu sònraichte, dàta bho shiostaman meataireachd teas is dealain, a bharrachd air bho shiostaman teile-mheataireachd.
• Dàta bho chlàran stiall is clàran cearcaill. 'S e, tha na dòighean analogach seo airson paramadairean obrachaidh uidheamachd a chlàradh fhathast gan cleachdadh aig ionadan cumhachd na Ruis, agus tha sinn gan digiteachadh.
• Bidh clàran pàipeir aig stèiseanan a’ clàradh prìomh pharaimeatairean obrachaidh gu leantainneach, a’ gabhail a-steach an fheadhainn nach eil air an glacadh le mothachairean siostam smachd phròiseasan fèin-ghluasadach. Bidh neach-obrach làraich a’ coiseachd a h-uile ceithir uairean a thìde, a’ sgrìobhadh sìos na leughaidhean, agus gan clàradh anns a’ chlàr-ama.

’S e sin, tha sinn air seataichean dàta ath-thogail air dè bha ag obair ann an dè am modh, dè an ìre connaidh a chaidh a thoirt seachad, dè an teòthachd agus sruthadh smùide a bh’ ann, agus dè an ìre lùth teirmeach is dealain a chaidh a thoirt a-mach. À mìltean de sheataichean mar sin, b’ fheudar dhuinn feartan gach pàirt a chur ri chèile. Gu fortanach, tha sinn air a bhith a’ cluich a’ gheama mèinnearachd dàta seo airson ùine mhòr.

Tha e air leth duilich nithean cho iom-fhillte a mhìneachadh le bhith a’ cleachdadh mhodalan matamataigeach. Agus tha e eadhon nas dùbhlanaiche a bhith a’ dearbhadh don phrìomh innleadair gu bheil am modail againn a’ tomhas modhan obrachaidh an lus gu ceart. Mar sin, thagh sinn pasganan innleadaireachd sònraichte a leigeas leinn modail CHP a chur ri chèile agus a leasachadh stèidhichte air feartan dealbhaidh is pròiseas an uidheamachd. Thagh sinn bathar-bog Termoflow bhon chompanaidh Ameireaganach TermoFlex. Ged a tha co-ionannachdan Ruiseanach rim faighinn a-nis, aig an àm, b’ e am pasgan seo am fear as fheàrr na chlas.

Airson gach aonad, thèid an dealbhadh agus na prìomh fheartan teicneòlais aige a thaghadh. Leigidh an siostam le tuairisgeul mionaideach a dhèanamh air a h-uile càil, an dà chuid gu loidsigeach agus gu corporra, sìos chun ìre tasgaidhean anns na tiùban iomlaid teas.

Mar thoradh air an sin, tha modail diagram teirmeach an lus air a mhìneachadh gu fradharcach ann an teirmean innleadairean cumhachd. Chan eil eòlas aig innleadairean ann am prògramadh, matamataig, no modaladh, ach faodaidh iad dealbhadh, cuir-a-steach, agus toraidhean an aonaid a thaghadh, agus na paramadairean aca a shònrachadh. An uairsin bidh an siostam a’ taghadh nam paramadairean as iomchaidh gu fèin-ghluasadach, agus bidh an t-innleadair gan leasachadh gus an cruinneas as motha a choileanadh thar raon iomlan nan modhan obrachaidh. Shuidhich sinn amas cruinneas modail 2% a choileanadh airson prìomh pharamadairean pròiseis, agus choilean sinn seo.

Cha robh seo furasta idir: cha robh an dàta tùsail glè cheart, agus mar sin airson a’ chiad dà mhìos, chuir sinn seachad a’ chiad beagan mhìosan a’ tadhal air an ionad CHP, a’ sgrìobhadh sìos le làimh leughaidhean gnàthach bho thomhasairean cuideim agus a’ gleusadh a’ mhodail gus a bhith a rèir nan suidheachaidhean obrachaidh fìor. An toiseach, chruthaich sinn modailean de roth-uidheaman agus de ghoilearan. Chaidh gach roth-uidheam agus goileadair a chalabrachadh. Chaidh buidheann-obrach a chruthachadh gus am modail a dhearbhadh, nam measg riochdairean bhon ionad CHP.

An uairsin, chruinnich sinn an uidheamachd gu lèir ann an aon shiostam agus rinn sinn gleusadh air modail an ionaid CHP gu lèir. Bha feum air beagan obrach airson seo, leis gu robh tòrr dàta connspaideach anns na tasglannan. Mar eisimpleir, lorg sinn modhan le èifeachdas iomlan de 105%.

Nuair a bhios an cuairt iomlan ga chur ri chèile, bidh an siostam an-còmhnaidh a’ tomhas obrachadh cothromach: bidh cothromachadh stuthan, dealain agus teirmeach air a chruthachadh. An uairsin bidh sinn a’ measadh mar a tha an co-chruinneachadh gu lèir a’ freagairt ris na paramadairean obrachaidh fhèin stèidhichte air leughaidhean ionnstramaid.

Dè a thachair

Mar thoradh air an sin, fhuair sinn modail cheart de shruth-obrach an ionaid CHP, stèidhichte air feartan uidheamachd fhèin agus dàta eachdraidheil. Leig seo le ro-innse nas cruinne na b’ urrainnear a choileanadh le bhith a’ cleachdadh dàta deuchainn a-mhàin. B’ e an toradh simulator de phròiseasan fhèin an ionaid, càraid didseatach den ionad CHP.

Leig an inneal-samhlachaidh seo le mion-sgrùdadh suidheachadh “dè ma thachras” stèidhichte air paramadairean sònraichte. Chaidh am modail seo a chleachdadh cuideachd gus obrachadh fìor ionad a bharrachadh.

Bha e comasach ceithir àireamhachadh leasachaidh a chur an gnìomh:

1. Tha fios aig manaidsear gluasaid an stèisein air clàr-ama solar teas, tha fios air òrdughan obraiche an t-siostaim, agus tha fios air clàr-ama solar dealain: dè an uidheamachd a bu chòir a ghiùlan dè na luchdan gus an ìre as àirde de chrìochan a choileanadh.
2. A’ taghadh co-dhèanamh an uidheamachd stèidhichte air ro-aithris prìsean a’ mhargaidh: airson ceann-latha sònraichte, a’ toirt aire don chlàr luchdan agus ro-aithris teòthachd an adhair a-muigh, bidh sinn a’ dearbhadh co-dhèanamh an uidheamachd as fheàrr.
3. A’ cur a-steach tairgsean air a’ mhargaidh latha ro làimh: nuair a bhios an uidheamachd againn agus ro-aithris prìsean nas cruinne, bidh sinn a’ tomhas agus a’ cur a-steach an tairgse.
4. Tha a’ mhargaidh chothromachaidh mu thràth taobh a-staigh an latha an-diugh, nuair a bhios clàran-ama dealain is teas stèidhichte, ach grunn thursan san latha, a h-uile ceithir uairean a thìde, thèid malairt air a’ mhargaidh chothromachaidh a chuir air bhog, agus faodaidh tu iarrtas a chuir a-steach: “Tha mi ag iarraidh 5 MW a bharrachd de luchdachadh.” Feumaidh tu an cuibhreann de luchdachadh no dì-luchdachadh a bharrachd a lorg a bheir a’ bhuannachd as motha.

Deuchainnean

Gus deuchainnean ceart a dhèanamh, bha againn ri coimeas a dhèanamh eadar modhan luchdachadh uidheamachd àbhaisteach an stèisein agus na molaidhean dealbhaidh againn fo chumhachan co-ionann: co-dhèanamh uidheamachd, clàran luchdachadh, agus aimsir. Thar cùrsa dà mhìos, thagh sinn eadar-amaichean ceithir gu sia uairean a thìde le clàr seasmhach. Thadhail sinn air an stèisean (gu tric air an oidhche), dh'fhuirich sinn gus an ruigeadh an stèisean a mhodh obrachaidh, agus an uairsin dìreach rinn sinn obrachadh a-mach e anns a’ mhodail samhlachaidh. Ma bha manaidsear gluasaid an stèisein riaraichte, chuir sinn luchd-obrach obrachaidh a-mach gus na bhalbhaichean obrachadh agus modhan an uidheamachd atharrachadh.

Rinn sinn coimeas eadar dàta coileanaidh roimhe agus às dèidh. Rè uairean trang, latha is oidhche, deireadh-sheachdainean agus làithean na seachdain. Choilean sinn sàbhalaidhean connaidh anns gach modh (sa chùis seo, tha an iomall an urra ri caitheamh connaidh). An uairsin ghluais sinn gu tur chun na modhan ùra. Is fhiach a thoirt fa-near gun d’ fhuair an stèisean misneachd gu sgiobalta ann an èifeachdas ar molaidhean, agus faisg air deireadh nan deuchainnean, mhothaich sinn barrachd is barrachd gu robh an uidheamachd ag obair anns na modhan a bha sinn air obrachadh a-mach na bu thràithe.

Toradh a’ phròiseict

Cuspair: Ionad teas is cumhachd còmhla le ceanglaichean-croise, 600 MW de chomas dealain, 2,400 Gcal de theas.

Sgioba: CROC – seachdnar (eòlaichean teicneòlais, luchd-anailis, innleadairean), CHPP – còignear (eòlaichean gnìomhachais, prìomh luchd-cleachdaidh, eòlaichean).
Ùine cur an gnìomh: 16 mìosan.

Toraidhean:

• Rinn sinn pròiseasan gnìomhachais fèin-ghluasadach airson riaghailtean a chumail suas agus obrachadh sa mhargaidh mhòr-reic.
• Chaidh deuchainnean làraich a dhèanamh gus dearbhadh a dhèanamh air a’ bhuaidh eaconamach.
• Shàbhail sinn 1,2% de chonnadh le bhith ag ath-sgaoileadh luchdan rè obrachadh.
• Shàbhail sinn 1% de chonnadh tro dhealbhadh uidheamachd geàrr-ùine.
• Rinn sinn an obair-àireamhachaidh air ìrean òrduigh airson an RSV a bharrachadh stèidhichte air slatan-tomhais a bhith a’ meudachadh prothaid imeallach.

Tha a’ bhuaidh mu dheireadh timcheall air 4%.

Is e 1–1,5 bliadhna an ùine pàighidh air ais a thathar a’ meas airson a’ phròiseict (ROI).

Gu dearbh, bha feum air mòran phròiseasan atharrachadh agus air obrachadh gu dlùth le manaidsearan an ionaid CHP agus a’ chompanaidh gineadh gu h-iomlan gus seo uile a chur an gnìomh agus a dhearbhadh. Ach bha an toradh gu cinnteach airidh air. Bha sinn comasach air càraid dhidseatach den ionad a chruthachadh, modhan-obrach dealbhaidh leasachaidh a leasachadh, agus buannachdan eaconamach fìor fhaighinn.

Source: www.habr.com