Содержание к диссертации
Введение
1. Экономика и топливно-энергетический комплекс таджикистана: современное состояние и перспективы развития 9
1.1. Республика Таджикистан современное состояние 9
1.1.1. Общие положения 9
1.1.2. География и климат 11
1.1.3. Природные ресурсы 12
1.1.4. Население 13
1.2. Экономическое положение Республики Таджикистан 14
1.2.1. Общие понятия 14
1.2.2. Темпы экономического роста 16
1.2.2. Промышленность 17
1.3. Топливно-энергетический комплекс РТ 18
1.3.1. Общие положения 18
1.3.2. Электроэнергетика РТ: общее состояние энергетики и структура
энергосистемы 20
1.3.4. Тарифная политика и финансовое состояние энергетики 23
1.3.5. Технические характеристики системы энергоснабжения
1.4. Невозобновляемые энергоресурсы РТ 27
1.5. Ресурсы гидроэнергетики РТ 29
1.5.1. Общие положения 29
1.5.2 Гидроресурсы 30
1.6. Малая гидроэнергетика 35
1.6.1. Общие положения 35
1.6.2. Начало возрождения малой гидроэнергетики в РТ 36
Выводы по главе 1 39
2. Исследование и разработка современных методов оценки валовых ресурсов малой гидроэнергетики РТ ...41
2.1. Современное состояние методов расчета валовых ресурсов РТ и их особенности 41
2.1.1. Общие положения 41
2.2. Методы оценки ресурсов малой гидроэнергетики в РТ и их особенности 42
2.2.1. Общие положения 42
2.2.2. Методика оценки валового гидропотенциала в гидроэнергетике Республики Таджикистан, вариант 1965 года 43
2.3. Разработка универсальной цифровой модели открытого водотока 45
2.3.1. Общие положения 45
2.3.2. Метод линейного учета 47
2.4. Использование ГИС для оценки валовых ресурсов малых водотоков РТ
2.4.1. Общие положения 50
2.4.2. Возможности ГИС 50
2.4.3. Типы данных в ГИС 55
2.5. Работа с компьютерной геоинформационной системой 57
2.5.1. Ввод данных в ГИС 57
2.5.2. Возможные ошибки при вводе 58
2.5.3. Анализ в ГИС 59
2.5.4. Вывод результатов 59
2.6. Исследование ресурсов МГЭ выделенных речных бассейнов Таджикистана с использованием ГИС 62
2.7. Выводы по второй главе 70
3. Исследование энергетических характеристик автономных потребителей энергии мгэс в республике Таджикистан 72
3.1. Особенности современного состояния и перспектив роста электрической нагрузки сельскохозяйственных потребителей РТ 72
3.2. Метод исследования электрической нагрузки характерных сельскохозяйственных потребителей энергии МГЭС в Варзобском районе Республики Таджикистан 76
3. 3. Энергетические характеристики типовых сельскохозяйственных потребителей электроэнергии МГЭС в Варзобском районе Республики Таджикистан и их особенности 83
3.4. Выводы по третьей главе 91
4. Теоретические основы исследования технико экологического потенциала МГЭ РТ 92
4.1. Технический ГЭП малых рек Республики Таджикистан в современных условиях 92
4.2.Предлагаемый метод исследования технико-экологического потенциала малой гидроэнергетики Республики Таджикистан с учётом наличия УЦМ 95
4.3. Исследование технико-экологического потенциала Республики Таджикистан с использованием УЦМ на примере реки Варзоб 101
4.4. Выводы по главе 4 104
5. Совершенствование методов расчёта экономического потенциала МГЭ и исследование путей повышения эффективности мгэс в республике таджикистан 105
5.1. Общие положения 105
5.2. Исследование эколого-экономического потенциала водотока 106
5.3. Финансово-экономическая эффективность МГЭС в условиях Варзобского района 112
5.3.1. Общие положения 112
5.4. Выводы по пятой главе 120
Выводы и заключения 122
Список литературы:
- Экономическое положение Республики Таджикистан
- Методы оценки ресурсов малой гидроэнергетики в РТ и их особенности
- Метод исследования электрической нагрузки характерных сельскохозяйственных потребителей энергии МГЭС в Варзобском районе Республики Таджикистан
- Исследование технико-экологического потенциала Республики Таджикистан с использованием УЦМ на примере реки Варзоб
Введение к работе
Актуальность работы
Республика Таджикистан (РТ) - развивающееся государство с характерными ему непрерывными ростом населения и потреблением электроэнергии. Более 95% всей выработанной электроэнергии приходится на гидроэнергетику, при этом её ресурсы сегодня использованы только на 5%. Потенциальные ресурсы гидроэнергии РТ, в целом, составляют 527 млрд.кВт.ч, что соответствует среднегодовой мощности в 60,167 млн. кВт. Гидроресурсы РТ в равной степени сосредоточены по всем рекам страны в основном снегового и ледникового питания. Органические ресурсы страны крайне скудны и их разработка и применение создает ряд сложных и трудновыполнимых задач для экономики страны.
В последние годы энергосистема РТ работает в изолированном режиме (без связи с объединенной системой Центрально Азиатских стран); из-за постоянного роста энергопотребления в стране существующие ГЭС в осенне-зимний период не в состоянии обеспечить полное покрытие существующих графиков нагрузки, тем самым в стране возникает дефицит электроэнергии в размере 1,5-3,5 млрд. кВт.ч. в год. В осенне-зимний период вводится лимит на подачу электроэнергии на территории всей республики, что связано с нехваткой вырабатываемой мощности; таким образом, появляется необходимость в альтернативных источниках энергии для электроснабжения населения, 73% которого расположено в сельской местности в горных регионах, составляющих 93,7% всей территории РТ. В стране после окончания гражданской войны наблюдается высокий уровень бедности и безработицы среди населения. Учитывая тарифы на электроэнергию, которые искусственно поддерживаются на низком уровне, источник дополнительной энергии для ликвидации указанного дефицита должен быть максимально дешёвым и соответственно способным решить проблему дефицита электроэнергии в кратчайшие сроки без вреда для экологии региона. Принимая во внимание современную демографическую, социальную и экономическую ситуацию в РТ следует отметить, что наиболее перспективным сегодня является освоение ресурсов многочисленных малых горных рек РТ, численная оценка, которых на современном уровне в настоящее время отсутствует.
Цель диссертационной работы: совершенствование методов расчёта ресурсов малой гидроэнергетики РТ с использованием современных информационных технологий для повышения эффективности малых ГЭС: предназначенных для улучшения социального уровня жизни сельскохозяйственного населения страны.
Основные задачи исследований
Для достижения поставленной цели в работе были сформированы и решены следующие основные задачи:
-
Проведение анализа современного состояния и перспектив развития топливно-энергетического комплекса РТ с целью обоснования актуальности и необходимости расширенного использования богатых энергоресурсов малых рек РТ с целью повышения социального уровня жизни сельскохозяйственных регионов страны, где проживает 73% от общей численности населения РТ.
-
Разработка Универсальной Цифровой Модели (УЦМ) открытого водотока или целого речного бассейна на основе использования возможностей современных геоинформационных систем, пригодной для использования в решении сложных водохозяйственных и водно- энергетических задач и создания на её основе специализированной базы данных по всем водотокам страны.
-
Разработка на основе использования универсальной цифровой модели открытого водотока или целого речного бассейна современного методического и программного обеспечения по оценке основных категорий гидроэнергетического потенциала малых рек РТ.
-
Исследование и разработка энергетических характеристик типовых (характерных) сельскохозяйственных потребителей РТ с целью их использования в расчётах основных категорий гидроэнергетического потенциала РТ.
-
Исследование влияния основных определяющих факторов на финансово-экономический потенциал малых ГЭС РТ.
Методы исследования
При решении поставленных задач в работе использованы современные методы теории вероятностей и математической статистики, основные теоретические положения геоинформационных систем, а также гидравлики и гидрологии, составляющие научную основу современных гидроэнергетических расчётов в целом.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
-
На основе системного анализа современного состояния и перспектив развития Топливно-энергетического Комплекса (ТЭК) РТ обоснована актуальность использования ресурсов Малой Гидроэнергетики (МГЭ) в условиях жестких ограничений в осенний и зимний период, а также организации эффективной системы децентрализованного электроснабжения РТ, в которую входит более 73% населения страны.
-
Разработана УЦМ открытого водотока или целого речного бассейна на основе использования современных Геоинформационных Систем (ГИС), пригодная для использования в водохозяйственных или водноэнергетических расчётах различного назначения для создания специализированной базы данных по всей речной сети РТ.
-
Разработаны современные методы расчёта основных категорий гидроэнергетического потенциала малых рек РТ, в том числе впервые для технико-экологического и эколого-экономического потенциалов малых рек РТ, для расчёта которых разработаны алгоритмы и программы на базе использования MS Office Excel и созданной УЦМ открытого водотока или целого речного бассейна.
-
Идентифицированы параметры и энергетические характеристики типовых (характерных) сельскохозяйственных потребителей РТ.
-
Исследованы и обоснованы пути повышения эффективности МГЭ в РТ в современных условиях.
Достоверность полученных результатов и выводов в работе обеспечивается применением широко известных методик и подходов, используемых в научно-технических исследованиях в области использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Практическая ценность: Результаты выполненных исследований предназначены для использования в экономике Таджикистана с целью оптимальной реализации программы Правительства РТ по строительству МГЭС в период до 2020 года.
Апробация работы основные положения и результаты исследования по теме диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах, кафедры «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» НИУ МЭИ, Географического факультета Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова, а также на Всероссийской выставке Научно - технического творчества молодёжи 2010 - 2012 гг.
Личный вклад автора: проведен системный анализ современного состояния и перспектив развития ТЭК РТ; обосновывается актуальность использования потенциала малой гидроэнергетики РТ для повышения социального уровня жизни 73% населения страны, живущего в сельских регионах; разработано методическое, математическое и информационное обеспечение для реализации созданной автором УЦМ открытого водотока или целого речного бассейна, предназначенной для использования в сложных водохозяйственных расчётах, в том числе и для расчётов всех категорий энергопотенциала малой гидроэнергетики; разработано методическое и математическое обеспечение для расчёта и исследования нагрузки характерных автономных потребителей РТ; исследованы и предложены пути повышения эффективности МГЭС в РТ.
Экономическое положение Республики Таджикистан
В 1965 году в соответствии со значимостью отдельных категорий ресурсов для целей практического применения, при составлении кадастра водной энергии РТ были применены следующие методы энергетических подсчётов [17]. 1. Для рек длиной более 25 км применялся метод поучасткового суммирования с расчётной формулой: N = 9,81 1ЯЁ Я ЛШ, (2.1) где QHi и QKi - соответственно среднемноголетний расход в начале и конце участка; ЛНі падение реки на участке; n-число участков. 2. Для рек длиной 10-25 км применялись два метода. Метод СВ. Григорьева с расчётной формулой N=9,81aMQoHo, (2.2) где ам - коэффициент, выражающий отношение потенциальной мощности реки к её условной теоретической мощности, получаемой из условия стекания устьевого расхода с высоты падения реки; Q0 - устьевой расход реки; Но - полное падение реки.
Коэффициент ам - определялся для каждой реки отдельно графическим способом, предложенным Н.С. Каланчевым.
Ввиду большой трудоемкости определения коэффициента теоретической мощности ам для каждой реки был предложен модифицированный способ определения потенциальной мощности малых водотоков с расчётной формулой Np=j-9,81Q0(HCP-Hy), (2.3) Где Np - потенциальная мощность русла малой реки; Qo - устьевой расход реки; Нср - средневзвешенная высота реки; Ну - отметка устья; ficp -среднее значение отношения потенциальной энергии бассейна к потенциальной энергии русла [17].
По исследованиям, проведенным в отделе энергетики Академии наук Таджикской ССР, установлено, что достаточно определить значение /?ср для 15% от всех исследуемых малых рек, но не менее, чем для 20 рек. При этом среднее значение отношения потенциальной мощности бассейна к потенциальной мощности русла, определенное по выбранному короткому ряду, отличалось от среднего значение /?ср, опред ел иного по всему исследуемому ряду, не более 1-1,5%.
Потенциальная энергия водотоков длиной менее 10 км и склонового стока определялась путем вычитания из полной энергии бассейна энергии водотоков длиной более 10 км. Полная энергия бассейна вычислялась по формуле N6ac = 9,81 QtiHcp- Ну), (2.5) где N6ac - потенциальная мощность бассейна; Qt -среднемноголетний расход с элементарной площади; Нср — средневзвешенная высота элементарной площади (площади, для которой модуль стока можно принять постоянным); Ну - отметка устья исследуемого бассейна; п - число элементарных площадей [17].
Метод расчета гидроэнергетического потенциала базируется на уравнении Бернулли, согласно которому, потенциальная валовая энергия на участке L[_2, равна разности энергий водотока для начального и конечного створа [57, 88, 90, 93, 96, 98]. где z (м) - удельная потенциальная энергия положения, измеряемая высотой расположения центра тяжести живого сечения водотока над R некоторой заданной или принятой плоскостью сравнения; —— , (м) удельная потенциальная энергия давления в точке центра тяжести живого сечения водотока при избыточном давлении в этой точке; р, (кг/м3) a V2 плотность жидкости; g (м/с2) - ускорение свободного падения; удельная кинетическая энергия жидкости; з, _ коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей жидкости по высоте живого сечения; Vl - средняя скорость потока в данном живом сечении; У І - фактическая скорость потока жидкости в данной точке живого сечения.
Учитывая близость створов 1-ій 2-2 (из чего следует, что V] = V2 и Pi = Р2), потенциальная валовая энергия, на участке равна: 3i.2= 9J-32=p g W (yi-V2)=p g W H1_2, (2.7) где Hi-2 — М- 2 " удельная потенциальная валовая энергия потока жидкости, называемая напором и численно равная падению уровня свободной поверхности водотока (см. рис. 2.1.) на участке L].2. О V- Уровень реки от плоскости отсчёта О
Для Н;.2 , это практически означает необходимость знания продольного профиля водотока с указанием месторасположения расчетных створов и изменения уровней поверхности воды по длине водотока, т.е. v = v(i), где L (км) - расстояние от некоторого начального створа, принятого за нуль расчета.
Расчет продольного профиля водотока и длинные реки, как правило, проводится с помощью топографических карт масштаба не менее 1:100000. Возможно использование при этом и голографических изображений земной поверхности, реализуемых с помощью космических средств или аэрофотосъемки [60].
Расчет расхода воды в каждом і-м створе может производиться на основе измеренных и обработанных данных прошлых наблюдений, если в этом створе есть водомерный пост. В противном случае могут использоваться карты масштаба 1:100000 с изолиниями модулей среднегодового стока m (л/с/км2), в данном бассейне. С помощью таких же карт определяется и величина водосборной поверхности бассейна для каждого і-ого створа, т.е. Fi(Li) (км2), и соответствующий модуль стока mi(Li) (л/с/км2), (см. рис. 2.2). В этом случае величина Qi (м3/с), определяется по формуле
При отсутствии перечисленных гидрологических данных для их расчета могут быть применены любые методы современной гидрологии.
На основе перечисленных данных рассчитывается водно-энергетический кадастр водотока, включающий в себя продольный профиль водотока, т.е. v = V(l), зависимости изменения расхода воды по длине водотока, т.е. Q = Q(L), зависимости изменения потенциальной мощности водотока по его длине, т. е. N = N(L\ зависимости изменения удельной потенциальной мощности водотока по его длине, т.е. / =/ (L), где или (МВт/км) или (кВт/км), определяется по формуле: где /y_i =Ц -LjA - длина расчетного водотока. Величина характеризует энергетическую «емкость» единицы длины водотока и может быть использована для предварительного определения створов первоочередных ГЭС.
Методы оценки ресурсов малой гидроэнергетики в РТ и их особенности
ArcCatalog управляет хранением пространственных данных, структурой базы данных, а также записью и просмотром метаданных. ArcMap используется для всех задач создания карт и редактирования, а также для картографического анализа. ArcToolbox используется для преобразования данных и геообработки.
ArcCatalog позволяет найти, просмотреть, задокументировать и организовать географические данные и создавать сложные базы геоданных для хранения больших объемов разнотипных данных ГИС.
Разные представления помогают найти нужные данные, хранятся ли они в файле, персональной базе геоданных, доступной через ArcSDE.
ArcMap позволяет создавать карты и работать с ними. В АгсМар можно просмотреть, отредактировать и проанализировать географические данные. Запросы к пространственным данным позволяют найти и понять отношения между географическими объектами. Для отображения данных в АгсМар существует множество различных символов [46]. ArcToolbox - приложение, содержащее множество инструментов ГИС для геообработки. Простые задачи геообработки выполняются в виде диалоговых окон. Более сложные операции выполняются с помощью так называемых Мастеров.
В настоящее время для работы с любой информацией, связанной с земной поверхностью, возможно с применением компьютерных геоинформационньгх системы (ГИС). Ниже показано применение ГИС для исследования водно-энергетического кадастра водотока с созданием универсальной цифровой модели открытого водотока и целого речного бассейна (УЦМ)- Исследованы реки Ок-Суу, Зерафшан в Согдийской области PT и характерная река Варзоб (длина 95 км, площадь водосбора 1980 км2, годовой расход 47,9 м3/с) в Районах республиканского подчинения (РРП), которая и была взята за основу, так как по ней имелась подробная достоверная информация, но при загрузке определенного количества данных (карт SRTM) можно исследовать сразу значительное число речных бассейнов, что является шагом к автоматизации исследований валового потенциала МГЭ [17, 25].
В Варзобском районе с населением более 60 тыс. чел. характерном регионе для РТ, характеризуется наличием значительного горного массива, также в данном районе хорошо развита отрасль туризма, помимо этого основное население проживает в непосредственной близости от реки.
Таким образом, для каждой из исследованных рек была создана УЦМ открытого водотока, которая позволяет производить водохозяйственные расчёты любой сложности.
В качестве исходных данных для расчета использованы: данные SRTM, программная среда Google Earth.
Для работы с картами необходимо знать основы геодезии и картографии. Необходимые сведения приведены в справочных материалах к АгсМАР [46]. Во-первых, необходимо привязать карту, т е точно определить ее положение на земном шаре. Для этого используются так называемые номенклатурные листы [47]. В АгсМар есть встроенные средства геопривязки [46].
Во-вторых, необходимо проследить, чтобы все используемые карты (и разграфка листов) были в одной системе проекций. Для генштабовских карт это проекция Гаусса-Крюгера [46]. Далее необходимо добавить данные SRTM. Shuttle radar topographic mission (SRTM) - Радарная топографическая съемка большей части территории земного шара, за исключением самых северных ( 60), самых южных широт ( 54), а также океанов, произведенная за 11 дней в феврале 2008 г. с помощью специальной радарной системы. Двумя радиолокационными сенсорами SIR-C и X-SAR, было собрано более 12 терабайт данных (что примерно равно объему информации библиотеки конгресса). Данные являются простым 16 битным растром (без заголовка), размер пиксела 30x3 Ом, значение пиксела является высотой над уровнем моря в данной точке, пиксел также может принимать значение -32768, что соответствует значению no data (нет данных). Найти указанные данные можно в Интернете, воспользовавшись любой поисковой системой и выбрав далее интересующий регион (см. рис. 2.8).
Пример использования УЦМ для расчётов ресурсов открытых водотоков РТ (около 100 рек) Далее составляем водно-энергетический кадастр водотока. Определяем значения отметок высот над уровнем моря используя инструмент Идентификация и рассчитываем напоры (см. рис. 2.16 - 2.19).
Итоги пилотных исследований на основе УЦМ представляются в табличном виде, используя в качестве характерных точек исток, устье и места крупных притоков. Напор определяется как разность отметок; средний расход на участке вычисляется как среднее арифметическое. С помощью инструмента Идентификация определяется длина каждого участка, а также величина расхода крупных притоков; далее рассчитывается мощность, удельная мощность и уклон. Графически результаты представлены на рисунках 2.17-2.19.
Для базового исследования берётся река Варзоб, а для проверки достоверности исследования берутся реки Зарафшан и Ок-суу в Согдийской области РТ.
При исследовании река Варзоб разбивается на 8 участков, для каждого из которых исследованы значения среднегодовых расходов 50% обеспеченности и соответственно, определены на основе УЦМ координаты уровней воды 8 створов реки для расчета ВГЭП. Lpi (км) Рисунок 2.17. Водно-энергетический кадастр p. Варзоб.
Метод исследования электрической нагрузки характерных сельскохозяйственных потребителей энергии МГЭС в Варзобском районе Республики Таджикистан
Технический потенциал МГЭ в [17] определён для малых рек в целом, причем по обобщающим понижающим коэффициентам, требующих в дальнейшем корректировки, а в [19, 94] предлагается методика, применяемая в расчётах для традиционных ГЭС, которая не учитывает социально-экологические ограничения конкретно взятого водотока. В частности, необходимо отметить, что по данным методикам рассчитывались в последние годы значения и для МГЭС.
Следует отметить, что в современных условиях при определении технических ресурсов открытых водотоков стало необходимым учитывать и требования по охране окружающей среды нормальных условий жизни населения и функционирования экологии в целом или так называемые требования социально-экологического характера [42, 43, 65, 69]. Это заставило ввести в конце XX века новое понятие - технико-экологический потенциал открытого водотока, в которых при определении технического потенциала открытого водотока учитывались указанные требования социально-экологического характера [60, 65, 69, 95]. Ресурсы водотоков как для традиционных так и, особенно МГЭ в РТ до настоящего времени не определялись ввиду отсутствия соответствующих современных методик.
Особенно следует отметить особенность реализации эффективных МГЭС с учётом требований социально-экологического характера, вытекающую из обобщения богатейшего мирового опыта работ в МГЭ. -подавляющее большинство МГЭС и их каскадов реализовано в мире в виде так называемых «ГЭС по водотоку», которые оказывают минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду [36, 37].
Тем временем в РТ в современных условиях существует острая необходимость в определении технико-экологического потенциала МГЭ, что подразумевает рассмотрение как объектов исследования не малые реки с их гидрологическими характеристиками в устьях, а показатели отдельно взятых створов реки, причем для объектов МГЭ возможно рассмотрение створов любых рек, как крупных, так и малых.
Согласно [60], в данном методе ставится задача найти оптимальную систему использования ВГЭП, которая бы обеспечила минимальные потери указанного потенциала с учетом технических возможностей схем ГЭС, а также требований социально-экологического характера. При этом для данного открытого водотока или части его должна иметься гидрологическая информация по характерным створам или по всему водотоку в целом за ряд лет и их морфометрические характеристики [60, 95, 100].
В данном случае минимальные потери валового ГЭП с учетом потенциальных требований возможно в каскадной схеме с разными типами МГЭС (плотинные, деривационные, бесплотинные, в том числе мини ГЭС и микро ГЭС).
Эффективным решением такой сложной задачи может являться только система автоматического проектирования (САПР) для оценки категорий энергетического потенциала МГЭС с учетом социально-экологических факторов для плотинных и деривационных МГЭС на основе разработанной УЦМ водотока, которая позволяет учитывать любые условия функционирования МГЭС при минимальных затратах денежных ресурсов. Для создания полной системы автоматизтрования проектирования МГЭС необходимо было также разработать и методическое и программное обеспечение для расчётов технико-экологического потенциала МГЭ.
Выделяется исследуемый водоток из специализированной базы данных РТ, на которые накладываются все возможные ограничения, вводятся все необходимые другие исходные данные (модули стока, площади водосборных бассейнов и т.д. и т.п.) далее производится расчёт технико-экологического ГЭП на разработанном автором программном обеспечении MS Office Excel в следующей последовательности. Пример учёта красной линии для реки Варзоб показан на рисунке 4.3.
Для последнего по течению k-ото створа водотока с координатой дна реки zD (К) при заданных ограничениях Z kJ-Zj11 и ZN{K) = Z EPX определяется предельно допустимая максимальная отметка уровня Рисунок 4.3. Учет красной линии для реки Варзоб. верхнего бьефа гк(к)И, следовательно, величина геометрического подведенного напора - НГЭ((к), Находятся точка пересечения линии дна реки и Zd= zK{K)Tia. рис. 4.4. Тем самым определяется местоположение следующей МГЭС в каскаде, т.е. (к-1)-(й), для которой повторяются все операции, описанные для к-го створа.
Пилотные исследования технико-экологического потенциала МГЭ региона производятся на основе алгоритмов приведенных в пункте 4.2. В исследованиях учитываются дополнительная информация гидрогеологического, экологического и социального характера. С учётом изложенного выше для дальнейших исследований используются значения, полученные на основе созданной УЦМ ВГЭП реки Варзоб.
Далее исследуется схема каскадного использования каскадного использования реки Варзоб при заданных требованиях социально-экологического характера, представленных в ряде координат «красной линии» вдоль водотока (см. рис.4.3. и табл. 4.2. и 4.6), полученные на основе примененной УЦМ.
На основании исследований в созданной программной среде в MS office Excel, для каждой из рек были определены координаты так называемой «красной линии» или допустимые границы допустимых площадей затопления F3am водохранилищами МГЭС [30, 44, 100]. При чем, величина «красной линии» строго ограничена социально-экологическими показателями региона. В исследованиях учитывалось, что вдоль реки Варзоб расположены:
Исследование технико-экологического потенциала Республики Таджикистан с использованием УЦМ на примере реки Варзоб
При рассмотрении нескольких проектов МГЭС с одинаковыми значениями ЧДД, экономическую эффективность определяет индекс рентабельности. Индекс рентабельности (ИД) - это отношение приведенных доходов к приведенным на ту же дату расходам по реализации проекта и рассчитывается по формуле [87]:
Для определения эффективности энергетических объектов методами, учитывающими фактор времени, используется показатель внутренней нормы доходности (ВНД). При графическом методе обычно в декартовой системе координат строится зависимость чистого дисконтированного дохода от нормы дисконта, чщ =/() Здесь, величина ВНД равняется значению, при котором линия зависимости пересекается с осью абсцисс [87]. Если срок окупаемости Ток меньше расчетного периода Т0К- ТР, МГЭС окупится. Для сравнения вариантов выпускаемой продукции которые равны между собой по качеству и количеству, применяется показатель суммарных дисконтированных затрат, который определяется по формуле:
При расчетах финансово-экономической оценки и технико-экономического обоснования объектов МГЭ методами, учитывающими фактор времени, чтобы учитывать влияние инфляции, все расчеты денежных средств проводят в прогнозных ценах. Прогнозная цена вычисляется по формуле: Цп=Цб-1 (5.18) где / - индекс изменения цены от первого года к году / (индекс инфляции). Цб - базовая (постоянная) цена. Расчетные цены применяются, как принято при расчете показателей ВНД и ЧДЦ и определяются по выражению: " -&; (5-19) ГДЄ а и - СреДНИЙ ТЄМП ИНфлЯЦИИ В ГОД t. Если не учитывать инфляцию по годам, то расчет ожидаемой прибыли даст ошибочный результат. Прибыль представляет собой 116 стоимость прибавочного труда или денежное выражение прибавочной стоимости, полученной в процессе производства.[87]. В общем случае прибыль определяется как: П = R-И ={Ц -s)-W (5.20) где П - прибыль от реализации электроэнергии, $/год В зависимости от разных условий различают следующие виды прибыли, которые имеют место для исследуемого проекта МГЭС: Прибыль от реализации продукции, работ, услуг [87]: ПВР=11-И=Э-ЦЭ, (5.21)
Балансовая прибыль - суммарная прибыль МГЭС, которая может быть получена за счёт всех видов деятельности. Балансовая прибыль учитывает также расходы от внереализационных операций:
Валовая прибыль. Балансовая прибыль имеет разницу по величине с другими видами прибыли, и должна определяться с учетом следующих показателей: уплаченных пени, штрафов денежных средств, полученных безвозмездно от других предприятий при отсутствии совместной деятельности и др.
Экономическую эффективность МГЭС определяют, анализируя денежные потоки МГЭ, особенности её изменения в динамике в течение расчетного периода.Основное условие получения объективной оценки эконмической эффективности МГЭС, безусловно, считается системный подход, т.е. расчет всех критериев, которые были рассмотрены выше, и выбора рационального варианта исходя из результата расчета этих показателей [14].
В современных условиях значение экономического потенциала гидроэнергетики как никогда велико, однако в РТ за последние 20 лет не проводилась его оценка, в том числе для МГЭ, и в итоге он был приравнен техническому потенциалу, который получен с применением понижающих коэффициентов [17, 27, 94].
В условиях РТ, где сравнение с ДЭС не столь эффективно, ввиду высокой стоимости дизельного топлива, свойственной РТ, важную роль играет наиболее экономически целесообразное расположение МГЭС с учетом социально-экологический факторов к потребителю.
Исследования эколого-экономического потенциала водотока на основе разработанной УЦМ показали, что для 32 поселков в диапазоне мощностей от 100 до 600 кВт, соответственно, допустимо протянуть ЛЭП от МГЭС в радиусе от 1 до 33 км соответственно.
Исследования финансово-экономической эффективности МГЭС в Варзобском районе и реке Варзоб показали, что она может конкурировать с традиционной энергетикой в условиях РТ за счёт увеличения часов использования и сокращения сроков строительства МГЭС.
Таким образом, в условиях Варзобского района РТ при исследовании экономического потенциала следует исходить из соображения экономически целесообразного расстояния с учётом требований социально-экологического характера для расположения МГЭС от конечного потребителя электроэнергии, с применением УЦМ, которая значительно упрощает время на проведения подобного рода исследований. В дальнейшем полученные значения Кэкон допустимо применять для САПР объектов МГЭ РТ.
Похожие диссертации на Совершенствование методов расчёта ресурсов малой гидроэнергетики Республики Таджикистан с использованием современных информационных технологий
-
