Введение к работе
Актуальность темы диссертационной работы
Российская Федерация является страной с огромным нереализованным
техническим потенциалом гидроэнергетики. Крупные гидроэлектростанции
обладают одним из лучших показателей средневзвешенной стоимости
электроэнергии (LCOE) среди всех источников генерации, при этом, в
отличие от других возобновляемых источников энергии, являются
вытесняющей мощностью в энергосистеме. Снижение стоимости
электроэнергии для промышленных предприятий и бизнеса, может сыграть
значительную роль в развитии экономики России. Однако, при условии
традиционного подхода к обоснованию инвестиций в объекты
гидроэнергетики, с текущим состоянием экономики и инвестиционного климата в стране, строительство ГЭС, как капиталоемких объектов энергетики с длительными сроками возведения, является маловероятным.
В данной работе предлагается при проведении технико-
экономического обоснования крупных проектов гидроэнергетики
рассмотреть специальные виды регулирования стока водохранилищами ГЭС и учесть некоторые особенности структуры генерирующих мощностей в ОЭС Европейской части России:
а) большая величина установленной мощности гидроэлектростанций,
режим работы которых в большей степени зависит от требований
водопользователей, чем от нужд энергетики.
б) большая величина установленной мощности АЭС, построенных в
советское время, продление эксплуатации которых не может продолжаться
долго и в настоящее время идет поиск решений по замене выводимых из
эксплуатации атомных мощностей.
Цель диссертационной работы
- исследование влияния различных видов регулирования речного стока на показатели эффективности проектов строительства крупных ГЭС с водохранилищами многолетнего регулирования.
Основные задачи исследования
Для достижения поставленной задачи в работе были сформулированы и решены следующие задачи:
-
Уточнить методику учета ГЭС в суточных графиках нагрузки ОЭС, принимая во внимание изменчивость характеристик притока воды в водохранилища в многолетнем разрезе.
-
Разработать алгоритм и программу для размещения ГЭС в суточных графиках нагрузки ОЭС при ведении компенсированного электрического регулирования стока в многолетнем разрезе.
-
Исследовать влияние изменения параметров ОЭС и ГЭС на показатели участия данной ГЭС в суточных графиках нагрузки для разных видов регулирования стока в многолетнем разрезе.
-
Оценить эффективность инвестиционных проектов строительства крупных ГЭС для разных видов регулирования стока, а также в сравнении с другими потенциальными источниками генерации.
Научная новизна работы
-
Предложена методика учета ГЭС в суточных графиках нагрузки ОЭС с учетом изменчивости характеристики притока воды в водохранилища в многолетнем разрезе.
-
Разработан алгоритм размещения станций в суточных графиках нагрузки ОЭС при ведении компенсированного электрического регулирования стока в многолетнем разрезе.
-
Исследовано влияние изменения различных параметров ОЭС и ГЭС на показатели участия данной ГЭС в суточных графиках нагрузки
-
Приведена оценка общей эффективности инвестиционного проекта при использовании разных видов регулирования стока.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Уточненная методика покрытия суточных графиков нагрузки энергосистем с гидроэлектростанциями, учитывающая изменчивость характеристики притока воды в водохранилища в многолетнем разрезе.
-
Алгоритм размещения станций в суточных графиках нагрузки ОЭС при ведении компенсированного электрического регулирования стока.
-
Показатели участия ГЭС в графиках нагрузки ОЭС в многолетнем разрезе для разных видов регулирования стока и параметров ОЭС, полученные с использованием уточненной методики и алгоритма.
-
Показатели эффективности инвестиционного проекта строительства крупной ГЭС для разных видов регулирования стока и параметров ОЭС, полученные с использованием уточненной методики и алгоритма.
Личный вклад автора
1. Разработана уточненная методика учета ГЭС в суточных
графиках нагрузки ОЭС, для оценки участия данных станций в покрытии суточного графика нагрузки и вытеснении тепловых мощностей в многолетнем разрезе.
-
Разработаны алгоритм и программа для размещения ГЭС компенсатора в графиках нагрузки ОЭС в многолетнем разрезе, с работающими в ней компенсируемыми ГЭС.
-
Проведены численные эксперименты, обработаны и обобщены их результаты, позволившие сформулировать выводы об эффективности использования видов регулирования стока в современных условиях.
Практическая ценность работы состоит в возможности применения
разработанных автором алгоритмов, программ и методики для всесторонней
оценки эффективности перспективных объектов строительства крупных ГЭС
с водохранилищами многолетнего регулирования на стадиях
предварительного технико-экономического обоснования.
Апробация работы
Результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийских и международных мероприятиях:
- Министерство энергетики Российской Федерации: Всероссийский
конкурс «Новая Идея» на лучшую научно-техническую разработку среди
молодежи предприятий и организаций ТЭК, Москва, декабрь 2014 – январь
2015, по итогам доклада и рассмотрения основных положений экспертным
советом, работа удостоена I места секции «Энергетика»;
- Восьмая международная конференция «Управление развитием
крупномасштабных систем», 29 сентября - 1 октября 2015, Институт проблем
управления имени В. А. Трапезникова РАН (г. Москва);
Девятая научно-техническая конференция «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии», 22 октября – 24 октября 2015, АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» (г. Санкт-Петербург);
Заседание кафедры "Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии", 22 июня 2017, ФГБОУ ВО НИУ «МЭИ» (г. Москва).
Публикации
По основным результатам работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 5 в рекомендованных ВАК изданиях.
Объем и структура диссертационной работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (включающего 94 наименования) и 4 приложений.
Работа изложена на 106 страницах основного текста, содержит 30 рисунков, 39 таблиц и 43 страницы приложения.