Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ
Despite implementation of economic incentives for consumers and electricity producers aimed at equalizing and controlling the electrical load curves (ELC) in the united power system of Ukraine, a stable tendency for their sharpening is observed. The fact leads to increase of costs for compaction and...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/502 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-502 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-07-06T12:42:16Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
ОЕС України графік електричних навантажень оптовий ринок електричної енергії електротеплові споживачі-регулятори тепловий насос ТЕС ТЕЦ. |
| spellingShingle |
ОЕС України графік електричних навантажень оптовий ринок електричної енергії електротеплові споживачі-регулятори тепловий насос ТЕС ТЕЦ. Dubovskoy S.V. Levchuk A.P. Kadenskiy N.Y. Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ |
| topic_facet |
UPS of Ukraine electrical load curve wholesale electricity market model electrothermal consumer controllers heat pump HPP CHP. ОЕС України графік електричних навантажень оптовий ринок електричної енергії електротеплові споживачі-регулятори тепловий насос ТЕС ТЕЦ. |
| format |
Article |
| author |
Dubovskoy S.V. Levchuk A.P. Kadenskiy N.Y. |
| author_facet |
Dubovskoy S.V. Levchuk A.P. Kadenskiy N.Y. |
| author_sort |
Dubovskoy S.V. |
| title |
Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ |
| title_short |
Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ |
| title_full |
Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ |
| title_fullStr |
Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ |
| title_full_unstemmed |
Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ |
| title_sort |
підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі тец |
| title_alt |
Increasing of maneuver capabilities of power system due to heat pump controllers implementation at CHP |
| description |
Despite implementation of economic incentives for consumers and electricity producers aimed at equalizing and controlling the electrical load curves (ELC) in the united power system of Ukraine, a stable tendency for their sharpening is observed. The fact leads to increase of costs for compaction and regulation of ELC, making up to 35% of the whole CHP production volume, that is 14,85 billion hrivnas. In addition, there are noticeable hidden losses connected with decrease in resource, reliability and efficiency of regulating power units due to constant operation in cyclic modes.To find a way out of the existing situation more effective additional measures for compaction and regulation of ELC, if compared with economical incentives, must be taken. As one of the measures, the article proposes creation of a specialized system of heat pump controllers (HPC) of variable capacity, managed by the power system, integrated into the technological scheme of the CHP.Unlike electrothermal accumulative consumer controllers of individual location, using direct transformation of electric energy into heat or heat pumps at natural sources of low capacity, implementation of HPR at CHP does not require creation of thermal high-capacity batteries, any extra power infrastructure, networks or reserve sources of heat, technological communication and management. In addition, the HPC of this type can use a CHP’s heat losses as sources of low-potential heat, which ensures a favorable increasing of HPC’s coefficient of performance with rising of demand for thermal energy. It is shown that HPR integration with CHP provides a tangible effect on strengthening of HPR regulatory impacts due to the corresponding changes in the electric and thermal power capacity of CHP cogeneration units. According to the estimates, carried out by a specially developed technique based upon the energy characteristics of different types of CHP, the gross changes in the regulating capacity of CHP and HPR may exceed 3 to 6 times the HPR only regulating capacity. The strengthening effect grows with increase of initial steam parameters of CHP. The calculations of the technical potential of the regulating capacities of CHP with HPC of different initial pressure stages, ready to be involved into stabilization and regulation of ELC in Ukraine, which is rated at 3000 MW in winter and in 1000 MW in summer, were carried out on the basis of the obtained strengthening coefficients of the regulatory impacts. At this the required HPR capacity is evaluated in some 860 MW. This indicates the possibility of a significant increase in the power system’s manoeuvrability at the cost several times lower if compared with individual use of HPR. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2013 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/502 |
| work_keys_str_mv |
AT dubovskoysv increasingofmaneuvercapabilitiesofpowersystemduetoheatpumpcontrollersimplementationatchp AT levchukap increasingofmaneuvercapabilitiesofpowersystemduetoheatpumpcontrollersimplementationatchp AT kadenskiyny increasingofmaneuvercapabilitiesofpowersystemduetoheatpumpcontrollersimplementationatchp AT dubovskoysv pídviŝennâmanevrenihmožlivostejenergetičnoísistemišlâhomvprovadžennâteplovihnasosívregulâtorívuskladítec AT levchukap pídviŝennâmanevrenihmožlivostejenergetičnoísistemišlâhomvprovadžennâteplovihnasosívregulâtorívuskladítec AT kadenskiyny pídviŝennâmanevrenihmožlivostejenergetičnoísistemišlâhomvprovadžennâteplovihnasosívregulâtorívuskladítec |
| first_indexed |
2025-09-24T17:33:33Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:33:33Z |
| _version_ |
1850410237377380352 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-5022023-07-06T12:42:16Z Increasing of maneuver capabilities of power system due to heat pump controllers implementation at CHP Підвищення маневрених можливостей енергетичної системи шляхом впровадження теплових насосів-регуляторів у складі ТЕЦ Dubovskoy S.V. Levchuk A.P. Kadenskiy N.Y. UPS of Ukraine, electrical load curve, wholesale electricity market model, electrothermal consumer controllers, heat pump, HPP, CHP. ОЕС України, графік електричних навантажень, оптовий ринок електричної енергії, електротеплові споживачі-регулятори, тепловий насос, ТЕС, ТЕЦ. Despite implementation of economic incentives for consumers and electricity producers aimed at equalizing and controlling the electrical load curves (ELC) in the united power system of Ukraine, a stable tendency for their sharpening is observed. The fact leads to increase of costs for compaction and regulation of ELC, making up to 35% of the whole CHP production volume, that is 14,85 billion hrivnas. In addition, there are noticeable hidden losses connected with decrease in resource, reliability and efficiency of regulating power units due to constant operation in cyclic modes.To find a way out of the existing situation more effective additional measures for compaction and regulation of ELC, if compared with economical incentives, must be taken. As one of the measures, the article proposes creation of a specialized system of heat pump controllers (HPC) of variable capacity, managed by the power system, integrated into the technological scheme of the CHP.Unlike electrothermal accumulative consumer controllers of individual location, using direct transformation of electric energy into heat or heat pumps at natural sources of low capacity, implementation of HPR at CHP does not require creation of thermal high-capacity batteries, any extra power infrastructure, networks or reserve sources of heat, technological communication and management. In addition, the HPC of this type can use a CHP’s heat losses as sources of low-potential heat, which ensures a favorable increasing of HPC’s coefficient of performance with rising of demand for thermal energy. It is shown that HPR integration with CHP provides a tangible effect on strengthening of HPR regulatory impacts due to the corresponding changes in the electric and thermal power capacity of CHP cogeneration units. According to the estimates, carried out by a specially developed technique based upon the energy characteristics of different types of CHP, the gross changes in the regulating capacity of CHP and HPR may exceed 3 to 6 times the HPR only regulating capacity. The strengthening effect grows with increase of initial steam parameters of CHP. The calculations of the technical potential of the regulating capacities of CHP with HPC of different initial pressure stages, ready to be involved into stabilization and regulation of ELC in Ukraine, which is rated at 3000 MW in winter and in 1000 MW in summer, were carried out on the basis of the obtained strengthening coefficients of the regulatory impacts. At this the required HPR capacity is evaluated in some 860 MW. This indicates the possibility of a significant increase in the power system’s manoeuvrability at the cost several times lower if compared with individual use of HPR. Незважаючи на впровадження економічного стимулювання споживачів і виробників електричної енергії до вирівнювання і регулювання графіків електричних навантажень (ГЕН), в об’єднаній енергетичній системі (ОЕС) України спостерігається стійка тенденція його загострення. У зв’язку з цим зростають витрати, пов’язані з ущільненням та регулюванням ГЕН, які становлять до 35% від обсягу товарної продукції ТЕС, або 14,85 млрд грн. Крім того, існують помітні приховані втрати, пов’язані із зниженням ресурсу, надійності і економічності регулюючих енергоблоків внаслідок постійної експлуатації у циклічних режимах. Для виходу із ситуації, що склалася, необхідне прийняття більш дієвих, ніж економічне стимулювання, додаткових заходів щодо ущільнення ГЕН та їх регулювання. У ролі одного з них у статті запропоновано створення спеціалізованої системи теплових насосів-регуляторів (ТНР) змінної потужності, керованих з боку енергетичної системи, інтегрованих у технологічні схеми ТЕЦ. На відміну від електротеплових споживачів-регуляторів накопичувального типу окремого розташування, що використовують пряме перетворення електричної енергії у теплоту або теплові насоси на природних джерелах низького потенціалу, розміщення ТНР на ТЕЦ не потребує створення теплових акумуляторів великої ємності, додаткової інфраструктури електроживлення, мереж і резервних джерел теплопостачання, технологічного зв’язку і управління. Крім того, ТНР такого типу можуть використовувати у ролі джерел низькопотенційної теплоти теплові втрати ТЕЦ, що забезпечує сприятливе збільшення коефіцієнта перетворення ТНР по мірі зростання попиту на теплову енергію. Показано, що інтеграція ТНР і ТЕЦ забезпечує відчутний ефект підсилення регулюючих впливів ТНР за рахунок супутніх змін електричної і теплової потужності теплофікаційних турбоустановок ТЕЦ. Згідно з оцінками, виконаними за спеціально розробленою методикою на основі енергетичних характеристик ТЕЦ різних типів, сумарні зміни регулюючої потужності ТЕЦ та ТНР можуть бути у 2,5–5 разів більшими за регулюючу потужність саме ТНР. Ефект підсилення зростає по мірі збільшення початкових параметрів пари ТЕЦ. На підставі одержаних значень коефіцієнтів підсилення регулюючих впливів виконано розрахунки технічного потенціалу регулюючих потужностей ТЕЦ з ТНР різних ступенів початкового тиску, що припускають залучення до вирівнювання та регулювання ГЕН в ОЕС України, який оцінений у 3000 МВт взимку і у 1000 МВт влітку. При цьому необхідна потужність ТНР оцінюється тільки у 860 МВт. Це вказує на можливість суттєвого підвищення маневрених можливостей енергетичної системи із витратами, що кратно нижчі за відповідні витрати у разі відокремленого використання ТНР. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2013-12-19 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/502 System Research in Energy; No. 4 (35) (2013): The Problems of General Energy; 16-23 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (35) (2013): Проблеми загальної енергетики; 16-23 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/502/436 |