تدوین روش استخراج هزینه راه اندازی انواع واحدهای نیروگاهی و ارائه شرایط و محدودیت های فنی جبران سازی وسیع توان راکتیو در عملکرد ژنراتورهای نیروگاهی

صاحب اثر: پژوهشگاه نیرو
نوع محتوی: گزارش
Language: Persian
DOI: 10.30503/nripress.2020.006
Document ID: R-1184797
Publish: 22 April 2021
View: 1,082
Pages: 567
Publish Year: 1391
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Report:

Free download

جهت دریافت فایل های پیوست این Report بایستی عضو سیویلیکا شوید. چنانچه عضو سیویلیکا هستید لطفا ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید تا بتوانید فایل ها را مشاهده و دریافت نمایید.

Abstract:

در راستای توسعه بازار برق و مشارکت بخش خصوصی در تولید انرژی الکتریکی، محاسبه دقیق هزینه جبران سازی، راه اندازی و توقف واحدهای مختلف نیروگاهی جهت اعلام قیمت به بازار برق و مشارکت در فرآیند خرید و فروش انرژی اهمیت یافت. اکثر شرکت های ذیربط ، هزینه فوق را بصورت تابعی از سوخت و انرژی الکتریکی مصرفی واحد در هنگام راه اندازی محاسبه می کنند. درحالیکه علاوه بر موارد فوق، عمر نیروگاه و فرسودگی اجزا نیروگاهی نیز تاثیر بسزایی در افزایش ساعات کارکرد معادل واحد به ازای هر راه اندازی دارد. با انجام مرحله اول و دوم این پروژه ، رویه محاسبه هزینه واقعی راه اندازی داغ ، گرم و سرد واحدهای نیروگاهی گازی، حرارتی و واحدهای آبی بر اساس پارامترهایی چون حداکثر تعداد راه اندازی و خاموشی واحد در سال، میزان سوخت مصرفی، عمر واحد و سایر پارامترها ، تدوین و بر روی یک واحد نیروگاهی گازی (نیروگاه پرند)، یک واحد حرارتی(نیروگاه شهید رجایی)، یک واحد سیکل ترکیبی(نیروگاه منتظرقائم کرج) و یک واحد آبی(نیروگاه مسجد سلیمان) پییاده سازی و نتایج آن در قالب چهار گزارش به کارفرما ارایه شد.

پیش گفتار Report

با توجه به توسعه بازار برق و مشاركت بخش خصوصي در توليد انرژي الكتريكي، محاسبه دقيق هزينه راه اندازي و توقف واحدهاي مختلف نيروگاهي جهت اعلام قيمت به بازار برق و مشاركت در فرآينـد خريـد و فـروش انـرژي اهميت پيدا مي كند. در حال حاضر اكثر بازارهاي برق پر اهميت دنيا جهت مشاركت واحدهاي نيروگاهي در تـامين انرژي برق علاوه بر در نظر گرفتن هزينه هاي مربوط به توليد انرژي، هزينه راه اندازي، حداقل بار و توقف را نيز در نظر مي گيرند.
اكثر شركت هاي بهره بردار در ايران، هزينه راه اندازي واحدهاي نيروگاهي را بصورت تابعي از سـوخت و انـرژي الكتريكي مصرفي واحد در هنگام راه اندازي محاسبه مي كنند. درحاليكه علاوه بر موارد فوق، هزينه هاي استهلاك ناشي از ساعت كاركرد معادل هر راه اندازي و خاموشي، افزايش عمـر نيروگـاه و فرسـودگي اجـزاء نيروگـاهي تـاثير بسزايي در هزينه هاي راه اندازي واحد دارند. كليه قطعات و تجهيزات پر اهميت نيروگاهي نظير ژنراتور، توربين، بويلر و ماشين هاي الكتريكي داراي منحني عمر مفيد مي باشد. اما اغلب بدليل بهره بـرداري نـا مناسـب از واحـدها ايـن تجهيزات دچار فرسودگي مي شوند.
در اين گزارش ابتدا مستندات فني و مقالات علمي مرتبط با نحوه محاسبه هزينه راه اندازي و خاموشي واحدهاي نيروگاهي حرارتي و آبي در بازارهاي برق پر اهميت دنيا نظيـر PJM ،Germany EPEX ،شـركت هاي بهـره بـردار نظيرCAISO ،شركت هاي سازنده واحـدهاي نيروگـاهي نظيـر GE و Simens ،شـركت هاي فنـي و صـنعتي نظيـر APtech و در نهايت مراكز تحقيقاتي نظير IEEE ،EPRI و ... بررسي مي شوند.
سپس مدل هاي مختلفي كه براي محاسبه هزينه راه اندازي توسط حوزه هاي پنج گانه فـوق مـورد اسـتفاده قـرار گرفته ارايه مي شود. همچنين در پايان مكاتباتي كه با افراد و شركت هاي صنعتي انجام شده است ارايه مي شود.

گزارش حاضر با عنوان " گردآوري مستندات فني و مقالات علمـي در ارتبـاط بـا اسـتخراج مـدل هاي تحليلـي راه اندازي و خاموشي واحدهاي حرارتي و آبي" گزارش مرحله اي مربوط به مرحله اول بنـد اول از پـروژه " تـدوين روش استخراج هزينه راه اندازي انواع واحدهاي نيروگاهي و ارائه شرايط و محدوديت هاي فنـي جبران سـازي وسـيع توان راكتيو درعملكرد ژنراتورهاي نيروگاهي " بوده كه توسط آقاي مهندس مجتبي بابـاالهي بـا همكـاري آقـاي يمان صادقي تهيه گرديده و توسط آقاي مهندس جعفر آقاياري داوري گرديده است.

فهرست مطالب Report

فهرست مطالب

پیشگفتار

فصل اول : مروری بر مستندات فنی و مقالات علمی

۱ - ۱ - مقدمه

۱ - ۲ - شرکت های بهره بردار مستقل (ISO ها)

۱ - ۳ - بازارهای برق عمده

۱ - ۴ - شرکت های سازنده واحدهای نیروگاهی

۱ - ۵ - مراکز علمی و تحقیقاتی

۱ - ۶ - شرکت های صنعتی فعال در این حوزه

۱ - ۷ - جمع بندی

فصل دوم : استخراج هزینه راه اندازی واحدهای حرارتی و آبی

۲ - ۱ - مقدمه

۲ - ۲ - تعاریف مربوط به راه اندازی

۲ - ۲ - ۱ - واحدهای حرارتی گازی

۲ - ۲ - ۲ - واحدهای حرارتی بخاری

۲ - ۲ - ۳ - واحدهای حرارتی سیکل ترکیبی

۲ - ۲ - ۴ - انواع راه اندازی واحدهای حرارتی

۲ - ۲ - ۵ - واحدهای آبی

۲ - ۳ - محاسبه هزینه راه اندازی با روش جزء به كل

۲ - ۳ - ۱ - هزینه سوخت مصرفی FC

۲ - ۳ - ۲ - هزینه انرژی الکتریکی مصرفی

۲ - ۳ - ۳ - هزینه نیروی انسانی

۲ - ۳ - ۴ - هزینه های شیمیایی

۲ - ۳ - ۵ - هزینه آب مصرفی

۲ - ۳ - ۶ - هزینه ناشی از استهلاک حین راه اندازی (MC)

۲ - ۳ - ۷ - هزینه جریمه های ناشی از تولید گازهای گلخانه ای (EC)

۲ - ۴ - استخراج هزینه راه اندازی با استفاده از روابط ریاضی موجود

۲ - ۴ - ۱ - هزینه های مربوط به واحدهای حرارتی

۲ - ۴ - ۱ - ۱ - روش اول [۳۶]

۲ - ۴ - ۱ - ۲ - روش دوم [۳۸]

۲ - ۴ - ۱ - ۳ - روش سوم [۳۹]

۴ - ۱ - ۴ - ۲ - مدل نهایی روش استفاده از روابط ریاضی

۲ - ۴ - ۲ - هزینه های مربوط به واحدهای آبی

۲ - ۵ - نتیجه گیری

فصل سوم : مکاتبات صورت گرفته

۳ - ۱ - مکاتبات صورت گرفته

فصل چهارم: نتیجه گیری

۴ - ۱ - روش پیشنهادی

پیوست : مکاتبات انجام شده

مراجع


فهرست اشکال

شكل (۱-۱): تأثیر تعداد راه اندازی بر روی هزینه های نگهداری و تعمیرات واحد حرارتی کوچک با سوخت مایع

شکل (۱-۲): تاثیر تعداد راه اندازی بر روی هزینه‌های نگهداری و تعمیرات واحد حرارتی متوسط باسوخت مایع

شکل (۱-۳): منحنی هزینه راه اندازی واحد بخاری بر حسب توان تولیدی [۴۱]

شکل (۱-۴): اثر تنش های حرارتی وارده بر لوله های بویلر

شکل (۱-۵): اثرات شکست ناشی از فرسایش در دیواره اکونومایزر

شکل (۱-۶): آسیب حرارتی موجود در بویلر

شکل (۱-۷): شکست ناشی از فرسایش و خوردگی حرارتی در دیواره آبی بویلر

شکل (۲-۱): منحنی نوعی هزینه سوخت بر حسب توان خروجی یک واحد حرارتی

شکل (۲-۲): بازده یک واحد آبی بر اساس جریان آب [۴۱]


فهرست جداول

جدول(۱-۱): مقایسه هزینه های مرتبط با راه اندازی نیروگاه های مختلف [۹]

جدول (۱-۲): زمان راه اندازی واحد تولید توان بر مبنای سوخت مصرفی[۱۱]

جدول (۱-۳): هزینه راه اندازی سرد و گرم و داغ مربوط به دو واحد در سال ۱۹۹۸ [۲۲]

جدول (۱-۴): هزینه های مرتبط با جایگزینی و تعمیر تجهیزات نیروگاهی در انگلیس [۲۲]

جدول(۱-۵): هزینه های مرتبط با نگهداری و تعمیرات به ازای هر راه اندازی [۲۳]

جدول (۱-۶): زمان مشخصه برای راه اندازی داغ، سرد و گرم [۳۰]

جدول (۱-۷): مقایسه بین هزینه راه اندازی داغ، گرم و سرد بین مراکز تحقیقاتی مختلف (۳۰)

جدول (۱-۸): هزینه های مربوط به راه اندازی واحدهای آبی[۴۱]

جدول (۱-۹): هزینه های مربوط به راه اندازی یک واحد ۵۰۰ مگاواتی زغال سنگ [۳۲]

جدول (۲-۱): مقادیر مربوط به هزینه های راه اندازی گرم و سرد ۱۰ واحد نیروگاهی در انگلیس [۳۷]

جدول (۲-۲): ضرائب مورد نیاز برای محاسبه هزینه سوخت ۱۰ واحد نیروگاهی معرفی شده در جدول ۲ [۳۷]

جدول (۲-۳): ضرائب لازم برای محاسبه هزینه راه اندازی سیستم [۳۹]

نمایش کامل متن

Keywords:

گروه پژوهشی ماشین های الکتریکی پژوهشکده برق - هزینه توقف و راه اندازی واحدهای نیروگاهی , استهلاک , ژنراتور نیروگاهی , توان راکتیو