В данной статье автор рассмотрел вопрос снижения потерь электроэнергии в сетях нефтехимического производства от проведения организационных мероприятий, как за рубежом, так и в Республике Казахстан.
Ключевые слова: снижение электроэнергии, нефтехимическое производство, потеря электроэнергии в сетях.
По мнению международных экспертов, различные потери электроэнергии при ее транспортировке и распределении в электросетях многих стран можно считать удовлетворительными, если они не превышают 4–5 %. С точки зрения физики передачи электроэнергии по сети [1, с 69], потери мощности на уровне 10 % можно считать максимально допустимыми. Это подтверждается докризисным уровнем потерь электроэнергии на большинстве электростанций бывшего СССР, который, как правило, не превышает 10 %.
Сегодня этот уровень составляет 1,5–2, по каждой энергетической компании — он даже увеличился в три раза, это понятно на фоне экономических изменений в энергетическом секторе, экономического кризиса, кризиса страны. Сокращение потерь электроэнергии на электростанции не только снижает ее стоимость, но и стало одной из функций обеспечения финансовой стабильности учреждений.
Потери энергии в сетевом оборудовании и энергопотребляющих системах могут достигать 5–10 % от общего потребления энергии [1]. Они в основном определяются потерями в линиях и трансформаторах. Методы расчета потерь энергии основаны на различных способах преобразования потерь энергии в потери энергии в момент оплаты, которые определяют их погрешность и ставку. Наиболее часто используются методы корректировки, где определяются потери энергии, которые в расчетах принимаются постоянными, в зависимости от выбранного типа процесса [2, с 53].
Потребители энергии в нефтехимической промышленности делятся на следующие типы в соответствии с режимом их работы: буровые установки; методы прямой добычи нефти — глубинная насосная установка с электродвигателем наземного исполнения; электронасос с электродвигателем в составе электроцентробежного насоса (ЭЦН); нефтехранилища и промысловые насосные установки, включая групповые замерные установки (ГЗУ), дожимные насосные станции (ДНС); Объекты нефтепереработки, включая электродренажные и электрообессоливающие станции, термохимические заводы, нефтесборные площадки и насосные станции для внешней закачки точек; Газокомпрессорные станции, компримирующие соответствующий нефтяной газ; Формирование объектов поддержания давления — кустовые насосные станции (КНС), распределительные блоки (РБК), водоочистные сооружения.
Рис. 1. Классификация мероприятий по снижению электроэнергии
Типовой перечень мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях общеизвестен и включен в отраслевые руководства [2]. Классификация мероприятий показаны на рисунке выше.
Основной эффект в снижении технических потерь энергии может быть достигнут капиталоемкими мероприятиями, такими как техническое перевооружение, реструктуризация, повышение пропускной способности и надежности сети, балансировка ее режимов. Эти мероприятия отражены в концепциях развития и технического перевооружения электрических сетей на период до 2016 года, разработанных в России институтами Энергосетьпроект и РОСЭП (Сельэнергопроект).
Основными мероприятиями, кроме указанных в [3, с 47], для сетей 110 кВ и выше являются следующие:
— Обеспечить серийное производство и широкое применение перестраиваемых компенсаторов (перестраиваемых шунтирующих реакторов, статических компенсаторов реактивной мощности) для оптимизации перетоков реактивной мощности и снижения недопустимых или опасных уровней напряжения в узлах сети;
— Строительство новых линии электропередачи и увеличение пропускной способности существующих линий электропередачи для подачи активной мощности от «закрытых» станций, избегая, таким образом, открытых узлов и избыточных транспортных потоков;
— Использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (малая гидроэнергетика, ветер, приливы, геотермальная энергия и т. д.) для снабжения небольшими объемами энергии удаленных открытых узлов.
Очевидно, что оптимизация режимов работы энергосистемы по кратковременной и длительной активной и реактивной мощности, регулирование напряжения сети, оптимизация нагрузки трансформатора, работа по напряжению и т.д остаются актуальными по сей день.
Первоочередными мероприятиями по снижению технических потерь в распределительных сетях 0,4–35 кВ являются:
— Использовать 10 кВ в качестве основного напряжения распределительной сети;
— Увеличение доли сетей 35 кВ;
— Уменьшить радиус и построить трехфазные ВЛ (0,4 кВ) на всем протяжении;
— Внедрение самонесущих изолированных и экранированных проводов для ВЛ 0,4–10 кВ;
— применение предельно допустимых сечений проводов в сетях 0,4–10 кВ для адаптации их мощности к нагрузкам повышенного срока службы;
— разработка и внедрение нового, более экономичного электротехнического оборудования, в частности распределительных трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода и конденсаторных батарей, устанавливаемых в ТТ и БТТ;
— Внедрение опорных трансформаторов малой мощности (6–10/0,4 кВ) для уменьшения протяженности сетей 0,4 кВ и потерь электроэнергии в этих сетях;
— Более широкое использование автоматических регуляторов напряжения нагрузки, коммутируемых трансформаторов напряжения и местных регуляторов напряжения для улучшения качества электроэнергии и снижения потерь энергии;
— Комплексная автоматизация и телеавтоматизация электрических сетей, применение КРУ нового поколения, средств дистанционного обнаружения электрических сетей для сокращения времени на неоптимизированный ремонт и на время после возникновения аварийных ситуаций, обнаружения и ликвидации аварий;
— Повышение достоверности измерений в электрических сетях за счет применения новых информационных технологий, автоматизации телематической обработки информации [4 с 158].
Среди институциональных мер, принимаемых Республикой Казахстан для снижения потерь электроэнергии, наибольшее внимание уделяется мерам регулирования. Некоторые мероприятия, способствующие снижению потерь электроэнергии в комплексах и электрических сетях, представлены ниже [2]:
— Балансировка нагрузки;
— Гармонизация планирования электрических сетей;
— Оптимизация регулирования напряжения в центрах питания.
— Оптимизация режимов работы замкнутых сетей по реактивной мощности и коэффициентам трансформации.
— Отключение трансформатора с малой нагрузкой;
— Контроль работы балансировочных систем;
— Регулировка режимов работы электродвигателя.
На этапе реализации мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях очень важен человеческий фактор, а значит необходимо обучение и повышение квалификации персонала;
Повышение осведомленности персонала о важности эффективного управления задачами, поставленными перед компанией в целом и перед персоналом в отдельности;
Мотивация персонала, материальное и моральное поощрение;
Связи с общественностью, широкое распространение информации о целях и задачах сдерживания, ожидаемых и достигнутых результатах.
Менеджеры должны иметь возможность решать общие задачи по управлению смягчением последствий в сетях, а также должны иметь возможность решать конкретные задачи. Обучение должно быть направлено не только на приобретение новых знаний и навыков, но и на обмен и распространение передового опыта в рамках всей энергетической системы.
Однако одних знаний и умений недостаточно. Нефтехимическая промышленность должна разработать и утвердить систему стимулирования снижения потерь электроэнергии в сетях, выявления хищений электроэнергии и обязательного удержания части (до 50 %) прибыли от снижения потерь рентным персоналом.
Литература:
- Белицын И. В. Качество электроэнергии в распределенной генерации // М74 Модернизация и инновационное развитие топливно-энергетического комплекса: Материалы международной конференции, 2018. С. 69.
- Белицын И. В. Проблемы контроля и анализа показателей качества электрической энергии и способы их решения / И. В. Белицын, Д. В. Рысев // Омский научный вестник, 2017. № 6. С. 53–58.
- Белицын И. В., Котугин Е. А. Способ повышения точности измерений показателей качества электрической энергии // Мониторинг. Наука и технологии, 2017. № 4. С. 47–52.
- Белицын И. В. Электромагнитная совместимость линии электропередачи с техническими системами / И. В. Белицын, Е. О. Мартко, А. Н. Попов. Computational nanotechnology, 2018. 1. 158–164.
