Реферат: Техніко-економічне порівняння параметрів гідротехнічних споруд

Із зміною глибини спрацювання вартість енергетичних споруд гідровузла і устаткування буде змінюватись. Але по деяких спорудах (наприклад, по греблі) об’єми робіт і капіталовкладення не зміняться, тому вони мають бути виключені з розрахунків. Зведені розрахункові витрати по ГЕС визначають по формулі:

(28)

де a - норма амортизаційних відрахувань.

Збільшення глибини спрацювання на величину ∆h економічно буде виправдано, якщо приріст розрахункових витрат по ГЕС буде при цьому менший за приріст розрахункових витрат по тепловій електростанції з витратами по паливній базі :

. (29)

Всі розрахунки по визначенню глибини спрацювання водосховища виконуються на розрахунковому відрізку часу, який дорівнює декільком рокам і, як правило, включає характерні роки ( середній, маловодний і багатоводний).

Граничну глибину спрацювання водосховища необхідно пов’язувати із типами гідротурбін: для турбін РО максимальна глибина спрацювання не повинна перевищувати 30% розрахункового напору, для турбін ПЛ глибина спрацювання не повинна перевищувати (40-50%) Н_р .

Треба також враховувати рівень замулення водосховища наносами (розрахунковий період замулення 50 років). Виходячи з цього, необхідно, щоб рівень РМО завжди був більше рівня замулення і дозволяв розмістити між ними водоприймач ГЕС.

В гідротехнічному і водогосподарському будівництві оптимальні параметри споруд повинні відповідати умові мінімуму розрахункових витрат:

При цьому в якості параметра споруди П може бути відмітка НПР, глибина спрацювання водосховища, кількість агрегатів гідроелектростанції, діаметр або площа перерізу водоводів, створ гідровузла, тип греблі тощо.

Але якщо в зоні оптимуму крива = f(П) полога, то це дає зону невизначеності (рис.1). До того ж об’єми робіт і одиничні розцінки не є абсолютно точними. Тому ця зона є зоною (областю) практично рівноекономічних параметрів. Вибір параметрів в цій зоні може бути зроблений в залежності від інших факторів, що не були задіяні в економічних розрахунках. Наприклад, соціальних (відпочинок і оздоровлення), витрат дефіцитних матеріалів і трудових ресурсів і т.п. Особливо необхідно враховувати ефект від можливого скорочення строків будівництва споруд і найшвидшого введення його в експлуатацію. Суттєвими факторами є також надійність і довготривалість споруд.

В практиці проектування ГТС, особливо в дипломному проектуванні, можуть бути використані простіші способи визначення економічної ефективності гідротехнічних об’єктів. Розглянемо деякі приклади.

А. Порівняння варіантів споруд гідровузла з однаковою відміткою НПР і однаковими енергетичними характеристиками (↓НПР = const, N_y = const, E = const)

1) Вибір варіанта бетонної греблі може бути здійснений за мінімумом об’єму бетону, якщо в усіх варіантах немає відмінностей по інших спорудах (будівля ГЕС, трубопроводи, водоскиди тощо) і об’єми земельно-скельних робіт практично однакові.

2) Порівняння варіантів з бетонною (гравітаційною) греблею і залізобетонною (арочною) греблею виконується за капіталовкладеннями. При цьому не враховують вартість всіх тих споруд, конструкція і компоновка яких однакові в обох варіантах гідровузла.

Б. Порівняння варіантів з різними енергетичними характеристиками.

1) Порівняння варіантів гідровузла з бетонною греблею і греблею з місцевих матеріалів для заданої відмітки НПР = const.

В таких варіантах гідровузлів має місце різний склад споруд (рис.2): греблі, водоскиди, водоприймачі та трубопроводи ГЕС різні за типами, компоновкою і конструкцією. Тому необхідно враховувати різні капіталовкладення по всіх спорудах.

а)

б)

2

Рис.2. Компоновка споруд гідровузла: а) варіант з греблею із місцевих матеріалів; б) варіант з бетонною греблею; 1 – земляна гребля; 2 – бетонна гребля; 3 – будівля ГЕС; 4 – експлуатаційний тунельний водоскид; 5 – водозливна гребля; 6 – водоприймач; 7 – турбінні трубопроводи ГЕС; 8 – ВРП

Крім того, об’єми фільтрації води по варіантах будуть різні, а тому і пов’язані з нею втрати енергії також будуть різні. Втрати енергії залежать і від довжини і конструкції турбінних трубопроводів. Тому цільова функція економічної ефективності варіантів гідровузла буде мати слідуючий вигляд:

(30)

де З - розрахункові витрати по змінних спорудах гідровузла (грн/рік), в замикаючі витрати на електроенергію (грн/квт·год), ∆Е_ф - середньорічні витрати енергії через фільтрацію води з водосховища (квт·год/рік).

2) Якщо в порівняльних варіантах відмітки НПР різні, то в розрахунках повинна бути врахована різниця варіантів в виробці електроенергії на ГЕС, з урахуванням різних напорів і різних витрат води на випаровування і фільтрацію. В цьому випадку цільова функція може бути записана так: