VILLAMOSENERGIA-RENDSZER

Energetikai gazdaságtan

EGT

2. gyakorlat

VILLAMOSENERGIA-RENDSZER

Alaperőmű

Állandó, vagy közel állandó terheléssel folyamatosan üzemelő, nagy évi kihasználási óraszámú erőmű. Például vízerőmű, atomerőmű. Kihasználási óraszám 5500 h/év felett.

Menetrendtartó erőmű

Többnyire folyamatos üzemű, a fogyasztói igények időbeli változását változó terheléssel követő, közepes évi kihasználású erőmű. Például régebbi hőerőművek.

Csúcserőmű

Rendszerint megszakításos üzemű, szükség esetén az villamos csúcsidőben üzemelő, kis évi kihasználású erőmű. Például csúcsüzemű gázturbina, légtározós gázturbina, szivattyús tározós erőmű. Kihasználási óraszám 1500-200 h/év között.

Tartalékerőmű

Legfeljebb évi 100-200 órát üzemelnek a tartalék erőművek, amelyeknek csak jelentős mértékű terven felüli hiány esetén kell elindulniuk. Egy villamosenergia-rendszer napi terhelési diagramjai alapján meghatározható azon órák száma (h/év), melyben adott MW a terhelés, ezt szemlélteti a tartamdiagram.

Tartamdiagram

TELJESÍTMÉNYMÉRLEG

Beépített teljesítőképesség

Az erőművekbe beépített turbó-generátor gépegységek névleges teljesítményeinek összege. Jele: PBT

Állandó hiány

Tartósan fennálló teljesítmény csökkenés berendezés átépítése, elöregedése). Jele: PÁH.

1

(pl.

Változó hiány

Rövid ideig fennálló, változó mértékű teljesítmény csökkenés (pl. környezeti jellemzők, hőszolgáltatás, hűtővíz vagy alap energiaforrás (pl. szél, víz) korlátozott rendelkezésre állása). Jele: PVH

Rendelkezésre álló teljesítőképesség

PRT  PBT  PÁH  PVH

A rendszer TMK (tervszerű megelőző karbantartás) Karbantartáson álló teljesítőképesség miatt leállított blokkjainak összes beépített teljesítőképessége. Jele: PTMK Igénybevehető teljesítőképesség

PIT  PRT  PTMK

Üzembiztonsági tartalék

A rendszer biztonságos üzeme érdekében szükséges tartalék, a terven felüli hiányok fedezetét biztosítja. Jele: PÜT

Üzembiztosan igénybevehető teljesítőképesség

PÜIT  PIT  PÜT

Önfogyasztás

Az előállított teljesítményből az erőművek által felhasznált teljesítmény. Jele: Pε

Üzembiztosan kiadható teljesítőképesség

PÜIT , ki  PÜIT  P  Pcs A csúcsteljesítmény az a legnagyobb teljesítmény, aminek biztonságos kiadására az erőmű képes.

Váratlan kiesés

Az üzemzavar, meghibásodás miatt üzemképtelen blokkok összes beépített teljesítőképessége. Jele: PVK

Ténylegesen igénybevehető teljesítőképesség

PTIT  PIT  PVK

Ténylegesen kiadható teljesítőképesség

PTIT , ki  PTIT  P ERŐMŰVEK ÉVES KÖLTSÉGEI

Állandó költség: Az erőmű költségeinek az a része, amelynek nagysága nem függ az energiatermelés mennyiségétől, az erőmű kihasználásától. A következő költségeket veszi figyelembe: 1. A beruházás tőketerhe: A tervezési élettartam minden egyes évére egyenletesen terheljük rá a beruházási költséget, úgy hogy az időtartam végére a beruházás visszatérüljön. Az éves tőketeher arányos a beruházási költséggel: Cl  B   l  B0  i   l

2

A leírási költségtényezőt abból a feltételből vezetjük le, hogy az évi leírási költségeknek az üzembe helyezés pillanatára diszkontált jelenértéke meg kell egyezzen a beruházási költséggel, diszkontrátaként a reálkamatlábat használjuk: r l  1  (1  r )  n ahol αl a leírási tényező; n az évek száma (leírási idő), r a reálkamatláb. Az elhúzódó beruházások költségnövelő hatását az interkaláris tényezővel vesszük figyelembe (a hosszabb építési idő miatt plusz kamatok jelennek meg, ami növeli a beruházási költséget): 1 Bj B i  B0

 (1  r )

j m

j  0,5

1

B

j  m

j

ahol Bj a j-edik évben ráfordított beruházási költség; 0,5 az év során felmerülő költségek súlypontjának az év közepét tekintjük. Ezeket figyelembe véve a beruházás éves tőketerhe: Cl  B   l  B0  i   l 2. Karbantartási költség: A karbantartás költségek egy bizonyos hányada állandó költségként jelentkezik, a tapasztalatok szerint ez arányos a berendezések értékével, azaz beruházási költséggel, ezt a karbantartási költségtényezővel vesszük figyelembe: C TMK   TMK  B0 3. Egyéb költségek: Ilyenek például a bér, adó, biztosítási, irodai költségek, melyeket szintén a beruházási költséggel arányosnak szokták tekinteni, és az egyéb költségtényezővel veszik figyelembe: C e   e  B0

Változó költség: Az erőmű költségeinek az a része, amelynek nagysága függ az energiatermelés mennyiségétől, az erőmű kihasználásától. A következő költségeket veszi figyelembe: 1. Tüzelőanyag költség: A hőerőművek változó költségeinek kiemelkedően legnagyobb tétele a tüzelőanyag (atomerőműveknél üzemanyag) költsége. Az évi tüzelőanyag felhasználás az évi villamosenergia-termelésből és az évi átlagos erőműhatásfok segítségével határozható meg: 3

Qü 

Eéves

évi



Eéves   eredő

 KE,0

Ahol:

Eéves

éves villamosenergia-termelés,

 évi

évi átlagos hatásfok,

 eredő

rontótényező,

KE

névleges hatásfok.

A rontótényező azt mutatja meg, hogy az évi átlagos hatásfok milyen mértékben rosszabb a névleges üzemállapotra meghatározott hatásfoknál. Értéke 1,1-1,2 közötti.



KE,0  1   2   3 évi

1: névlegestől eltérő terhelés miatt 2: névlegestől eltérő környezeti jellemzők miatt 3: instacioner üzemállapotok (indítás, leállítás) miatt A tüzelőanyag költség évi terhe a pü [Ft/GJ] fajlagos üzemanyagköltség figyelembevételével:

C ü  Qü  p ü 2. Egyéb segédanyagok költsége: Ilyen lehet a hűtővíz vízhasználati díja, a füstgáztisztításhoz használt reagensek (pl. mészkő, ammónia) beszerzési költsége. Ez a költség a tüzelőhő felhasználással arányos: Ce  Qü   si  pi Ahol:

si

i-edik segédanyag fajlagos felhasználása,

pi

i-edik segédanyag egységára.

Ezekkel a változó költség: Cvált  Cü  Ce  Qü  ( pü   si  pi )  Qü  pQ ERŐMŰVEK TERMELÉSI KÖLTSÉGEI (EGYSÉGKÖLTSÉG) Az energiatermelést terhelő évi költségek az évi megtermelt villamos energiára vonatkoztatva:

k

C C a  Cv   k a  kv E E

Ahol:

4

k az egységköltség, E egy évben megtermelt villamos energia. Mértékegysége: Ft/kWh.

1. Állandó egységköltség: C   B0   a  PBT   a  rTMK  rÜT ka  a    E E Pcs   cs  cs  VH  (1   ) 𝛼 = 𝛼𝑙 ∙ 𝑖 + 𝛼 𝑇𝑀𝐾 + 𝛼𝑒 Az átalakításnál a következő összefüggést használtuk és a következő új fogalmakat vezettük be:

P PBT PBT PRT PIT 1 1     ÜIT   rTMK  rÜT  Pcs PRT PIT PÜIT PÜIT .ki  VH 1 

Karbantartási tartaléktényező

rTMK 

PRT PIT  PTMK P   1  TMK PIT PIT PIT

Jellemző érték: 1,02-1,2 közötti érték. Üzembiztonsági tartaléktényező

Önfogyasztási tényező

Változó hiány évi átlagos értékének jellemzésére használható tényező

rÜT 

P  PÜT P PIT  ÜIT  1  ÜT PÜIT PÜIT PÜIT

Jellemző érték: 1,02 -1,2 közötti érték.



PÜIT  PÜIT , ki P  PÜIT PÜIT

 VH 

PRT PBT  PVH  , ha nincs állandó hiány. PBT PBT

Jellemző érték: kondenzációs hőerőműveknél 0,9-0,98 közötti érték.

A tartaléktényezők alkalmazásával az erőművek fajlagos beruházási költségének ismeretében megbecsülhetjük 1-1 erőműtípus állandó egységköltségét. 2. Változó egységköltség:

kv 

Cv pQ  Qü pQ pQ      E E évi  KE,0

FONTOS: A bemutatott módszerrel egy tetszőlegesen kiválasztott üzemévre határoztuk meg az évi költséget és egységköltséget. 5