CC BY
60
УДК 621.311.001
СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ В ЖИЛИЩНОМ ФОНДЕ ГОРОДА
С.Е. Кокин, С.А. Лысак, С.А. Дмитриев
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. г. Екатеринбург E-mail: [email protected]
На основе обработки фактических лицевых счетов и платежных документов за электроэнергию жителей г. Екатеринбург проведено сопоставление нормативного и фактического спроса. Разработаны предложения по совершенствованию метода.
Анализ структуры потребления электроэнергии жителями крупного областного центра выполнен на основе данных по объему электропотребления г. Екатеринбурга. Выборка месячного электропотребления абонентов ОАО «Екатеринбургская электросетевая компания» с июля 2003 по июнь 2004 г. включительно содержит записей 3392173 ед. для всех районов города. Она состоит из 331894 лицевых счетов, а общее число постоянно проживающих жителей составляет 783481 чел. Среднее число человек на лицевой счет составляет Кб=2,36. Это соответствует количеству человек в среднестатистической семье.
Таблица 1. Сводная таблица средних значений месячного электропотребления на 1 чел.
Район Дома, оборудованные газовыми плитами
Ср. знач. Кол-во чел. Кол-во л/сч.
Ленинский 83,35 93494 39252
Октябрьский 83,26 59353 26095
Верх-Исетский 81,38 115160 48933
Кировский 82,86 74967 32306
Железнодорожный 81,22 38166 15639
Чкаловский 80,66 87842 38276
Орджоникидзевский 77,66 63369 26563
Градмаш 75,92 70965 30240
Итого, на 1-го чел. 80,90 603316 257304
Дома, оборудованные электроплитами
Ленинский 118,94 26133 11532
Октябрьский 113,17 9606 4151
Верх-Исетский 113,41 31611 13356
Кировский 102,61 23837 9590
Железнодорожный 108,67 15442 6605
Чкаловский 107,08 24391 9774
Орджоникидзевский 95,28 5099 1993
Градмаш 94,29 27872 11102
Итого, на 1-го чел. 107,51 163991 68103
Дома, не оборудованные стационарными плитами
Ленинский 113,37 2266 868
Октябрьский 111,98 1724 741
Верх-Исетский 120,51 1767 638
Кировский 124,53 916 372
Железнодорожный 142,14 868 393
Чкаловский 113,37 4722 1942
Орджоникидзевский 104,64 1651 699
Градмаш 92,64 2260 834
Итого, на 1-го чел. 112,39 16174 6487
Явные ошибки регистрации исключены при подготовке предварительной выборки. Ее репрезентативность проверена известными методами. Структу-
ра образующих выборку элементов аналогична структуре элементов в генеральной совокупности.
Нормы потребления электрической энергии для населения, утвержденные Постановлением правительства Свердловской области № 786-ПП от 22.12.2003 г. [1, 2]. Они соответствуют «Методическим рекомендациям по формированию нормативов потребления услуг жилищно-коммунального хозяйства» для потребителей:
• 35 кВтч/чел.+30 кВтч/аб. - с газовыми плитами,
• 70 кВтч/чел.+30 кВгч/аб. - с электрическими плитами,
• 55 кВтч/чел.+30 кВгч/аб. - без стационарных плит.
Действующие нормативы потребления приняты одинаковыми для жителей области и для областного центра.
Необходимость корректировки нормативов возникает вследствие появления в быту чрезвычайно широкого набора современных электробытовых приборов и машин [3]. Расчет средних месячных значений представлен в табл. 1.
Таблица 2. Установленная мощность бытовых электроприборов, кВт
Наименование 1990 г. 2000 г.
Освещение 450 1200
Радиоприемник 75 70.100
Телевизор 160 120.140
Холодильник 140 165.300
Стиральная машина 350 600
Утюг 1000 900.1700
Пылесос 400 600
Чайник электрический 1000 1850.2200
Электрофен 400 1600
Электрокофеварка 650 1000
Электромясорубка - 1100
Тостер - 250.400
Миксер 250 400
СВЧ-печь - 400.1600
Надплитный фильтр - 250
ИТОГО 4625 6750.13190
Коэффициент увеличения мощности, Кув=1,46...2,85
С 1 августа 1999 г. введены в действие «Нормативы для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети. Изменения и дополнения разд. 2 «Расчетные электрические нагрузки» Ин-
струкции по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94».
Изменения нормативов осуществляется на основании систематических исследований электрических нагрузок в различных регионах страны. Эти исследования проводились согласно методике определения электрических нагрузок городских потребителей и включали анализ и обработку результатов замеров электрических нагрузок с использованием статистических методов исследования с применением теории вероятностей, что обеспечило более полный учет характеристик электрооборудования потребителей квартир [4].
Удельные нагрузки квартир могут быть увеличены в 1,4 раза по сравнению с действующими нормативами.
Измененные величины удельных расчетных нагрузок утверждены в своде правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003, введенном в действие с 01.01.2004 (табл. 3).
Таблица 3. Удельные расчетные нагрузки электроприемников квартир
Потребители электроэнергии -квартиры Удельная нагрузка, кВт/кварт. ВСН59-88 Удельная нагрузка, кВт/кварт. СП31-110-2003
с плитами на природном газе 3 4,5
с электрическими плитами 7 10
с плитами на твердом топливе 4 6
Установленная мощность теперь в соответствии с СП 31-110-2003 составляет для квартир с газовыми плитами 21 кВт, с электрическими - 32 кВт, с плитами на твердом топливе - 29 кВт.
Рост энерговооруженности быта в связи с расширением рынка электробытовых приборов и увеличением их единичной мощности влечет за собой и увеличение потребления электроэнергии. Удельное энергопотребление на одного человека при разном составе семьи представлено в табл. 4.
Статистический анализ показал несоответствие нормативной и действующей структуры потребления электроэнергии. Общая и индивидуальные составляющие электропотребления являются стабильными, и практически не зависят от числа человек, а индивидуальная составляющая остается почти неизменной и не зависит от общего электропотребления.
Прирост нагрузки за счет увеличения площади квартиры незначителен, так как это происходит только за счет увеличения нагрузки освещения, поэтому возможно применять норматив для квартиры средней площади, а удельное потребление - для среднестатистического жильца.
Выводы
Проведенные сопоставления показали хорошее совпадение результатов расчетов по нормам проек-
тирования с результатами прямых замеров потребления, представленных в лицевых счетах абонентов (табл. 5) в жилых домах крупного города.
Таблица 4. Структура удельного электропотребления
Количество человек на л/сч. Город, дома, оборудованные газовыми плитами, потребление кВт.ч/чел..мес.
Среднее знач. на чел. Общая сост. Инд. сост. Кол. чел. Среднее знач. на л/сч.
1 104,76 74,03 30,73 81086 105
2 67,75 67,06 37,71 148868 135
3 60,06 65,72 39,04 162720 180
4 55,47 64,78 39,98 133056 222
5 52,94 60,03 44,74 50680 265
6 54,74 57,79 46,97 17136 328
7 55,23 - - 9770 419
Среднее на 1 чел. 80,90 66,27 38,50 - 155,05
Среднее на человека Город, дома, оборудованные электрическими плитами, потребление кВт.ч/чел..мес.
Среднее знач. на человека Общая сост. Инд. сост. Кол. Чел. Среднее знач. на л/сч.
1 167,47 145,07 22,39 19994 167
2 94,93 133,21 34,26 36960 190
3 78,66 133,01 34,46 47337 236
4 67,71 131,34 36,13 42516 271
5 62,39 129,72 37,75 12300 312
6 59,37 127,37 40,09 3498 356
7 58,29 - - 1386 454
Среднее на человека 107,51 133,73 33,73 - 213,13
Среднее на человека Город, дома, необорудованные стационарными плитами, потребление кВт.ч/чел..мес
Среднее знач. на человека Общая сост. Инд. сост. Кол. Чел. Среднее зн. на л/сч.
1 149,86 128,26 21,60 2550 150
2 85,73 100,92 48,94 2438 171
3 82,58 106,75 43,11 3162 248
4 69,79 112,62 37,23 3568 279
5 59,76 110,17 39,68 2205 299
6 58,05 99,02 50,84 1152 348
7 64,98 - - 1099 514
Среднее на человека 112,39 110,75 39,11 - 211,40
Таблица 5. Рекомендуемые нормативы электропотребления
Потребитель электроэнергии с плитами По нормам проектирования (кВт.ч)/чел. Статистика (кВт.ч)/чел. Рекомендуемый норматив (кВт.ч)/чел.
на природном газе 82,54 80,90 80
электрическими 143,10 107,51 120
на твердом топливе 117,14 112,39 110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. Введен 01.01.2004 г. СП31-110-2003. - М., 2004.
2. Инструкция по проектированию городских электрических сетей. Руководящий документ РД34.20.185-94. - М., 1994.
3. ВСН 59-88. Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования. - М.: Госкомархитектура, Стройиздат, 1990.
4. ВСН 97-83 Инструкция по проектированию городских и поселковых электрических сетей. - М.: Госкомархитектура, Стройиздат, 1984.
УДК 621.165
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СХЕМ ОТПУСКА ТЕПЛА ОТ ТЭЦ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ
В.Е. Губин, А.С. Матвеев
Томский политехнический университет E-mail: [email protected]
Рассмотрено влияние температуры обратной сетевой воды на эффективность работы теплофикационной установки ТЭЦ. Получены аналитические зависимости для оценки изменения мощности турбоустановки при отклонении параметров сетевой воды от температурного графика теплосети. Предложена модель для анализа вариантов совершенствования схем отпуска тепла от ТЭЦ.
Важными направлениями повышения энергетической и экономической эффективности ТЭЦ является совершенствование схем отпуска тепла. В современных условиях функционирования систем централизованного теплоснабжения с учетом новых экономических отношений особенно актуальны энергоэффективные технологии, которые позволят повысить конкурентоспособность ТЭЦ на рынке тепловой и электрической энергии. В первую очередь эти задачи должны решаться с учетом реальных балансов и фактических режимов работы системы, определенных на основе энергетического обследования. Анализ функционирования ТЭЦ показал, что наиболее эффективным способом получения полной информации о ТЭЦ и выявления потенциала ТЭЦ является энергетическое обследование.
Получение дополнительного эффекта для ТЭЦ возможно за счет внедрения обоснованных технологических мероприятий. Проблема совершенствования технологий производства, транспорта и распределения тепловой энергии вошла в число наиболее актуальных, что отражается в большом числе публикаций по данной тематике [1, 2].
Отпуск тепла с ТЭЦ обеспечивается за счет отборов теплофикационных турбин с подогревом сетевой воды в основных сетевых подогревателях и пиковыми источниками тепла - с подогревом сетевой воды до расчетной температуры в пиковых сетевых подогревателях паром от редукционных охладительных устройств, энергетических котлов [2].
Существуют четыре основных параметра, определяющих режимы работы теплофикационной установки: тепловая нагрузка, расход сетевой воды, температура прямой и обратной сетевой воды. Три первых параметра являются управляемыми и поддерживаются на ТЭЦ на заданном уровне. Температура же обратной сетевой воды является неуправляемым параметром и определяется режимом работы всей системы теплоснабжения.
В режимах работы теплофикационной турбины по тепловому графику развиваемая мощность в значительной мере зависит от уровня температуры обратной сетевой воды. Повышенная температура поступающей на ТЭЦ обратной сетевой воды приводит к повышению давления в регулируемом теплофикационном отборе, вследствие чего регулятор давления дает команду на прикрытие регулирующих клапанов перед цилиндром высокого давления. А это, в свою очередь, приводит к разгрузке турбины, как по отпуску тепла, так и по выработке электроэнергии.
Опыт проведения энергетических обследований таких крупных объектов энергетики как АО “Томскэнерго”, Беловская ГРЭС, Красноярская ГРЭС-2, Чебоксарская ТЭЦ-2 показывает, что имеет место завышение температуры обратной сетевой воды на 10...15 °С по сравнению с температурным графиком. Учитывая развитие и темпы внедрения систем автоматического регулирования теплопотребления на индивидуальных тепловых пунктах, можно сделать вывод, что ситуация с завышением температуры обратной сетевой воды может только усугубиться.
Повышение приводит к росту температуры насыщения в подогревателе и, как следствие, смещению давлений теплофикационных отборов и к нережимной работе межотборного отсека, КПД которого влияет на всю турбину.
Негативное влияние отклонения температуры обратной сетевой воды на показатели станции может быть оценено на примере теплофикационной турбоустановки Т-100-130, широко распространенной на объектах РАО «ЕЭС России» [3].
Нормативные характеристики турбоустановки представляют собой набор нелинейных многофакторных графических зависимостей, сложных для аппроксимации. Поэтому оценка влияния внешних факторов на показатели работы теплофикационной
