Разработка ресурсосберегающих технологий и режимов на городском электрическом транспорте (стр. 9 из 29)
Все разработки и поставки находятся в г. Харькове, при реализации этого проекта будет использоваться технология электро-, энер-го- и транспортного машиностроения Украины, материалы и комплектующие предприятий Украины.
Технико-экономический анализ объемов финансирования и сроки исполнения.
1) Разработка исходных технических требований к системе децентрализованного энергоснабжения ГЭТ (СДЭС ГЭТ).
Разработка технологического задания на СДЭС ГЭТ.
Выбор участка энергоснабжения и разработка технико-экономического обоснования.
10 специалистов высокой квалификации с месячной зарплатой 180 грн. - 6 месяцев.
10,8 тыс. грн. июнь 1999г,
2) Разработка эскизного проекта СДЭС ГЭТ.
Разработка рациональной структуры, технические решения, расч. сравнение вариантов.
20 специалистов высокой квалификации с месячной зарплатой 180 грн. - 6 месяцев.
21,60 тыс. грн., декабрь 1999г.
3) Разработка технического проекта СДЭС ГЭТ. Расчеты, принципиальные решения по основным узлам и системам, компоновка энергетического модуля.
25 специалистов с месячной зарплатой 120 грн. - 6 мес. 180 тыс. грн., июнь 1999 г.
4) Разработка рабочей конструкторско-технологической документации на опытный образец энергетического модуля (ЭМ).
20 специалистов с месячной зарплатой 100 грн. - 4 мес. 80 тыс. грн., октябрь 1999 год.
5) Затраты на выплату составляют:
Зз.п. = 10,80 + 21,60 + 18,00 + 80,0 = 58,40 тыс. грн.
6) Стоимость научно-технической продукции
Цнтп = Зз.п. (1,52 + 1,5 + 0,2 + 1,25) = 5840 ∙ 4,47 = 261,04 тыс. грн.
где:
1,52 - коэффициент учитывающий отчисления в соц. страх,
1,5 - накладные расходы;
0,2 - прибыль;
1,25 - услуги сторонних организаций.
7) Изготовление 2-х опытных образцов энергетического модуля
627,30 тыс. грн., - 6 мес. апрель 2000 год.
8) Стендовые (заводские) доводочные испытания ЭМ (принимаем равной стоимости 1 газо-часа в течение 50 часов) 196 тыс. грн. 4 мес. август 2000 г.
9) Эксплуатационные испытания энергомудулей на выбранном участке энергоснабжения. Моделирование, по результатам испытаний, работы развернутой с ДЭС. Уточнение параметров и структуры СДЭС. Корректировка документации.
330 тыс. крб., 4 мес. декабрь 2001 г.
ИТОГО: 940,94 тыс. грн.
Распределение средств по годам:
1999г. -144,8 тыс. грн.
2000г. -325,3 тыс. грн.
2001г. -470,8 тыс. грн.
ИТОГО: 940,9 тыс. грн.
Сроки окупаемости капитальных вложений при создании опытной системы децентрализованной энергоснабжения ГЭТ.
Как было показано выше, система децентрализованного энергоснабжения позволяет: оставить под базисной нагрузкой часть дизель-электростанций с включением в нагрузку «пиковых» дизель-электростанций в часы «пик», существенно уменьшить протяженность кабельных сетей и отсасывающих кабелей постоянного токов утечки, обеспечить гарантированное энергоснабжение и стабильность напряжений в контактной сети.
Анализ работы ГЭТ (трамваев и троллейбусов) показывает, что «пиковые» нагрузки общей продолжительностью около б часов, определяются колебаниями веса подвижного состава за счет наполняемости, в среднем в 1,3 раза и изменениями его количества на линиях, которое увеличивается также, в среднем, на 30% (ив 1,3 раза).
Мощность пиковых нагрузок превосходит мощность провалов, где-то в 1,3 раза.
Разница в потреблении электроэнергии парком подвижного состава ГЭТ городского Электротранспорта, как, например, Харьков, взятого за основу для расчетов, в часы «пик» и провалов нагрузки, составляет, в среднем, 1,7 раза. Таким образом, если принять в качестве базисной единицы, нагрузку в период провалов, то общая нагрузка будет составлять 2,7 базисных единицы.
По данным ХКП «ГЭТ», условная единица подвижного состава (в парке 462 трамваев и 365 троллейбусов, всего 827 единиц) расходует в месяц 12700 кВт-ч электроэнергии (ЭЭ), при месячной наработке порядка 360 часов, в сутки - 423 и 12 часов.
Усредненная условная мощность единицы подвижного состава (ЕПС) будет равна:
Рср.уст.ЕПС = (462 – 180 + 365 – 110)/827 = 149,1 кВт;
где: 462 и 180 — количество трамваев и суммарная мощность тяговых двигателей секции трамвая,
365 и 110 — аналогично для троллейбуса.
Среднеэксплуатационная мощность ЕПС составит:
Рср.уст.ЕПС = Wсут.ЕПС / осут. = 423 кВт-ч / 12 ч. = 35,3 кВт
где: Wcyт.ЕПС — суточное потребление ЕПС электроэнергии, равное 423 кВт-ч;
осут. - суточная наработка ЕПС электроэнергии, равная, в среднем, 12 час.
Среднеэксплуатационный коэффициент использования мощности условн. единицы подвижного сотава:
Кср.экс. = 35,3 кВт/149,1 = 0,2366, что говорит о низком использовании мощности ЕПС.
За сутки единица базисной нагрузки составит:
423 / 2,7 = 156,7 кВт, т.е. в периоды провалов ЕПС расходует в сутки 156,7 кВт-ч, а в часы «пик» 433-156,7 = 266,3 кВт-ч, что и показано на графике, рис. 3.4.
А и В - утренние и вечерние часы «пик»
Б - базисная нагрузка в периоды повалов
Рис 3.4.
За сутки базисная нагрузка парка подвижного состава трамвая, троллейбуса г. Харькова, по данным расхода электроэнергии ХКП «Горэлектротранс», в среднем, составит:
Wcyт баз = 156,7 оо 827 единиц = 129590,9 кВт-ч,
«пиковая» — Wcyт пик = 266,3 о 827 = 220230,1 кВт-ч.
Весь парк ПС ХТТУ в сутки расходует 827 ед. а 423 кВт-ч = 349821 кВт в год 827 ед. о 423: 365 = 127,685 оо 106 кВт-ч.
Суммарная средняя «пиковая» мощность будет равна (по данным расхода электроэнергии ХКП «Горэлектротранс»).
Рср.пик. = Wcyт. пик /оопик. = 220230,1 кВт-ч. / 6 ч. = 36705 кВт
Суммарная средняя базисная мощность (по данным расхода электроэнергии)
Рср. баз. = Wcyт. баз./оо6aз = 129590,9 / 6 = 21598,5 кВт-ч
Анализ результатов тяговых расчетов с варьированием по скорости 15 км/ч, 20 км/ч, 25 км/ч, 30 км/ч, 35 км/ч при нормальном (5 чел/м2) и максимальном заполнении (10 чел/м2) салона, с идентификацией по средней мощности условной единицы подвижного состава (ЕПС), позволили определить адекватную среднюю скорость на участках между остановками, которая составила 25 .... 27 км/ч, что близко к ходовой скорости, равной 25...30 км/ч.
Это дало возможность определить средние мощности трамвая и троллейбуса в периоды провалов нагрузки (номинальное заполнение салонов) с учетом расхода мощности на собственные нужды и отопление подвижного состава, которые составили:
| Трамвай (типа Т-3) | Троллейбус (типа ЗиУ-9) | |
| Провалы нагрузки: Рср.ном,кВт | 37,6 | 26 |
| «Пиковые» нагрузки: Рср.макс,кВт | 44,1 | 28,71 |
| Средняя мощность за периоды провалов и «пика» нагрузок: Рср.трам,кВт | 40,8 | 27,4 |
Определенная по этим значениям средне-эксплуатационная мощность ЕПС ГЭТ будет:
Рср.экспл.ЭПС = (Nтрам. Рср. трам + Nтрол. Рср.трол.) / (трам. + трол) = (462 ∙ 40,8 + 365 ∙ 27,4) / 827 = 35 кВт.
где: Nтрам и Nтрол - количество трамваев и троллейбусов в парке ПС ХТТУ.
Это значение соответствует значению Рср.экспл.ЕПС, определенной по фактическим расходам электроэнергии и равной 35,5 кВт, что указывает на высокую достоверность расчета.
Средний эксплуатационный коэффициент использования мощности трамвая Кср.экспл.трам = 40,8/180 = 0,127, троллейбуса Кср.экспл.трол = 27,4 / 110 = 0,249. Суммарная средняя пиковая мощность (исходим из худшего случая, когда весь ПС находится в режиме тяги), определенная по значениям
Рср.макс. = (462 ∙ 44,1 + 365 ∙ 28,71) / (0,9 ∙ 0,95) = 36096, что совпадает и с определенной по расходу электроэнергии, мощности, равной 36705 кВт. Это 1,7 единицы базисной мощности, тогда единица базисной мощности составит: 36096,6/1,7 = 21233,3 кВт. Эта же мощность должна быть равной суммарной мощности в период провалов нагрузки, определенная по данным Рср.ном трамвая и троллейбуса, т.е.
рср.ном. = (462 ∙ 37,6 + 365 - 26) / (0,9 ∙ 0,95 ∙ 1,4) = 22432,7 ,
где 1,4 - коэффициент уменьшения количества подвижного состава в период провалов нагрузки. Ошибка в определении этими методами Рср.ном. составляет 5,3%, что удовлетворяет точности укрупненных расчетов.
Суммарная установочная мощность парка подвижного состава ХКП «Горэлектротранс» равна:
Руст.парка = 462 ∙ 180 + 365 ∙ 110 = 123310 кВт.
Для определения количества дизель-генераторов, необходимых для покрытия «пиковой» мощности, принимаем для расчета «пиковую» мощность, т.е. мощность в периоды «пика» нагрузок, равной 36096,6
кВт, тогда количество дизель-генераторов при отборе мощности 1500 кВт (с 6% запасом) будет:
Пд/г = 36096,6 кВт / 1500 кВт = 24,06 шт.
Принимаем 24 шт.
Номинальная мощность д/г 17ГД100А составляет 1600 кВт и гарантированный запас мощности будет обеспечен.
Годовой средний базисный расход электроэнергии парком ПС будет:
W6aз.ср.год = 156,7 кВт-ч ∙ 365 ∙ 827 ед. = 47,31 ∙ 106 кВт-ч
Это количество электроэнергии произведут 14,4 дизель-генераторов, работая в сутки по 6 часов с мощностью 1500 кВт. Принимаем для расчета 15 дизель-генераторов.
Расход природного газа будет: 15 ∙ 6 ∙ 365 ∙ 450 = 14,783 ∙ 106 м3/год.
Годовой средний «пиковый» расход электроэнергии парком ПС ХТТУ:
Wcp.пик.год = 266,3 - 365 - 827 ед. = 80,384 ∙ 106 кВт-ч
Это количество электроэнергии произведут 24 дизель-генераторов, работая в сутки по 6 часов с мощностью 1530 кВт и расходуя при этом количество природного газа 24 ∙ 6 ∙ 365 ∙ 450 = 23,65 ∙ 106 м3. Общее количество природного газа за год 14,783 + 23 = 38,43 ∙ 106 м3.