Дослідження ефективності застосування когенераційних газопоршневих установок в системі електропостачання котельні «Центральна» КПТМ «Криворіжтепломережа»

Abstract

У роботі досліджено можливості підвищення надійності та економічної ефективності електропостачання котельні «Центральна» КПТМ «Криворіжтепломережа» шляхом інтеграції когенераційних установок та сонячної електростанції. Актуальність роботи зумовлена критичною залежністю котельні від зовнішнього електропостачання, нестабільністю мережі та високими тарифами на електроенергію. Об’єктом дослідження є система електропостачання котельні «Центральна» міста Кривий Ріг, що забезпечує теплопостачання мікрорайону Інгулець. Предметом дослідження є процеси генерації, споживання та оптимального розподілу електричної енергії в гібридній енергосистемі, що поєднує когенераційну установку та сонячну електростанцію. У роботі обґрунтовано архітектуру системи резервного живлення на основі двох КГУ Jenbacher JMS 420 GS-N.L загальною потужністю 3000 кВт і СЕС потужністю 1000 кВт, розроблено математичну модель оптимального керування у вигляді задачі цілочисельного лінійного програмування, яка мінімізує експлуатаційні витрати за рахунок економічно доцільного поєднання власної генерації та купівлі електроенергії з мережі. Підтверджено технічну реалізованість переходу в автономний режим живлення протягом 15 хвилин. Чисельне моделювання показало економію понад 60 тис. грн на добу (16,16%) та майже 2,19 млн грн на місяць (17,72%). Результати підтверджують подвійну роль запропонованої системи: забезпечення безперервного резервного живлення критичного обладнання та створення стабільного економічного ефекту за рахунок інтелектуального управління енергоресурсами.