Amenajări hidroenergetice - calcule energo-economice

Dimensionarea unei amenajari hidroenergetice implica :

alegerea variantei de schema de amenajare,

stabilrea parametrilor energetici ai uzinei (inaltimea barajului si volumul util al lacului de acumulare, debitul instalat, puterea instalata si numarul si tipul grupurilor),

dimensionarea circuitului hidraulic (arii de scurgere pentru aductiuni si derivatii fortate, panta si sectiunea galeriei sau a canalului de fuga).

Parametrii energetici si dimensiunile circuitului hidraulic afecteaza direct energia hidroelectrica produsa dar si costurile de realizare a lucrarii.

Valorile mai mici ale parametrilor energetici si dimensiunile mai mici ale circuitului hidraulic reduc costul investitiei dar si incasarile din energia produsa.

Valorile mari ale parametrilor energetici si dimensiunile mai mari circuitului hidraulic conduc la costuri de investitie mai mari dar si la incasari mai mari pentru energia produsa, care pot compensa surplusul de cost.

Stabilirea unui echilibru rational, economic avantajos intre aceste doua tendinte se face prin calcule energo-economice

INDICATORII TEHNICO - ECONOMICI AI UHE

Inv - Investitia = totalitatea cheltuielilor efectuate pentru realizarea centralei hidroelectrice.

Cae - Cheltuiala anuala de exploatare = cheltuielile de operare (salarii), intretinere curenta a uvrajelor, reparatii curente si capitale ale echipamentelor, etc.

In cazul general al unei centrale electrice care consuma combustibil pentru producerea energiei electrice cheltuielile anuale de exploatare se exprima sub forma:

Cae = cp Pi + cc pc E

unde:

cp sunt cheltuieli anuale specifice, considerate direct proportionale cu puterea instalata (lei/kw);

cc este consumul specific de combustibil conventional (tona / kWh);

pc pretul de cost al combustibilului conventional (lei / tona);

cc este neglijabil in cazul UHE

Cat - Cheltuielile anuale totale = includ, pe langa cheltuielile de exploatare si prelevatrile de amortisment al investitiei:

Cat = A * Inv + Cae

Unde

A = cota de amortisment.

Indicatorii tehnico-economici specifici se obtin din indicatorii de baza:

iP = Inv /P (lei /kW) reprezinta investitia specifica;

pc = Cat / E (lei/kWh) reprezinta pretul de cost mediu al energiei produse.

Centralele hidroelectrice au investitia specifica mare, datorita volumului mare de constructii implicate, dar pretul de cost al energiei este mic datorita faptului ca nu este afectat de costul pentru combustibil iar amortismentul este mai mic datorita duratei mari de viata a uzinei hidroelectrice.

CONDITII PENTRU COMPARAREA VARIANTELOR

Aducerea la echivalenta a variantelor

asigura comparabilitatea variantelor din punctul de vedere al puterii instalate si a cantitatii si calitatii energiei produse.

Echivalarea calitatii energiilor produse

In functie de incadrarea in curba de sarcina centrala hidroelectrica poate produce energie de varf (Ev), energie de semivarf (Esv) sau energie de baza (Eb).

Echivalentul in baza al energiei produse

Pretul de achizitie al energiei de varf (pv) este mai mare decat pretul de achizitie al energiei de semivarf (psv) si semnificativ mai mare decat pretul de achizitie al energiei de baza (pb).

Echivalarea variantelor din punct de vedere al cantitatii de energie produsa

Pentru analiza comparativa se aleg n variante de amenajare (j= 1, n),

Fiecare are o productie anuala de energie echivalenta in baza (Ee,b)j si un consum propriu tehnologic (Et)j pentru operarea uzinei (racire, climatizare, iluminat etc).

Pe baza sirurilor de valori Ee,b si Et se aleg variantele cu (Ee,b)max si (Et)min.

Pentru ca celelalte variante sa devina echivalente cu varianta ideala, cu productie maxima si cu consum propriu minim, treebuie sa li se ataseze cate o centrala de echivalare capabila sa produca anual:

Centrala de echivalare se considera a fi o termocentrala cu combustibili fosili, care lucreaza in tandem cu centrala hidro j.

Echivalarea variantelor din punct de vedere al puterii

Pentru analiza comparativa se studiaza cele n variante de amenajare (j= 1, n),

Fiecare are o putere instalata (asigurata, la UHE pe firul apei) (P)j

Se alege dintre acestea varianta cu (P)max.

Pentru ca celelalte variante sa devina echivalente cu varianta maximala trebuie sa li se asocieze cate o centrala de echivalare cu puterea:

Si de aceasta data centrala de echivalare, care compenseaza deficitul de putere al variantei j se alaege a fi o termocentrala fictiva cu puterea .