2.Ущерб от снижения качества энергии

Ущерб от снижения качества энергии по последствиям, которые наступают после этого события, можно условно разделить на две составляющие:

1. снижение эффективности или нарушение технологического процесса у потребителя, что приводит к ухудшению качества и снижению объёма выпускаемой продукции, увеличению дополнительных затрат и т.п.

2. снижение эффективности функционирования самой энергетической системы. Это происходит при работе отказавших энергетических объектов в параллель с другими объектами общей сети, которые принимают на себя дополнительную нагрузку и могут работать в этом случае на нерасчётных режимах.

Расчёт общего ущерба потребителя У_ппри недоотпуске энергииЭ можно рассчитать по формуле

У_п= (у_п + у_л)Э, (2)

где у_п- удельный ущерб от недовыпуска продукции;у_л- то же, от снижения качества продукции, порчи материалов и оборудования.

Ущерб на энергетических объектах от аварийного недоотпуска энергии равен

У_с= (у_э + у_с)Э, (3)

где у_э - удельный потери от недовыпуска энергии на объекте;у_с- удельный потери на других объектах отрасли от нарушения режимов их работы.

При длительном дефиците энергии возникает ущерб, вызванный дисбалансом развития энергетического производства и энергопотребителей.

Экономический ущерб от длительного дефицита энергии в каком- либо регионе или промышленном узле, вызванный её систематической недопоставкой, рассчитывается по формуле

У_дф =Д +П+Ф, (4)

где Д - потери чистого дохода от недовыработки энергии;П - перерасход фонда заработной платы вследствие простоя или нерационального использования рабочей силы;Ф - потери от недоиспользования основных фондов.

При расчётах используют величины удельных ущербов, которые вычисляют делением величин ущерба на недовыработку энергии. Среднее значение удельного ущерба рассчитывается для отрасли или для экономики региона в рублях на один киловаттчас.

Ущерб от аварийного недоотпуска энергии зависит от особенностей технологического процесса у потребителей. При этом следует учитывать состав энергопотребляющего оборудования, вид выпускаемой продукции, длительность перерывов в подаче энергии и другие факторы.

Для подавляющего большинства потребителей величина удельного ущерба от нарушения энергоснабжения (без учёта системной составляющей) может быть представлена аппроксимационной зависимостью

y(,)=a()^b + c(), (5)

где a(),c(,b - постоянные коэффициенты, определяемые путём обработки данных об ущербах предприятий различных отраслей экономики;- время аварийного отключения;- доля отключаемой мощности.

Зависимости относительных ущербов для различных промышленных потребителей показаны на рис.2.

Очерёдность и глубина ограничения энергоснабжения потребителей, вызванные дефицитом генерирующей мощности, устанавливаются избирательно в зависимости от величины удельных ущербов и с учётом других факторов. Первыми отключаются потребители с минимальным ущербом, а последними жилые дома (населённые пункты) и предприятия с непрерывным производством.

По требованиям к обеспечению заданной надёжности и безопасности объектов, потребляющих энергию, все потребители разделяются на несколько категорий:

• производства, не допускающие перерывов энергоснабжения в связи с возможностью возникновения опасных ситуаций, расстройства деятельности отраслей экономики, массовых заболеваний и т.п.;

• объекты общегосударственного значения, оборонные объекты, обеспечивающие выполнение стратегических задач по защите безопасности страны;

• потребители, нарушение энергоснабжения которых вызывает только экономические потери;

• потребители, нарушение энергоснабжения которых связано только с появлением дискомфорта, но не вызывает больших экономических потерь.

Рис.2. Зависимость относительного удельного ущерба при нарушении электроснабжения промышленных потребителей от степени ограничения их нагрузки:

1- резинотехническая промышленность; 2- производство минеральных удобрений; 3- станкостроительная промышленность; 4 – тяжелое и энергетическое машиностроение; 5 – производство искусственного волокна, смол, пластмасс; 6- переработка нефти

Ущерб при отключении потребителей связан с понятиями технологическая броньиаварийная бронь.Технологическая бронь– это такой уровень энергоснабжения, при котором может быть успешно завершён технологический процесс выпуска продукции с последующей остановкой производства. Величина технологической брони по электроснабжению, например, для производств химической и нефтехимической промышленности составляет от 10 до 60 %. Для пароснабжения промышленных предприятий технологическая бронь существенно выше и составляет 95 % и более.

Аварийная бронь– наименьший допустимый уровень снижения энергоснабжения, обеспечивающий работу той части оборудования, отключение которого приводит к тяжёлым последствиям, например, разрушению основного оборудования и т.п. Аварийная бронь должна обеспечить работу систем жизнеобеспечения: аварийного освещения, вентиляции, водоснабжения в объёмах, предусмотренных нормативами в каждой отдельной отрасли. Величина аварийной брони по электроснабжению обычно составляет 10 –15 %, а по пароснабжению 35 – 45 %. В отдельных производствах, например, в химической промышленности, аварийная бронь по пароснабжению достигает 90 – 95 %.

Недоотпуск тепловой энергии коммунально-бытовым потребителям приводит к ущербу, который определяется соотношением располагаемой тепловой мощности Q_си величиной недоотпускаQ_н. Недоотпуск теплоты в течение времени_н приводит к понижению температуры в помещенияхt_вдо величины, рассчитываемой по формуле

, (6)

где t_н– температура наружного воздуха,⁰С;t_во- начальная температура воздуха внутри помещения,⁰С;- коэффициент теплоаккумулирующей способности зданий;_отк – продолжительность времени снижения температуры в отапливаемом помещении отt_водоt_в;- относительная величина снижения уровня подачи теплоты. Значения коэффициентапоказаны на рис.3.

Рис.3. Значения коэффициента теплоаккумулирующей способности зданий при различных температурах наружного воздуха для t_во=+20⁰С иt_в=+10⁰С (вариант отказа нерезервированного теплопровода)

Минимальные температуры воздуха в отапливаемых помещениях (t_в)_minпри различных температурах наружного воздуха указываются в нормативных документах на проектирование объектов, а также в специальной литературе^2,3.

В нормативно-технической документации на проектирование систем теплоснабжения ⁴указывается также градация пониженных значений температурt_впри наступлении отказов. Такими граничными значениями обычно являются 0⁰С, +10⁰С, +15⁰С. Каждому граничному значению температуры устанавливается допустимая вероятность её наступления и относительная продолжительность прохождения.

Так, например, вероятность недопущения события t_в< 0⁰C устанавливается р = 0,97, а вероятность недопущения событияt_в< +10⁰C должна быть больше 0,86. В соответствии с этими нормами рассчитывается пропускная способность основных и резервных трубопроводов, а также мощность источников теплоты.

При определении ущерба от внезапного прекращения или ограничения теплоснабжения коммунально-бытовым потребителям следует учитывать, что, кроме экономических потерь, при этом возникают негативные социальные последствия, такие как повышение заболеваемости, дискомфорт и т.д.

Стоимостная оценка минимального ущерба от недоотпуска теплоты в этом случае определяется по дополнительным затратам электроэнергии на отопление для поддержания нормальной температуры воздуха.