Николаев А.В.
ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД НА ГЭС *
Аннотация:
в работе приведены результаты исследования, посвященного изучению существующих методов и технологий снижения потребления собственными нуждами ГЭС.
Ключевые слова:
режимы работы, собственные нужды, нагрузка, модернизация, несинусоидальный сигнал, системы энергетического менеджмента, оптимизация
Снижение потребления электроэнергии на собственные нужды является одной из важнейших задач повышения эффективности работы гидроэлектростанций (ГЭС). В настоящее время существует ряд методов и технологий, направленных на оптимизацию энергопотребления собственных нужд ГЭС, которые можно разделить на несколько основных групп [2].Оптимизация режимов работы основного оборудования ГЭС Одним из эффективных методов снижения потребления собственных нужд ГЭС является оптимизация режимов работы основного оборудования станции, в частности гидротурбин и генераторов. Это достигается путем выбора оптимальных значений мощности и расхода воды через турбины в зависимости от текущих условий работы ГЭС, таких как напор воды, температура окружающей среды и т. д. [7].Для оптимизации режимов работы основного оборудования ГЭС используются различные методы и алгоритмы, такие как метод динамического программирования, генетические алгоритмы, нейронные сети и др. [10]. Эти методы позволяют находить оптимальные решения в условиях большого числа переменных и ограничений, характерных для работы ГЭС.Примером успешного применения методов оптимизации режимов работы ГЭС является внедрение системы оптимизации на Красноярской ГЭС, которая позволила снизить потребление электроэнергии на собственные нужды на 1,2% [4].Модернизация и замена оборудования собственных нужд Другим важным направлением снижения потребления собственных нужд ГЭС является модернизация и замена устаревшего и неэффективного оборудования собственных нужд на более современное и энергоэффективное [5]. К такому оборудованию относятся, в частности, насосы системы технического водоснабжения, компрессоры, вентиляторы, электродвигатели и др.Замена устаревших насосов на более эффективные, например, на насосы с регулируемым приводом, позволяет существенно снизить потребление электроэнергии на собственные нужды ГЭС. Так, на Волжской ГЭС замена насосов системы технического водоснабжения привела к снижению потребления электроэнергии на 20% [8].Оптимизация систем освещения и отопления Системы освещения и отопления также являются значительными потребителями электроэнергии на собственные нужды ГЭС. Оптимизация этих систем за счет внедрения энергоэффективных технологий и алгоритмов управления позволяет существенно снизить их энергопотребление [9].Примерами энергоэффективных решений для систем освещения ГЭС являются замена устаревших ламп накаливания и люминесцентных ламп на светодиодные светильники, внедрение систем автоматического управления освещением на основе датчиков присутствия и уровня естественной освещенности [13].В системах отопления ГЭС перспективным направлением является внедрение тепловых насосов, которые позволяют эффективно использовать низкопотенциальное тепло воды для обогрева помещений станции [1]. Кроме того, оптимизация режимов работы систем отопления с учетом графика нагрузки ГЭС и температуры окружающей среды также позволяет снизить потребление электроэнергии на собственные нужды.Внедрение систем энергетического менеджмента Важным организационным методом снижения потребления собственных нужд ГЭС является внедрение систем энергетического менеджмента, основанных на международном стандарте ISO 50001 [11]. Внедрение системы энергетического менеджмента на ГЭС позволяет систематически выявлять и реализовывать возможности для повышения энергоэффективности, вовлекать персонал станции в процесс энергосбережения, обеспечивать мониторинг и анализ энергопотребления . По данным международных исследований, внедрение системы энергетического менеджмента позволяет снизить энергопотребление предприятия на 5-10% [12].Примером успешного внедрения системы энергетического менеджмента является Саяно-Шушенская ГЭС, где реализация мероприятий в рамках этой системы позволила снизить потребление электроэнергии на собственные нужды на 3,5% [6].Таким образом, существует широкий спектр методов и технологий, направленных на снижение потребления собственных нужд ГЭС. Комплексное применение этих методов, включающее оптимизацию режимов работы основного оборудования, модернизацию оборудования собственных нужд, оптимизацию систем освещения и отопления, а также внедрение систем энергетического менеджмента, позволяет существенно повысить энергоэффективность ГЭС и снизить затраты на собственные нужды.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 4
Ссылка для цитирования:
Николаев А.В. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД НА ГЭС // Вестник науки №5 (86) том 4. С. 2149 - 2153. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23543 (дата обращения: 09.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+