Файл: Попов, В. Л. Проектирование подземных сооружений в системе деривационных ГЭС учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 1
- 34 -
участка реки возможно по нескольким различным схемам при разнообразной компоновке сооружений.
В зависимости от избранной компоновки сооружений и их размеров гидроэлектростанция может иметь различные Энергети ческие характеристики. Типы и размеры сооружений в каждой из возможных схем компоновки также могут быть различными, причем каждое отдельное сооружение может быть спроектировано доста точно надежным в эксплуатационном отношении. Можно, например, выбрать плотинную или деривационную схему, для отвода воды к турбинам - напорный или безнапорный туннель, трубопровод или канал, разные виды оборудования, плотины различного типа и разной высоты, водосбросы различного типа. Возможен ряд вариантов размещения сооружений.
При практическом решении задачи выбора оптимальной схемы использования участка реки и мощности проектируемой гидроэлек тростанции основные затруднения состоят в том, что ее основ ные энергетические параметры (напор, мощность, выработка и их изменения во времени) и конструкции сооружений, их размеры, объемы и стоимость работ тесно йвязалы с местными топографиче скими и геологическими условиями, а также с методами проведе ния работ. В этих условиях оказывается неизбежным вариантный метод проектирования с достаточно подробной разработкой боль шого числа возможных вариантов, обеспечивающих надежность ре зультатов.
На р и с.2 для примера показаны различные возможные варианты
•проектирования деривационной гидроэлектростанции. В варианте I
используется сравнительно небольшой по длине участок реки. Плотина I создает подпор, необходимый для направления воды в
деривационный канал |
3, проходящий по берегу вдоль горизонталей |
с меньшим уклоном, |
чем русло реки 6 . В конце канал расширяется, |
образуя напорный бассейн 4 перед зданием ГЭС 5. |
Вариант 2 предусматривает енергетическое использование го раздо большего участка реки, но требует большего объема соору жений. Деривационный канал может быть удлинен согласно вариан-
- 36 -
ту 2а или монет оказаться более экономичным сооружением дерива
ционного туннеля |
12 согласно варианту 26. |
а)- |
б) |
I |
- |
плотина; 2 - водосброс; 3 - |
канал; |
4 - напорный бассейн; |
|||
5 |
- |
здание ГЭС; 6 - естественное |
русло |
реки; 7 - |
бассейн |
су |
|
точного регулирования; 8 - водосброс; |
9 - помещение затворов; |
||||||
10 |
- уравнительный резервуар; II |
- |
напорный водовод; 12 - |
гид |
|||
|
|
ротехнический туннель; |
13 |
- водоприемник |
|
|
|
|
|
В варианте 3 используется большее |
падение |
русла |
|
реки, чем в варианте 2 , что дает возможность при тех же вели чинах расходов воды получить большую мощность и выработку
энергии. К напорному бассейну вода подводится так же, как и в варианте 2 , но при еще большей длине открытого канала (ва риант За) или деривационного туннеля (вариант 36). Целесо образность того или другого решения должна быть установлена технико-экономическим сравнением различных вариантовТ
- 36 -
Число возможных вариантов может быть очень большим, что приводит к возрастанию объема проектной работы. При разработ ке и сравнении возможных вариантов схем, сооружений и обору-1' доваяия гидроэлектростанций должны быть обеспечены прежде всего их достаточно высокое техническое совершенство и на дежность эксплуатации.
Основным критерием для сравнения возможных вариантов является экономический анализ и сопоставление. Проектировщик особое внимание должен уделять требованиям наибольшей эконо мичности предложенных им решений и стремиться в своей работе наиболее полно обеспечить выполнение этих требований. Это дает ему возможность рекомендовать для строительства тот из сравниваемых вариантов, который способствует наибольшей рен табельности капиталовложений, а значит наиболее высоким тем пам развития народного хозяйства страны. Проект, не имеющий экономического обоснования, не может получить окончательной оценки и не может быть реализован.
Оценка экономической эффективности может быть произведе на по величине абсолютной ежегодной прибыли (рентабельности),
которая определяется |
как разность дохода и эксплуатационных |
|||||
издержек: |
|
|
|
|
|
|
|
■ А |
~ |
D - U |
руб/год . |
(2 .1) |
|
Для оценки эффективности также может быть использована |
||||||
величина |
относительной |
прибыли |
|
|
|
|
|
Р = |
|
А_ |
D-U |
|
( 2. 2) |
|
|
К |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ВДВ D |
- доход гидроэлектростанции за |
отпущенную потребите |
||||
|
лям электроэнергию, равный произведению средней |
|||||
|
тарифной отпускной стоимости электроэнергии Втпр |
|||||
|
и ежегодной выработки |
энергии |
Э |
; |
U - эксплуатационные издержки;
К- капиталовложения по строительству гидроэлектро станции вместе с оборудованием.
- |
37 |
- |
|
|
Коэффициент относительной |
прибыли |
р |
должен быть не |
|
ниже некоторой нормативной |
величины |
D H |
, при которой обе с - « |
|
печиваются необходимые темпы расширенного |
воспроизводства. |
Значение экономического сравнения вариантов гидроэлектростан ции‘ и ее ооорукений очень велико и в большинстве случаев его результаты являются решающими. Выбор типа сооружения, в том числе подземного, деталей конструкции и размеров каждого из элементов, т .е . практически каждое инженерное решение сопро вождается соответствующими экономическими расчетами.
Основным методом определения величины капиталовложений.]^ , входящей в формулу (2 . 2 ) , являются сметно-финансовые расчеты. На основе чертежей проекта определяется обЬем работ по каждо му из сооружений. Это дает возможность определить необходимый
объем финансирования |
строительства |
|
|
|||
|
|
|
|
Ф = Z W| Cli |
„ |
(2 .3) |
где |
W[ |
- |
объем тех или иных работ; |
» |
||
|
Oi |
- |
полные |
удельные озатраты по данным работам на |
||
* |
|
|
одну единицу ( ,м3; м2; |
т ) . (Подробные указа |
||
|
|
|
ния по |
сметно-финансовым расчетам даются в со |
||
|
|
|
ответствующих инструкциях и справочниках). |
|||
|
После |
окончания |
строительства |
некоторые не полностью и с- - |
пользованные механизмы и строительное оборудование, ненужные
для эксплуатации здания, склады, дороги, остатки |
материалов |
||||||
передаются другим предприятиям и строительствам. |
Их стоимость |
||||||
вычитается |
из |
суммы финансирования |
Ф |
в виде |
возвратных |
||
сумм В |
. Этб приводйт |
к расчетным (сметным) капиталовложе |
|||||
ниям |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
= |
Ф - |
В ." |
• .. |
' (2 .4) |
Необходиьце капиталовложения определяются для каждого |
|||||||
элемента схемы |
£<i или в |
целом для гидроэлектростанции К . |
|||||
При этом |
К = Е Kj.. |
|
|
|
|
|
|
|
- |
38 |
- |
|
Эксплуатационные |
издержки |
U учитывают как трудовые, |
|||
так и материальные затраты. |
В развернутой форме величина!./ |
||||
имеет |
следующий вид: |
|
|
|
|
|
U = n + 0 + M + PT+ Р к + А + UglJn , |
(2.5) |
|||
где |
П - ежегодные |
издержки на зарплату, премии, |
отпуска |
и отчисления на социальное страхование обслужива ющего персонала;
О- аналогичные издержки на охрану;
М- ежегодные затраты на материалы для эксплуатацион ного обслуживания (исключая материалы, затрачива емые при ремонте);
Ртсредние ежегодные издержки на текущие ремонты;
Ркиздержки на капитальные ремонты, производимые обычно эпизодически, но условно распределенные рав номерно на все год/j эксплуатации;
А - амортизационные отчисления;
UJoHдополнительные издержки, ранее не учтенные, напри мер, затраты на пропуск паводка, долевое участие’ в
районных мероприятиях и т .п .
В предварительных расчетах часто |
используется в целом для |
гидроэлектростанции выражение |
° |
Ы = а „ К , |
(2 . 6) |
где С10 - принимается на основании обобщения данных опыта эксплуатации примерно равной 0,03 - 0,04 и не выше 0,05.
При расчетах амортизации рекомендуется принимать следую щие сроки физической амортизации: 25-30 лет для сравнительно быстро изнашивающихся оборудования и сооружений; 30-40 лет для тонкостенных железобетонных гидросооружений; 40-60 лет и
- 39 -
больше (до J00 - 125 лет) для более массивных ( в том числе подземных) сооружений.
Наиболее простые экономические сравнения используются в тех случаях, когда создаваемый сооружением производствен
ный эффект для всех вариантов (например, мощность |
N |
и |
|||||||
выработка энергии |
3 |
) |
одинаков. |
Б этих условиях сравнение |
|||||
вариантов по величинам |
|
К |
и |
U |
|
имеет существенное |
и |
||
иногда решающее значение. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Однако, если результаты |
сравнения |
окажутся противоречи |
|||||||
выми, т .е . например, |
К, |
» |
К2 |
, |
а |
11,< Ыг |
, то прово- |
||
дитоя специальный |
анализ |
с |
использованием нескольких эконо |
мических показателей. Сюда относятся удельные показатели ка
питаловложений и издержек. Относя эти показатели к единице |
|
|||||||||||||
мощности, |
получаем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
кГ = |
|
к |
. руб/квт; |
|
|
(2 .7) |
|
|
|||
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и ? - |
■ |
и |
|
руб/квт в |
год , |
( 2 . 8) |
|
|
|||
|
|
|
N |
|
|
|
||||||||
, |
|
|
|
отнесенные |
к единице произве |
|||||||||
Удельные капиталовложения, |
||||||||||||||
денной электроэнергии, дают величину |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Ка®= |
—^— |
руб/квт-ч |
в г о д . |
(2 .9) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельные издержки, отнесенные к единице энергии, опреде |
|||||||||||||
ляют затраты на производство I |
квт-ч |
электроэнергии, т .е . |
ее |
|||||||||||
себестоимость |
|
6 |
С0<^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Таким образом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Uv3'= fi" ' |
= - j - |
руб/к вт-ч . |
|
|
(2 . 10 ) |
|
|||||
|
Величины |
К',8 |
, |
LI* |
, |
К33 |
, |
8 |
ceS широко |
ис |
||||
пользуются в энергетике. Дня гидроэлектростанций оредней и |
||||||||||||||
большой мощности величины |
К” |
обычво находятся |
в пределах |
|||||||||||
от |
80 до |
260-300 |
руб/квт, величины |
КУ/ |
|
равны |
от |
• |
|
|||||
1 ,5 -2 ,0 |
до |
7-8 |
коп/квт-ч. |
Себестоимость |
электроэнергии |
гид- |