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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 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-