Влияние технического состояния энергетического оборудования на режимы работы ТЭЦ в условиях балансирующего рынка электроэнергии

В условиях трансформации энергосистемы под влиянием роста доли возобновляемых источников энергии теплоэлектроцентрали приобретают ключевую роль как маневренный резерв, обеспечивающий стабильность энергоснабжения. Цель исследования комплексная оценка влияния технического состояния оборудования на способность ТЭЦ эффективно функционировать на балансирующем рынке электроэнергии. Методика исследования включала анализ эксплуатационных данных за многолетний период, экспертные обследования основного и вспомогательного оборудования, тепловизионную и акустическую диагностику, а также разработку математической модели коэффициента готовности с применением методов экспоненциальной аппроксимации для прогнозирования деградации оборудования. Установлено, что значительная часть оборудования имеет длительный срок эксплуатации, что приводит к снижению энергетической эффективности котлоагрегатов, увеличению присосов воздуха в газовоздушном тракте, росту удельных расходов топлива и ухудшению коэффициента готовности ниже нормативных значений. Разработанная модель прогнозирования демонстрирует устойчивую тенденцию снижения коэффициента готовности в перспективе, что создает серьезные риски для участия станции в балансирующем рынке. Выявлена прямая корреляционная зависимость между коэффициентом готовности и экономическими показателями работы станции. Результаты исследования подтверждают необходимость перехода от реактивного к проактивному управлению надежностью оборудования через комплексную модернизацию и внедрение цифровых технологий прогнозирования технического состояния для обеспечения конкурентоспособности ТЭЦ в условиях рыночной энергосистемы.

1. Султанов М. М., Жильцов Е. В., Яковлева Е. Ю. Повышение эффективности работы ТЭЦ на балансирующем рынке за счет точного прогнозирования технико-экономических показателей. Электрические станции 2024; (7): 34 – 41.

2. Аникина И. Д., Елсуков Н. С. Оптимизация режимов ТЭЦ с парогазовым и паротурбинным энергоблоками для максимизации прибыли на балансирующем сегменте оптового рынка электро-энергии. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2024; (5 – 6): 45 – 56.

3. Петров А. В., Семёнов К. А. Сравнительный анализ методов распределения затрат на ТЭЦ для целей тарифообразования и управления режимами. Энергетик 2023; (4): 34 – 39.

4. Козлов Д. Л., Тимофеева О. В. Оптимизация структуры генерирующих мощностей в энергосистеме с учётом конкурентоспособности когенерации. Научные труды ИСЭМ СО РАН. 2022; 72: 89 – 101.

5. Цифровизация и цифровая трансформация теплоэнергетики как фактор повышения эффективности / Е. Ю. Головина, Е. В. Самарина, Н. Е. Буйнов, М. В. Евлоева. Теплоэнергетика 2022; (6): 3 – 16.

6. Benalcazar P. Optimal sizing of thermal energy storage systems for CHP plants considering specific investment costs: A case study. Energy 2021; 234: 121323.

7. Шириев М. Д., Аквелиев Е. С. Возможности увеличения эффективности ТЭЦ за счёт оптимизации режимов работы. Современные мировые научные достижения в контексте глобальных вызовов. Серия: естественные и технические исследования. 2024: 214 – 217.

8. Прогнозирование суточного графика электропотребления рабочих дней с учетом метеофакторов для центральной энергосистемы Монголии / А. Г. Русина, О. Тувшин, П. В. Матренин. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2022; 24(2): 98 – 107.

9. Моделирование тепловых электростанций при исследовании надёжности энергоснабжения и энергетической безопасности / Д. С. Крупенёв, В. М. Пискунова, А. Г. Гальфингер. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2023; 25(2): 12 – 25.

10. Постановление Правительства РФ от 30.12.2018 № 1783 «Об особенностях функционирования розничных рынков электрической энергии и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» (в ред. от 18.11.2023). Российская газета 2018; (303): 3 – 25.

11. Распоряжение Правительства РФ от 18.11.2020 № 3104-р «Концепция повышения надежности функционирования электроэнергетической системы России на период до 2035 года». Собрание законодательства РФ. 2020; (47): 7923.