Исследование возможности применения асинхронизированных турбогенераторов в энергосистеме Республики Татарстан

устанавливается разное, что обусловлено различной площадью поверхности электродов и использованием воздуха вместо чистого кислорода.

По окончанию проведённых экспериментов не наблюдалось разрушения или деформации каналов при достижении давления до 2 атм.

Время работы данного образца при стабильных показаниях составило не менее 8 часов. Данное научное исследование проводится при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «УМНИК» по теме «Разработка регенерируемого органоокисного топливного элемента (РОТЭ) в рамках договора 7307ГУ2/2015 от 08.09.2015 г. Вывод

Нами был сконструирован низкотемпературный топливный элемент канальной конструкции с твердополимерной протонопроводящей мембраной. В первой серии экспериментов была подтверждена работоспособность ТЭ без нагрузки и проведена серия испытания с изменением давления. Здесь стоит учитывать, что чрезмерное увеличение давления способно повредить тонкие стенки электродов, поэтому в дальнейшем нами будут определёны соответствующие максимальные значения по этой характеристике. Также нам предстоит построить полную зависимость давления газов от нагрузки и выбрать оптимальный режим, обеспечивающий максимально возможный к.п.д.

В дальнейшем планируется внести в саму конструкцию изменения: увеличить площадь тонкой стенки за счёт уменьшения рёбер жёсткости, применить более дешёвый катализатор, уменьшить толщину твердополимерной протонопроводящей мембраны. Предполагается, что эти изменения позволят достигнуть большей эффективности и надёжности ТЭ.

Список литературы

1. Kordesch Karl. The Hydrogen-Oxygen (Air) Fuel Cell with Carbon Electrodes. // Presented before the Division of Gas and Fuel Chemistry American Chemical Society Atlantic City, New Jersey. Meeting. September 13-18, 1959.

2. Andrews John, Shabani Bahman. Re-envisioning the role of hydrogen in a sustainable energy economy // International journal of hydrogen energy, 2012. Vol. 37. P. 1184-1203.

3. Kruusenberg I., Matisen L. et al. Non-platinum cathode catalysts for alkaline membrane fuel cells. // International journal of hydrogen energy, 2012. Vol. 37. P. 4406-4412.

4. Othman Rapidah, Dicks L. Andrew et al. Non precious metal catalysts for the PEM fuel cell cathode. // International journal of hydrogen energy, 2012. Vol. 37. P. 357-372.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН Морозов Д.Л.

Морозов Дмитрий Леонидович — магистрант, кафедра электрических станций, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань

Аннотация: в статье анализируются факторы целесообразности эксплуатации асинхронизированных турбогенераторов в энергосистеме республики Татарстан. Ключевые слова: асинхронизированный турбогенератор, реактивная мощность, ТГВ-200, АСТГ-200-2УЗ.

Стоимость АСТГ-200 на 2017 год составляет 10,4 млн долларов, что по курсу 60 рублей за доллар составляет 624 млн рублей. Капитальные затраты составляют 7,8 млн рублей [1, с. 77]. Обслуживание турбогенератора АСТГ-200 выполняет собственный эксплуатационный персонал. Стоимость годового текущего ремонта составляет 60 тыс. рублей, капитальный ремонт раз в 12 лет составляет 2,5 млн рублей. За 25 лет эксплуатации расходы составят 6,38 млн рублей.

При установке ТГВ-200 необходимы средства компенсации реактивной мощности. Необходимо скомпенсировать 108 МВар реактивной мощности [4, с. 154]. Для этого можно

установить компенсатор реактивной мощности, конденсационные батареи или шунтирующие реакторы [2, с. 56].

Стоимость синхронного компенсатора КсВ 160-15 составляет 180 млн рублей, капитальные затраты 6,5 млн рублей, текущий годовой ремонт 30 тыс. рублей, капитальный ремонт раз в 5 лет составляет 0.95 млн рублей. Стоимость батарей силовых компенсаторов БСК-100 МВар составляет 120 млн рублей, капитальные затраты 4 млн рублей, годовой ремонт 150 тыс. рублей, капитальный ремонт раз в 6 лет составляет 2 млн рублей [2, с. 79].

Стоимость шунтирующего реактора РТМ-50000/110 составляет 80 млн рублей, капитальные затраты 1,5 млн рублей, текущий годовой ремонт 25 тыс. рублей, капитальный ремонт раз в 4 года составляет 0,75 млн рублей. для необходимого уровня компенсации реактивной мощности необходимы 2 реактора [2, с. 98].

Таблица 1. Сводные экономические данные

Тип оборудования Стоимость оборудования, тыс. руб. Годовое обслуживание/капита льный ремонт тыс. руб. Суммарные затраты за 25 лет, тыс. руб. Процентное соотношение за 25 лет, %

АСТГ-200 631800 60/2500 7380 100

ТГВ-200 и КсВ 160-15 679500 150/2750 15220 191

ТГВ-200 и БСК-100 МВар 617000 270/3800 21470 282

ТГВ-200 и РТМ-50000/110 656000 144/3300 19970 260

ТГВ-200 493000 120/1800 9720 131

Общая стоимость оборудования примерно равна, немного дешевле получается вариант ТГВ-200 и БСК-100, но в перспективе 25 лет общая сумма затрат сравнивается, но помимо этого АСТГ-200 способен скомпенсировать дополнительную реактивную мощность, тогда как БСК-100 не сможет скомпенсировать максимальный уровень реактивной мощности в 108 МВар. Кроме того, установка одного асинхронизированного турбогенератора вместо классического турбогенератора и дополнительных средств компенсации реактивной мощности позволяет увеличить надежность сети за счет уменьшения количества оборудования [3, с.48]. Однако если нет необходимости в компенсации реактивной мощности установка асинхронизированного турбогенератора нецелесообразна в виду высокой стоимости оборудования. Для Заинской ГРЭС рекомендую установку именно АСТГ-200 на место списанного турбогенератора ТГ-1.

Список литературы

1. Бушуев В.В., Троицкий А.А. Энергоэффективность и экономика России // Энергия: техника, экономика, экология, 2004. № 5.

2. Красник В.В. Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности в электросетях предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1983. 136 с.

3. Красник В.В. Повышение экономичности работы электрооборудования. М.: Легпромбытиздат, 1985. 160 с.

4. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. 278 с.