Анализ потерь электроэнергии в логистической системе региона

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 33
АНАЛИЗ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЛОГИСТИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЕ РЕГИОНА
THE ANALYSIS OF ELECTRIC POWER LOSSES IN THE REGION
LOGISTIC SYSTEM
Гиссин В. И., Ростов-на-Дону, ФГБОУВО «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)», заведующий кафедрой Товароведение и управление качеством, доктор экономических наук, профессор.
Безматерных Т. О., Ростов-на-Дону, ФГБОУ ВО «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)», аспирант, ассистент кафедры Товароведение и управление качеством.
Gissin V.I., Rostov State University of Economics, the Chief of Department of Commodity and quality management, doctor of economic science, professor.
Bezmaternykh T.O., Rostov State University of Economics, graduate, the assistant of Department of Commodity and quality management.
e-mail: bezmaternykh 1993@gmail. com
Аннотация: В статье рассмотрены потери электроэнергии, возникающие в логистической системе электроэнергетического комплекса, выявлены факторы, влияющие на величину потерь электроэнергии, определен уровень потерь электроэнергии различных сетевых компаний в логистической системе электроэнергетического комплекса региона.
Annotation: The article is considered the electric power losses arising in the logistic system of a power complex, determined the factors influencing on the value of electric power losses and the level of electric power losses in different distribution companies on the logistic system of the region power complex.
Ключевые слова: Логистическая система, электроэнергетический комплекс, потери, электроэнергия, анализ.
Keywords: Logistic system, power complex, electric power, losses, analysis.
На современном этапе развития хозяйственного комплекса ресурсосбережению отводится одна из самых важных ролей. В сложившейся экономической ситуации целесообразна разработка сложной многоуровневой системы регулирования и контроля потребления ресурсов. Актуальной становится проблема энергосбережения. Не смотря на то, что Российская Федерация является энергоизбыточной страной, состояние электроэнергетики с каждым годом обостряется.
Передача электрической энергии — уникальный процесс, сопровождаемый неизбежными потерями, величина которых отражает качество и эффективность системы учета, техническое состояние энергосетей. Разность между электроэнергией, поступившей в сеть и электроэнергией, отпущенной потребителям, называют фактическими (отчетными) потерями[1].
Логистическая система электроэнергетического комплекса (ЛС ЭЭК) представляет собой совокупность различных по техническим характеристикам элементов (рис. 1), к которым относятся генерирующие станции- линии электропередач- повышающие и понижающие трансформаторные подстанции- электроприборы и приборы учета.
Рисунок 1 — Логистическая система поставок электроэнергии1
1 — источник электроэнергии- 2 — повышающая трансформаторная подстанция- 3 — линия электропередачи- 4 — понижающая трансформаторная подстанция- 5 — распределительная подстанция- 6 — местная понижающая подстанция- 7 — потребители.
Все элементы ЛС ЭЭК при снабжении потребителей электроэнергией несут потери, которые изменяются в зависимости от различных факторов. Наиболее существенные из них представлены на причинно-следственной диаграмме (рис. 2).
Рисунок 2 — Причинно-следственная диаграмма потерь в логистической системе
передачи электроэнергии2
1 Составлен автором 2Составлен автором
t у
1 — Оборудование: 1.1 -состояние оборудования транспортных цепей: 1.1.1 — линии электропередач, 1.1.1.1 — до 20 лет, 1.1.1.2. — 21−30 лет- 1.1.1.3 — 31−40 лет- 1.1.1.4 — более 40 лет- 1.1.2 — подстанции, 1.1.2.1 — до 20 лет, 1.1.2.2. — 21−30 лет- 1.1.2.3 — 31−40 лет- 1.1.2.4 -более 40 лет- 1.1.3 — холостой ход оборудования- 1.2 -состояние оборудования генерирующих предприятий электроэнергетики: 1.2.1 — до 30 лет, 1.2.2 — 31−50 лет, 1.2.3 -более 50 лет, 1.2.4 — отказ, 1.2.4.1 — снижение надежности, 1.2.4.2 — нарушение режима работы, перегрузки, 1.2.5 — холостой ход оборудования- 1.3 — потребление генерирующего объекта: 1.3.1 — обогрев помещений, 1.3.2 — вентиляция помещений, 1.3.3 — освещение помещений, 1.3.4 — системы управления подстанций, 1.3.5 — вспомогательные устройства синхронных компенсаторов, 1.3.6 — охлаждение оборудования, 1.3.7 — обогрев оборудования, 1.3.8 — текущий ремонт оборудования-
2 — Человеческий фактор: 2.1 квалификация: 2.1.1 — уровень образования, 2.1.1.1 -основное/среднее общее, 2.1.1.2 — начальное профессиональное, 2.1.1.3 — среднее профессиональное, 2.1.1.4 — неполное высшее, 2.1.1.5 — высшее- 2.1.2 — стаж работы- 2.1.3 -осуществляемый вид деятельности, 2.1.3.1 — передача электроэнергии, 2.1.3.2 -технологическое присоединение, 2.1.3.3 — нерегулируемые виды деятельности электросетевых филиалов- 2.2 физическое состояние: 2.2.1 — возраст, 2.2.1.1 — до 30 лет, 2.2.1.2 — от 30 до 50 лет, 2.2.1.3 — от 50 лет до пенсионного возраста, 2.2.1.4 — пенсионеры- 2.2.2 — состояние здоровья- 2.3 — мотивация: 2.3.1 — пассивное отношение к обязанностям, 2.3.2 — негативное отношение к обязанностям, 2.3.2.1 — ошибки про монтаже оборудования, 2.3.2.2 — ошибки при ремонте оборудования- 2.4 — несанкционированное потребление:
2.4.1 — отсутствие договоров на потребление, 2.4.2 — фальсификация показаний индивидуальных приборов учета, 2.4.3 — отсутствие балансодержателей, 2.4.4 — устаревший тип индивидуального прибора учета- 2.5 — финансовый ущерб: 2.5.1 — отсутствие оплаты-
2.5.2 — фальсификация оплаты-
3 — Контроль поставок: 3.1 — территориальная разбросанность звеньев логистической системы передачи электроэнергии: 3.1.1 — разбросанность приборов измерения и учета- 3.1.1.1 — временные расхождения снятия показаний приборов- 3.2 -погрешность учета электроэнергии: 3.2.1 — погрешность приборов, 3.2.2 — погрешность счетчиков, 3.2.3 — сроки службы измерительных комплексов: 3.2.3.1 — до 10 лет, 3.2.3.2 -свыше 10 лет- 3.3 — контроль учета электроэнергии на объекте: 3.3.1 — периодичность контроля, 3.3.2 — объективность контроля-3.4 — наличие принципов системы менеджмента качества при учете и контроле: 3.4.1 — анализ, 3.4.2 — управляющие мероприятия, 3.4.3 -корректирующие мероприятия-
4 — Условия функционирования логистической системы электроэнергетического комплекса: 4.1 — отклонение от допустимого температурного режима: 4.1.1 — кронный разряд, 4.1.2 — преобразование электрической энергии в тепло в элементах цепей- 4.2 -чрезвычайные ситуации: 4.2.1 — подрыв линий электропередачи, 4.2.2 — обрыв проводов,
4.2.3 — погодные условия, 4.2.3.1 — обледенение линий электропередачи, 4.2.3.2 — налипание мокрого снега, 4.2.3.3 — скорость ветра.
{ 4S)
Из рисунка видно что, на величину потерь влияют состояние оборудования, человеческий фактор, контроль поставок и условия функционирования ЛС ЭЭК. Значительное воздействие на потери оказывает степень износа оборудования генерирующих объектов и сетей- квалификация персонала, менеджеров- территориальная разбросанность звеньев логистической системы и т. д.
Величина потерь является показателем эффективности работы ЛС ЭЭК. Как показывает отечественный и международный опыт уровень потерь в электрических сетях, не превышающий 4−5%, можно считать удовлетворительным. При таких показателях деятельность предприятия несопряжена с чрезмерными издержками. Допускается, что максимальный уровень потерь электроэнергии может составлять порядка 10%[2].
Анализ показал, что потери электроэнергии в ряде зарубежных стран колеблются в пределах от 4% до 11% (рис. 3).
I
¦

Рисунок 3 — Потери электроэнергии в ряде зарубежных стран
Исходя из данных рисунка 3, за период с 2000 г. по 2011 г. уровень потерь изменился в сторону уменьшения. Так, например, во Франции он снизился до 6%, в Австрии с 8,9% сократился до 6%, в США стал ниже на 1,2%. В некоторых странах, таких как Нидерланды, Италия, Испания, Япония, величина потерь изменилась незначительно или осталась на прежнем уровне. Таким образом, за 11 лет уровень потерь электроэнергии в большинстве развитых стран снизился.
Иная динамика наблюдается в Российской Федерации. Анализ работы электроэнергетической отрасли страны позволил сделать выводы, что потери в распределительных сетях постоянно увеличиваются: в 1980-х годах они составляли порядка 7−9%, к 2003 г. эта величина достигла показателя 13%, а к 2013 г. уже составляла 15−17%. Такая склонность к росту неизменно приводит к экономическому ущербу государству, предприятиям электроэнергетической отрасли и потребителям.
t 47 ]
В настоящее время в Российской Федерации уровень потерь в электросетевых компаниях доходит до 20% от отпуска энергии в сеть, а в ряде регионов достигает 30−40% и выше. Такое положение наблюдается во всех регионах России, в том числе и в Ростовской области, которая, являясь энергообеспеченным регионом, стоит на первом месте среди производителей электроэнергии Южного федерального округа.
Рассматривая систему распределения электроэнергии в регионе, следует отметить, что за функционирование элементов ЛС ЭЭК Ростовской области и г. Ростова-на-Дону отвечает ряд территориальных сетевых компаний: Публичное акционерное общество «Межрегиональная распределительная сетевая компания ЮГА» (ПАО «МРСК Юга»), Открытое акционерное общество «Донэнерго», Публичное акционерное общество «Федеральная сетевая компания единой энергетической системы» (ПАО «ФСК ЕЭС»). За подачу электроэнергии физическим и юридическим лицам и заключение с ними договоров ответственны компании, имеющие статус гарантирующих поставщиков — ПАО «ТНС Энерго Ростов-на-Дону» и ОАО «Оборонэнергосбыт».
На основании данных ПАО «ТНС Энерго Ростов-на-Дону» о фактическом объеме отпуска электроэнергии за 2013−2015 г. г. в разрезе территориальных сетевых организаций [3]проведены исследования о потерях электроэнергии, результаты которых представлены на рисунках 4, 5, 6 в виде временных рядов. Оценка временных рядов осуществлялась с вычислением таких характеристик, как среднее арифметическое значение и среднее квадратичное отклонение, рассчитанных по формулам (1, 2):
а = (1)
где а- - значение потерь электроэнергии в определенный промежуток времени-
— среднее арифметическое значение потерь.
где о — среднее квадратичное отклонение.
Рисунок 4 иллюстрирует динамику потерь электроэнергии в ПАО «ФСК ЕЭС» за период 2013 — 2015 г. г.
2013 г _ 2014 г _ 2015 г. ¦
А Л
1 АЛ
А
. /V _ _ /
1 2 3 4−5 6 7 8 9 Ю И 12 1 23 4- 5 & amp- 7 3 9 Ю И 12 1 2 3 4−5 6 7 3 9 Ю 11 12
год. месяц
Рисунок 4 — Потери электроэнергии ПАО «ФСК ЕЭС» за период с 2013 г. по 2015 г. -() —
График показывает, что к концу 2014 г. уровень потерь увеличился, а в последние месяцы 2015 г. кривая характеризуется резким скачкообразным изменением величины потерь. В целом, уровень потерь ПАО «ФСК ЕЭС» достаточно низок и находится в пределах допустимого. Это связано в первую очередь с тем, что доля отпуска электроэнергии в сети от общего составляет порядка 4−5%, что в 10−15 раз ниже долей остальных организаций. Поэтому в дальнейших исследованиях потерь основное внимание было уделено двум сетевым компаниям ПАО «МРСК Юга» и ОАО «Донэнерго».
На рисунке 5 изображена динамика потерь электроэнергии ПАО «МРСК Юга» за 3
года.



г~




2013 г. 2014 г. 2015 г.
35 ЗО 25 20 15 Ю 5
3 4 5 6
Э 10 11 12 1
3 + 5 6 7 3 Год, месяц
Э 10 11 12 1
3 4 5 6
3 Я Ю 11 12
Рисунок 5 — Потери электроэнергии ПАО «МРСК Юга» за период с 2013 г. по 2015 г.
Форма графика потерь свидетельствует, что тенденция их колебаний ежегодно не изменяется: в осенне-зимний период происходит скачек потерь, весной и летом потери снижаются. В ПАО «МРСК Юга"среднее арифметическое значение и среднеквадратическое отклонение составили: за 2013 г. амрстаз=22,2%, омрск13= 4,5%- за 2014 г. амрск14=23,5%, омрск14 = 6,4%- за 2015 г. амрск15=22,2%, омрск15 = 4,4%. Уровень потерь ежегодно остается почти неизменным, что говорит о бездействии компании и незаинтересованности в его снижении.
График, представленный на рисунке 6, отображает изменение величины потерь электроэнергии ОАО «Донэнерго» за 2013 — 2015 г. г.






2013 г. 2014 г. 2015 г.
Ю 11 12
5 9 Ю 11 12 год. ыесяш.
10 11 12
Рисунок 6 — Потери электроэнергии ОАО «Донэнерго»
за период с 2013 г. по 2015 г. -[ ^^) —
Как видно из графика, уровень потерь ежемесячно изменяется. В ОАО «Донэнерго» среднее арифметическое значение и среднеквадратичное отклонение составили: за 2013 г. Ядошз = 20,3%, одон13 = 3,4%- за 2014 г. аДОН14 = 22%, аДОш4 = 5%- за 2015 г. аДОН15 = 21,4%, одош5 = 4,5%. В 2014 г. средний показатель потерь увеличился почти на 2%, а в 2015 г. снизился, что, возможно, является следствием проведения ряда технических и организационных мероприятий.
Доля потерь электроэнергии в период с 2013 г. по 2015 г. составили в ПАО «МРСК Юга» амрск= 22,7%, а gmpck = 5%, в ОАО «Донэнерго» адон= 21,5%, а одон = 4,5%.
Приведенные графики (рис. 5, 6) не дают полного представления о причинах потерь, так какпередача энергии представляет собой достаточно сложный процесс, где происходит трансформация электроэнергии от высокого к низкому напряжению. Например, в Ростовской области энергия перемещается на различных уровнях напряжения: высоком напряжении (ВН) — 110−500 кВ- среднем напряжении (СН1) — 35 кВ- среднем напряжении (СН2) — 1−20 кВ- низком напряжении (НН) — 0,4 кВ и ниже.
Для того чтобы выяснить каковы потери на линиях электропередач различных уровней напряжения, нами была проведена их стратификация (расслоение), результаты которой представлены на рисунках 7, 8 по уровням напряжения.
На рисунке 7 представлена динамика потерь электроэнергии по уровням напряжения за период 2013 — 2015 г. г.
35. ОО
зо, оо
25, ОО 20,00 15, ОО 10,00 5,00 0,00 -5,00
2013 г. Д 2014 г. 2015 Г.






-¦iiiiiHlMihiiiHiiii 1 2 3 4 5 67 39 1С 1112 ¦lMlulWllll"lfclHlHl"lHl"l 12345S7B9 1С 1112 123 4 567S9 1С 1112
-ВН -CHI -СН2 -НН
месяц, год
Рисунок 7 — Потери электроэнергии по уровням напряжения ПАО «МРСК Юга» за
период 2013 — 2015 г. г.
Таким образом, 90% потерь ПАО «МРСК Юга» приходится на высоковольтные линии электропередач, остальные потери равномерно распределены по линиям электропередач среднего и низкого напряжения. Такое положение объясняется тем, что сетевая компания в основном обеспечивает транспортировку электроэнергии высокого напряжения и обеспечивает электроснабжение промышленных предприятий. Временной характер потерь идентичен, то есть потери в летний и части осеннего периода снижаются, однако для осенне-зимнего и весеннего периода характерен их рост. Самая высокая доля
{ so }
потерь приходится ноябрь-декабрь ежегодно, к апрелю потери снижаются. Среднее значение потерь электроэнергии за 2013 г. составило 21,2%, за 2014 г. — 22,3%, за 2015 г. — 21%.
Обратная ситуация наблюдается в ОАО «Донэнерго». На рисунке 8 представлены изменения потерь электроэнергии по уровням напряжения за 2013 — 2015 г. г.
Рисунок 8 — Потери электроэнергии по уровням напряжения ОАО «Донэнерго» за период 2013 — 2015 г. г.
Из графика видно, что около 95% потерь происходит при отпуске электроэнергии по линиям электропередач низкого напряжения, которые в среднем за 2013 г. составляют 23,6%, за 2014 г. — 22%, за 2015 г. — 21,5%. Компания обслуживает городские электрические сети, и в данном случае можно говорить о преобладании коммерческих потерь.
Таким образом, в ЛС ЭЭК имеют место различные потери. В работе [4]была рассмотрена классификация потерь, к которой следует отнести технические, на нужды генерирующего объекта, учета электроэнергии и прочие.
В целом в логистической системе потери (Р) можно выразить формулой (3):
Рф = (3)
где Р{- виды потерь электроэнергии при ее перемещении по ЛС ЭЭК: Р1 — технические потери электрической энергии- Р2- расход электроэнергии на нужды генерирующего объекта- Рз — погрешность учета электроэнергии- Р4- коммерческие потери.
Подводя итоги можно сделать вывод о том, что уровень потерь электроэнергии в ЛС ЭЭК региона за последние три года почти не изменился. Региональным сетевым компаниям следует обратить внимание на уровень потерь в линиях электропередачи высокого напряжения и провести ряд соответствующих мероприятий по их снижению, т.к. данные потери зависят от надежности всей логистической системы передачи электроэнергии и рисков, возникающих при ее функционировании. Городским сетевым организациям стоит определить основные причины потерь в линиях электропередачи низкого напряжения,
I 5!)
выявить их источники и провести мероприятия по их устранению, что позволит в будущем уменьшить экономический ущерб.
Литература
1. Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: руководство для практических расчетов / Ю. С. Железко. — М.: ЭНАС, 2009. — 456 с.
2. Бохмат И. С., Воротницкий В. Э., Татаринов Е. П. Снижение коммерческих потерь в электроэнергетических системах. // Электрические станции. — 1998. — № 9.
3. https: //rostov. tns-e. ru/disclosure/reporting/fakt-otpusk/?PARAMS= {& quot-YEAR"-:["-2016"-,"-2015"-,"-2013"-,"-2014"-]}
4. Могиленко А. В. Оценка и прогнозирование потерь электроэнергии в электроэнергетических системах на основе нечеткого регрессионного анализа: диссертация кандидата технических наук: 05. 14. 02.- Новосибирск, 2003.- 165 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой