MODELAREA SISTEMELOR DE ENERGIE IN CONCEPTIE ARHEMO - SISTEMICA

MODELAREA SISTEMELOR DE ENERGIE

IN CONCEPTIE ARHEMO - SISTEMICA

Managementul dezvoltarii capacitatilor de productie pe baza analizei de sistem

Analiza de sistem permite corelarea productiei cu consumurile energetice si inlesneste dezvoltarea capacitatilor pe masura cererilor de energie. Conceptia arhemo-sistemica utilizata la managementul energiei asigura atat calitatea resurselor si a energiei transformate cat si cantitatea solicitata de centrale respectiv de consumatorii energetici. Dezvoltarea capacitatilor de productie se face cu modele liniare si neliniare in putere (P) si energie (E) pe un anumit orizont de prognoza tinand cont de scenariile conservarii resurselor (lent-c=0,01 ; mediu c=0,015; intensiv = 0,02). Structura modelelor neliniare (in putere si energie) pentru orizontul (t) de prognoza arata astfel :

E(t) = (a₁ + b₁t + c₁t²);

P(t) = (a₂ + b₂t + c₂t²);

Pentru calculul coeficientilor (a_1,, b₁, c₁, a₂, b₂, c₂) se scriu si se rezolva urmatoarele sisteme de ecuatii :

(2)

Daca se aplica modelele neliniare E(t) si P(t) se obtin sistemele de ecuatii

(3)

Datele pentru energia (E_i) si puterea (P_i) instalate se iau din postdictia sistemului supus dezvoltarii (n=20 ani). Calculand coeficientii (a,b,c) se pot scrie structurile functionale pentru energie si putere sub forma :

E(t) = 6170 + 3901 t - 22 t²; P(t) = 1455 + 687 t + 7,6 t² (4)

Aplicand modelele anterioare pe un orizont de prognoza de zece ani, t=10 ani (1990 2000), inclusiv postdictia (1969 1990) rezulta :

E₂₀₀₀ = 6170 + 3901.40 - 22.40² = 1407016 GWh = 147,01 TWh

P₂₀₀₀ = 1455 + 687.40 + 7,6.40² = 41095 GW = 41,093 TW (5)

Daca se aplica scenariul intensiv de conservare pe ultimii zece ani rezulta:

E_c(2000) = 117,69 TWh; P_c(2000) = 33,88 TW

Aplicarea modelului logistic de dezvoltare a capacitatilor de productie in energie si putere conduce la urmatoarele rezultate :

E₂₀₀₀ = 122,3 TWh; P₂₀₀₀ = 30,53 TW

Diferenta fata de modelul neliniar este de + 24,71 TWh pentru scenariu fara conservare si de 14,61 TWh la cel cu conservare intensiva (2% pe an economie de resurse). Comparatia acestor clase de modele neliniare (logistic, regresional) cu modelele ritmului mediu impus (constant si variabil) se face plecand de la urmatoarele calcule numerice:

(6)

Diferentele fata de modelele logistic si regresional sunt de + 15,17 TWh si de - 9,88 TWh. Pentru a incheia comparatia se face calculul energiei si puterii cu modele neliniare tip regresie cu patru termeni (E = a + b.t + c.t² + d.t³).

a) Determinarea energiei si puterii in sistemul energetic analizat

Determinarea puterii instalate in sistemul energetic pe o perioada impusa s-a facut folosind modelul polinomial de gradul trei :

(7)

Tabelul 1

Pe baza datelor din tabelul 1 se pot scrie relatiile :

15a + 120b + 1240c + 14400d = 532,11

120a + 1240b + 14400c + 178312d = 5260,86

1240a + 14400b + 178312c + 2299200d = 60115,7 (8)

14400a + 178312b + 2299200c + 30667740d = 738424,8

1800a + 18600b + 216000c + 2674680d = 78912,4

-1800a - 14400b - 148800c - 1728000d = -63853,2

4200b + 67200c + 946680d = 15059,7

-18600a - 148800b - 1537600c - 17856000d = 659816,4

18600a + 216000b + 2674680c + 34488000d = 901735,5

67200b + 1137080c + 16632000d = 241919,1

-216a - 1728b - 17856c - 207360d = -7662,384

216a + 2674,680b + 34488c + 440016,1d = 11076,372

946,68b + 16632c ? 252656,1d = 3413,988

0,042b + 0,0672c + 0,94668d = 0,0150597

0,0672b + 1,13708c + 16,.632d = 0,2419191

0,94668b + 16,632c + 252,5661d = 3,413988

-0,000282b - 0,004515c - 0,063616d = -0,0010102

0,000282b + 0,004775c + 0,069854d = 0,000004

-0,003976b + 0,063616c - 0,896203d = - 0,014256

0,003976b + 0,069854c + 1,061155d = - 0,014338

0,36c + 6,238d = 0,04

6,238c + 164,952d = 0,082

-1,621c - 38,912d =-0,024

1,621c + 42,887d = 0,021

3,975d = -0,003

a = 7,6708; b = 3,2213; c=0,0333; d=-0,00075

Rezultatele de calcul se dau in tabelele (2)a,b

Tabelul 2 a

Tabelul 2 b

b) Alegerea variantei de investitii prin aplicarea cercetarii operationale

la dezvoltarea sistemelor energetice.

Structura variantelor energetice pentru dezvoltarea capacitatilor de productie din sistemul considerat arata astfel :

V_I = 7 x 330 MW; V_II = 8 x 330 MW; V_III = 9 x 330 MW;

b1) Schema defalcarii investitiilor si structura cheltuielilor

Schema defalcarii investitiilor si structura cheltuielilor au in cercetari operationale urmatoarele componente:

I_t = i_sp P_i = (I_cprc + I_sam + I_eoc + I_ima + I_ech + I_m + I_excl + I_tn + I_cd + I_dnp);

C_t = p_e E_p = (C_cprc + C_sam +C_eoc +C_ima + C_ech + C_m + C_excl + C_tn + C_id + C_dnp);

i_sp = 10 10³ lei/kW_i = investitia specifica   (9)

p_e = 73 lei/kWh k_inflatie = pretul energiei preluata din sistem

I_cprc = 0,65 I_t; I_sam = 0,1 I_t; I_eoc= 0,25 I_t; I_ima = 0,06 I_t;

I_ech + I_m = 0,25 I_t; I_ech = 0,06 I_t;  I_m+ I_cd = 0,02 I_t; I_dnp = 0,01 I_t

C_cprc = C_pp + C_rc = (0,125 + 0,125)C_t = 0,250 p_e E_p;

C_cprc = C_cp + C_re = (0,125 + 0,125) C_t = 0,250 p_e E_p

C_sam = C_s + C_am = (0,08 + 0,02)C_t; C_eoc = C_eo + C_c = (0,24 + 0,01)C_t;

C_ima = (C_pp + C_olm + C_nsm + C_doc) = 0,06 C_t;

C_pp = C_olm = C_nsm = 0,01 C_t; C_doc = 0,03 C_t = 0,03 p_eE_p;

C_ech = E_ech p_ech / C = E_ech p_ech /

C_excl = C_sl + C_apa + C_soc = 0,06 C_t; C_tn + C_cd + C_dnp = 0,03 C_t

b2) Calcularea investitiilor dupa schema propusa

Calcularea investitiilor dupa schema propusa conduce la urmatoarele rezultate :

Calculul investitiei totale (i_sp = 110³ lei/kW):

I_tI = i_spP_I = 18,10³ x 7 x 330 x 10³ = 41,58 10⁹ lei

I_tII = i_spP_II = 18,10³ x 8 x 330 x 10³ = 47,52 10⁹ lei (10)

I_tIII = i_spP_III = 18,10³ x 9 x 330 x 10³ = 53,4 10⁹ lei

Investitii pentru aplicarea teoriilor cautare-prognoza si risc -catastrofa (cprc):

I_{cprc I} = 0,25I_{t I} = 10,395 10⁹ lei; I_{cprc III} = 0,25I_{t III} = 13,35 10⁹ lei;

I_{cprc II} =(I_cp + I_rc)_II = (0,125 i_spP_i + 0,125 i_spP_i) = 0,25 P_{i II} i_sp = 11,88 10⁹ lei;

I_{cprc II} =(I_cp) + I_p + I_rc)_II=(0,3 + 0,3 + 0,4)I_{cprc II}=(3,564 + 3,564 + 4,752) 10⁹ lei;

(I_{c I} + I_{p I} + I_{rc I} )= (3,1185 + 3,1185 + 4,158) 10⁹ lei; (11)

(I_{c III} + I_{p III} + I_{rc III}) = (4,005 + 4,005 + 5,34) 10⁹ lei;

Investitii pentru aplicarea teoriilor stoc-asteptare

I_sam = 0,1 I_t = 0,1 i_sp P_i = (0,8 I_sam + 0,2 I_sam) = I_s + I_am);

I_{sam I} = 4,158 10⁹ lei; I_{s I} 0 3,32 10⁹ lei; I_{am I} = 0,8316 10⁹ lei;

I_{sam II} = 4,752 10⁹ lei; I_{s II} = 3,016 10⁹ lei; I_{am II} = 0,9504 10⁹ lei; (12)

I_{sam III} = 5,34 10⁹ lei; I_{s III} = 4,272 10⁹ lei; I_{am III} = 1,068 10⁹ lei;

Investitii pentru aplicarea teoriilor echipamente-ordonantare-control (eoc):

I_eoc =(I_eo + I_c) = (0,24 I_t + 0,01 I_t) = 0,25 I_t;

I_{eoc I}  = 0,125 10⁹ lei;

I_{eoc I  I} = 0,25 I_tII = 0,25 = 11,88 10⁹ lei;

I_{eoc III}  = 0,25 10⁹ lei;

I_{0 I}   = 1200 10⁹ lei;

I_{0 II}  = isp^mB_mIp₀ = 1200 10⁹ lei; (13)

I_{0 III}  = 1200 10⁹ lei;

I_{ec I} = 8,175 10⁹ lei; I_{ec II} = 9,348 10⁹ lei; I_{ec III} = 10,49 10⁹ lei.

Investitii pentru aplicarea ingineriei umano-arhemice:

I_ima = (I_pp + I_olm + I_nsm + I_docp) = 0,006 I_t

I_{ima I} = 2,4984 10⁹ lei; I_{ima II} = 2,8512 10⁹ lei; I_{ima III} = 3,2 10⁹ lei;

I_{pp I} = 0,406 10⁹ lei; I_{pp II} = 0,02 = 0,475 10⁹ lei;

I_{pp III} = 0,54 10⁹ lei;

I_{oml I} = 0,406 10⁹ lei; I_{olm II} = 0,02 = 0,475 10⁹ lei; (14)

I_{olm III} = 0,534 10⁹ lei;

I_{nsm I} = 0,4158 10⁹ lei; I_{nsm II} = 0,01 = 0,4752 10⁹ lei;

I_{nsm III} = 0,534 10⁹ lei;

I_{docp I} = 0,03 = 1,247 10⁹ lei;

I_{docp II} = 0,03 = 1,247 10⁹ lei;

I_{docp III} = 0,03 = 1,602 10⁹ lei.

Investitii pentru echivalare si pentru asigurarea resurselor energetice

I_ech = (15)

Calculul puterilor de echivalare se face astfel :

P_I = 7 330 MW; = 2 330 MW = 660 10³ kW

P_II = 8 330 MW; = 1 330 MW = 330 10³ kW;

P_III = 9 330 MW; = 0; (Varianta de referinta cu putere maxima).

Puterea de echivalare () la nivelul lanturilor energetice (le) si a consumatorilor de energie (co) se determina plecand de la varianta cu pierderi minime. Se considera pierderile in retelele de transport (sistem si consumatori) egale cu 3% pe fiecare portiune.

= 2 10³ kW

= 2 10³ kW (16)

= 0 (Varianta de referinta cu pierderi minime).

Investitiile de echivalare pe intregul lant productie-consum au urmatoarele valori pe variantele studiate:

I_{ech I-III} = 18 10⁹ lei;

I_{ech II-III} = 18 10⁹ lei; (17)

I_{ech III-III} = 18 10⁹ lei;

Investitiile pentru asigurarea resurselor combustibile au valorile :

I_{m I} = B_{m I} = 1200 10⁹ lei

I_{m II} = B_{m II} = 1200 10⁹ lei (18)

I_{m III} = B_{m III} = 1200 10⁹ lei

Daca suma investitiilor de echivalare si a celor miniere nu se incadreaza in 0,25 I_t atunci se recalculeaza consumurile propriu-tehnologice si necesarul de resurse prin micsorarea la maximum a consumurilor specifice. Cu noile valori se determina ponderea acestor investitii in efortul total (I_t) si se rearanjeaza ponderile celorlalte investitii in raport cu investitia totala.

Investitii pentru realizarea lucrarilor anexe si colaterale

I_{excl I} = 0,06 10⁹ lei;

I_{excl II} = 0,06 10⁹ lei;  (19)

I_{excl III} = 0,06 10⁹ lei;

Investitii pentru tehnica noua, cost-decizie si pentru activitati diverse neprevazute.

(I_tn + I_cd + I_dnp)_I = 1,24 10⁹ lei

(I_tn + I_cd + I_dnp)_II = 0,03 I_{t II} = 0,03 10⁹ lei;  (20)

(I_tn + I_cd + I_dnp)_III = 1,6 10⁹ lei

c) Structura cheltuielilor in cercetari operationale se determina astfel ;

C_t = (C_cprc + C_sam + C_eoc + C_ima ? C_{ech +} C_m + C_excl + C_tn + C_cd + C_dnp)  (21)

Cheltuieli pentru aplicarea teoriilor cautare-prognoza si risc-catastrofa

C_{cp I =} 0,25 c_e E_{I =} C_{rc I} = 0,25 10⁹ lei;

C_{cp II =} 0,25 c_e EI_{I =} C_{rc II} = 0,25 10⁹ lei; (22)

C_{cp III =} 0,25 c_e E_{III =} C_{rc III} = 0,25 10⁹ lei;

Cheltuieli pentru aplicarea teoriilor stoc - asteptare - marketing.

C_sam  = (C_s + C_am) = 2 (C_ss + C_sp)^pm + (C_ss + C_sp)^e +

= (2V_ss . + 2V_sp p_sp + B_ss + + B_sp + ) +

= [2V_ss . + 0,1 p_sp + B_ss (+ +0,1+ ) + ];

= 2(c₁ t₁ + c₂ t₂)^pm + (c₁ t₁ + c₂ t₂)^e + C_m; C_mark = 0,2 C_a

= 200 (lei/h); = 2000 (lei/h); = 200 (lei/h);

= c_sp = 300 (lei/tcc); = (1 - ) = 0,23 ;

V_ss = 1,1 10⁶ uc; V_sp = 0,1 V_ss; B_ss = q t_f P_i; t_f = 7000 (h/an)

q = (0,3 . 0,5) 10^-3 (kgcc/kWh); = t_reparatii + t_{asteptare vagon}

n_vagoane = (c₁t₁)^pm = 200 10³ (lei/zi); (c₂t₂)^pm = 80 10³ (lei/zi)

Calculand cheltuielile (C_sam) pentru variantele analizate (P_I = 2310 MW;

P_II = 2640 MW; P_I= 2970 MW;) se obtin urmatoarele valori:

C_sI = + = 2V_ss ( p_ss + 0,1 p_sp) + (. B_ss p_ss + 0,1 B_sp

= 2 10⁶ (144 + 6,7)^pm + (2000

0,23)^e = (2

10⁶ + 15

10⁹ lei

C_{s II} = 2,38 10⁹lei; C_{s III} = 2,09 10⁹ lei;

C_am = c₁ t₁ + c₂ t₂)^pm + (c₁ t₁ + c₂ t₂)^e + C_marketing

t₁ = t_rep + t_avag = (1500 + 1500) = 3000 h/an

= t_desc + t_tr + t_inc = 3 t_des = 9 n_{vagoane descarcate}

(c₁ t₁)^pm = 200 10³ (lei/zi); (c₂ t₂)^pm = 80 10³(lei/zi);

n_{vd II} = 115 10⁹ vag; n_{vd III} = 129 10⁹ vag. C_marketing = 0,2 C_am

C_{am I} = 1,2 (200

= 1,2 (0,26

= 1,2 (0,09 10⁹ lei

C_{am II} = 0,226 10⁹ lei; C_{am III} = 0,254 10⁹ lei;

C_{sam I} = 2,292 10⁹ lei; C_{sam II} = 2,606 10⁹ lei; C_{sam III} = 2,9221 10⁹ lei

Cheltuieli pentru aplicarea teoriilor echipamente-ordonantare-control (eoc)

C_eoc = C_eo + C_c = 1,01 C_eo = 1,01 (C_e +C_o)

C_c = 0,01 C_eo = 0,01 (C_e + C_o); d_sp = 25 lei/kWh; p_av = 9 10^-3 (25)

C_{e I} = C_ai + C_ir + C_pav = 3C_pav = 3 d_sp P_I t_f p_av = 4725 P_I

C_{e I} = 11,85 10⁹ lei; C_{e II} = 12,47 10⁹ lei; C_{e III} = 14,03 10⁹ lei

C_{o I} = q p_c t_f. p_o p_I = 0,5 P_I = 1750.

P_I = 4,39 10⁹ lei;

C_{0 II} = 4,91 10⁹ lei; C_{o III} = 5,49 10⁹ lei;

C_{eoc I} = (11,89 + 4,39) 1,01 10⁹ lei;

C_{eoc II} = (12,47 + 4,91) 1,01 10⁹ lei;

C_{sam III} = (14,03 + 5,49) 1,01 10⁹ lei.

Cheltuieli pentru aplicarea ingineriei umano.-arhemice

C_ima = (C_pp + C_ol + C_ns + C_doc); (C_pp + C_oI)_I 0 (i_p. c_pol p_pe P_i)_I

(C_pp + C_oI)_I = 1,3 (0,35 10⁹ lei;

C_{ns I} = i_p p_ns s_m P_I = 0,35 10⁶ lei;

C_{doc I} = i_doc c_doc p_doc P_I = 0,21 10⁹ lei;

(C_pp + C_oI)_II = 1,534 10⁹ lei; C_{ns II} = 12,66 10⁶ lei; (26)

C_{doc II} = 3,32 10⁹ lei;

(C_pp + C_oI)_III = 1,3 10⁹ lei;

C_{ns III} = 15,58 10⁶ lei; C_{doc III} = 3,74 10⁹ lei;

C_{ima I} = (1,35 + 0,012 + 2,91) 10⁹ lei;

C_{ima II} = (1,53 + 0,01266 + 3,32) 10⁹ lei;

C_{ima III} = (1,72 + 0,0155 + 3,74) 10⁹ lei

Cheltuieli pentru echivalare si cele pentru procurarea resurselor energetice

C_echm = (C_ech + C_m) = (p_e E_ech + p_c B_c);

C_{echm I} = (0,65

10⁹ lei;

C_{echm II} = (0,65

10⁹ lei;  (27)

C_{echm III} = (0,65

10⁹ lei;

Cheltuieli conexe-colaterale si pentru tehnica noua

(C_excl + C_tn) = (C_se + C_apa + C_soc + C_tn) = 0,07 C_t = 0,07 p_e E_p

= 0,07 p_e t_f P_i

(C_excl + C_tn)_I = 0,07 10⁹ lei;  (28)

(C_excl + C_tn)_II = 0,07 10⁹ lei;

(C_excl + C_tn)_III = 0,07 10⁹ lei;

Cheltuieli pentru aplicarea teoriilor cost-decizie si pentru cuantificarea actiunilor diverse-neprevazute

(C_cd + C_dnp) = 0,02 C_t = 0,02 pe t_f P_i

(C_cd + C_dnp)_I = 0,02 10⁹ lei;

(C_cd + C_dnp)_II = 0,02 10⁹ lei;  (29)

(C_cd + C_dnp)_III = 0,02 10⁹ lei;

d) Calculul cheltuielilor totale actualizate

Calculand si actualizand cheltuielile totale se obtin urmatoarele rezultate :

C_{TA I} = 15 C_{t I} = 15 I_{t I} C_{t I}) = 15 10⁹ lei;

C_{TA II} = 15 C_{t II} = 15 I_{t II} C_{t II}) = 15 10⁹ lei; (30)

C_{TA III} = 15 C_{t III} = 15 I_{t III} C_{t III}) = 15 10⁹ lei;

Solutia cu cheltuieli minime (C_{TA I}) se accepta ca varianta optima de proiectare a obiectivului energetic cu P_i = 7 330 MW.

Se accepta prima varianta daca sistemul nu impune restrictii privind puterea de echivalare la modelul centralei. In caz contrar se prefera varianta cu putere instalata maxima. Investitiile si cheltuielile pentru cele trei variante au urmatoarele valori :

I_{t I} = (10,395 + 4,158 + 10,039 + 2,494 + 12,1 + 11,1 + 2,49 + 1,24)

= 54,016 10⁹ lei;

T_t)_I = 1,62 10⁹ lei (31)

C_{t I} = (2,61 + 2,292 + 16,44 + 4,072 + 11,82+ 0,735 + 0,21) 10⁹ lei

I_{t II} = (1,88 + 4,75 + 11,88 + 2,851 + 6,42 + 2,6 + 2,85 + 1,42) 10⁹ lei

C_{t II} = (3,009 + 2,606 + 17,55 + 4,86 + 11,53 + 0,831 + 0,23) 10⁹ lei;

I_{t III} = (13,35 + 5,34 + 13,35 + 3,20 + 0,727 + 14,28 + 3,2 + 1,6) 10⁹ lei

C_{t III} = (3,36 + 2,922 + 19,71 + 5,47 + 11,23 + 0,931 + 0,25) 10⁹ lei

C_{t I} = (1,62 + 38,17) 10⁹ lei;

C_{t II} = (1,63 + 40,58) 10⁹ lei;

C_{t III} = (1,65 + 43,88) 10⁹ lei

Recalculand ponderile pentru teoriile cercetarii operationale se obtin urmatoarele rezultate :

p_cprc = (2,61 100)/38,179 = 6,836 % ; p_ech+m = (11,82

p_sam = (2,29 100)/38,179 = 5,988 % ; p_excl+tn = (0,739 100)/38,179 = 1,936 (32)

p_eoc = (16,44 100)/38,179 = 43,069 % ; p_cd+dnp = (0,21

p_ima = (4,072

Cu aceste ponderi se poate determina noua structura a cheltuielilor pe teoriile cercetarii operationale.

2. Elaborarea solutiei de montaj prin metode de retea

1. Structura matematica a metodei de retea "Drum critic"

Algoritmul "Drumului critic" opereaza cu urmatoarele secvente:

Sintetizarea datelor de proiect si precizarea inceperii respectiv a terminarii lucrarilor de montaj pentru fiecare obiectiv energetic considerat.

Trasarea graficului retea (pe baza duratelor calculate) pentru procesul tehnologic de montaj al instalatiilor energetice care definesc obiectivul energoindustrial proiectat.

Determinarea "Drumului critic" pe traseul operatiilor fara marja de timp si redesenarea noului graf retea pentru acelasi obiectiv energetic

Calcularea probabilitatilor de realizare a programului de montaj in conditii date de resurse umane si materiale

Redistribuirea resurselor si stabilirea unui nou termen de montaj al intregului obiectiv.

Calcularea cheltuielilor de montaj cu ajutorul teoriilor cercetarii operationale

Structura matematica a metodei de retea "Drum Critic" arata astfel :

Calcularea duratelor fiecarei operatii si abaterilor prin tehnica "PERT" se face cu o relatie de forma:

Calcularea duratelor de montaj pe baza programului majorant (M) si minorant (m).

d_mM = )

Determinarea variabilei reduse (v_r) si a probabilitatii p(v_r) cu o relatie de forma:

2. Aplicarea "Drumului critic" la montajul unui tronson de linie electrica

aeriana LEA-400 kV

Montajul unui tronson de LEA 400 kV (12 stalpi de sustinere si un stalp de intindere) reclama urmatoarele resurse: 25 liniori, termen impus T = 28 zile, lungimea liniei aeriene 30 km, numarul total al stalpilor 99 cu prize circulare de legare la pamant; lungimea conductoarelor active 185 km (OL-AL - 450 mm²); conductorul de protectie are o lungime de 30,9 km (OL zincat). Datele de montaj si conditionarile operatiilor tehnologice se dau in tabelul 3.

Tabelul 3

Rezultatele de calcul a duratelor pentru fiecare operatie mentionata in tabelul 1-3 si graful retea trasat cu date optimizate se pot urmari in figura 1-1 si in diagrama fortei de munca se dau diagramele 1-2 si 1-3. La construirea diagramei 1-2 se acorda prioritate operatiilor critice dupa care se programeaza cele cu durata minima.

Fig. 3 Histograma fortei de munca

Calculand variabilele (v_t) si probabilitatilor aferente pentru d_m1 = 25 zile si d_m2 = 27 zile se obtin urmatoarele rezultate:

p(v_r1) = 0,985

(36)

p(v_r2) = 0,955

Se accepta ca varianta optima de montaj prima solutie care permite reducerea cu trei zile a duratei de constructii-montaj.

Cheltuielile de montaj se calculeaza din cele de proiectare astfel:

C_MI = 0,4 x C_PI = 0,4 x 39,79 x 10⁹ = 15.916 x 10⁹ lei

(37)

Calcularea cheltuielilor de montaj pe teorii ale cercetarii operationale conduce la urmatoarele rezultate:

(38)

Dupa efectuarea probelor tehnologice se predau lucrarile beneficiarului de investitie pe baza documentatiei in vigoare.

Tabelul 4

In tabelul 4 se dau valorile cele mai probabile ale duratelor lucrarilor si dispersiile acestora.

3. Determinarea regimului optim de functionare al instalatiilor

energetice proiectate

1. Premizele regimului optim de functionare ale obiectivului proiectat

Conditiile de realizare a realizare optim pentru obiectivul energetic proiectat sunt in principal urmatoarele:

Stabilirea unui amplasament convenabil pentru obiectivul proiectat sub aspectul transportului combustibilului, asigurarii apei de alimentare, extragerii fara riscuri a puterii maxime la varful sistemului si alimentarea calitativa a consumatorilor din zona deficitara de resurse energetice.

Determinarea conditiilor de exploatare optima a instalatiilor de producere, transport si utilizare a energiei tinand cont de disponibilitati (uzuri, strangulari, reparatii, etc.).

Organizarea ergonomica a locurilor de lucru din centrala si statiile proiectate si stabilirea nivelului entropic pentru intregul ansamblu in care functioneaza noul obiectiv energetic.

Elaborarea deciziei optime si stabilirea devizului in structura traditionala cercetarii operationale.

Regimul optim de functionare a instalatiilor proiectate se asigura prin calcularea energiei si puterii maxime utile cerute la consumator fara a neglija riscurile generate de acoperirea cu resurse a productiei la nivelul centralei. La acest calcul se mai adauga programarea reparatiilor si reparatia optima a sarcinilor.

Organizarea ergonomica a locurilor de lucru implica considerarea influentei mediului si a conditiilor de lucru asupra elementului uman. Daca sunt indeplinite conditiile prevazute de legislatie atunci productivitatea muncii creste fara un efort deosebit psihologic din partea factorului uman. Una din conditiile de baza pe aceasta coordonata in pastrarea, respectiv cresterea fiabilitatii factorului uman.

Dupa asigurarea fortei de munca competitiva se trece la calcularea puterilor de iteratie a schemelor de functiune pentru structura umana a obiectivului proiecta. Se accepta schema la care nivelul entropic este minim. Decizia optima se poate selecta intocmind matricea efectelor economice si pe aceasta baza se calculeaza matricea regretelor. Daca se aplica criteriul Savage la nivelul ultimei matrici se poate extrage decizia cu risc minim de proiectare-montaj si exploatare a obiectivului analizat. Pentru solutia optima se intocmeste devizul atat in varianta traditionala cat si in varianta cercetarii operationale.

2. Calculul energiei, puterii si a resurselor necesare regimului optim

Energiile (E) puterile (P) si resursele combustibile (B) se calculeaza astfel:

E_{max max}=8760 x P_i = 8760 x 7 x 330 20 x 200 MWh = 20,2 TWh;

E_max =(8760 - t_rep) x P_opt = (8760 - 1500)x0,8 x P_i=7260 x 0,8 x

x 2310 x 10³ = 13,4 TWh;

E_ef = (8760 - t_rep - t_av) x 0,6 x P_i = 5760 x 0,6 x 2310 x 10³ = 7,98 TWh; (39)

P_{max max} = 7 x 330 = 2310 MWh; P_max = 0,8 x P_i = 18,48 MW;

P_ef = 0,6 x P_i = 1386 MWh;

B_{max max} = q x E_{max max} = 0,4 x 10^-3 x 8760 x 2310 = 8094,2 (tcc);

B_max = q x E_max = 0,4 x 10^-3 x 7260 x 0,8 x 2310 = 5366,6 (tcc);

B_ef = q x E_ef = 0,4 x 10^-3 x 5760 x 0,6 x 2310 = 3193,3 (tcc).

Daca se accepta vagoane de 80 tone pentru transport atunci fiecare unitate soseste in centrala din cinci in cinci minute. Pentru descarcare se prevad minimum doua estacade si doua benzi de transport al combustibilului spre buncare. Aplicand teoria riscului la dimensionarea buncarelor in ipoteza B_risc = 0, rezulta o economie de peste 10% la volumul cladit fata de varianta clasica de rezolvare a problemei.

Verificarea regimului de functionare se face dupa aplicarea programului de reparatii si in timpul reparatiei economice a sarcinilor energetice pe intregul microsistem considerat prin calculul indicilor de utilizare a capacitatilor de productie pe intregul lant energetic productie-consum. Regimul optim de functionare a instalatiilor energetice reclama asigurarea energiei si puterii utile maxime la consumator simultan cu evidentierea resurselor energetice minime la furnizorul de energie.

3. Programarea reparatiilor energetice

Reparatiile se programeaza atat la nivelul furnizorului cat si al consumatorului energetic. Momentul programarii difera in cele doua situatii. Astfel, la furnizor reparatiile se programeaza de regula in golul curbei de sarcina iar la consumator reparatiile trebuie facute la varful sistemului energetic.

Algoritmul programarii reparatiilor energetice la nivelul centralelor din zona considerata a microsistemului are urmatoarele secvente:

- Propuneri anuale de reparatii preventive tinand cont de strangulari, uzuri, defectari de lunga durata si montari de noi capacitati energetice.

- Construirea diagramelor de variatie a puterilor instalate disponibile si utilizabile la nivelul fiecarei centrale si a sistemului (format din 3 centrale), pe durata unui an.

- Trasarea curbelor clasate a puterilor pe sistem si determinarea energiilor produse.

- Calculul puterilor instalate, disponibile si utilizabile medii.

- Determinarea rezervei fizice de putere la nivelul microsistemului analizat.

Microsistemul energetic supus analizei este format din trei centrale electrice P_i1 = 7 x 330 MW; P_i2 = 3 x 330 MW; P_i3 = 2 x 330 MW. Programul reparatiilor energetice are urmatoarea structura operationala:

CTE 1 P_i1 = P_d1 = 2310 MW in perioada 1 ianuarie 1 septembrie. Intre 1 septembrie pana la 31 decembrie P_i1 + P_d1 = 2310 + 330 = 2640 MW intrucat la 1 septembrie se monteaza un grup de 330 MW marind atat puterea instalata (P_i) cat si pe cea disponibila (P_d). Grupurile din CTE 1 se programeaza sa intre in reparatii-revizii cate o luna pe an astfel: martie, aprilie, iunie, iulie, august, septembrie, octombrie, noiembrie.

CTE 2 P_i = 3 x 330 MW; P_d = 0,8 x P_i = 792 MW intre 1 ian. 1 mai. La 1 mai se defecteaza un grup de 330 MW si ramane neutilizat pana la sfarsitul anului. Celelalte doua grupuri se programeaza pentru reparatii in lunile august si septembrie.

CTE 3 P_i = P_d = 2 x 300 MW in perioada 1 ianuarie 1 iulie. Dupa 1 iulie se demonteaza un grup de 330 MW si capata alta intrebuintare. Grupurile se programeaza in reparatie in lunile mai si iunie. Valorile numerice ale puterilor instalate (P_i), disponibile (P_d) si utilizabile (P_u) la nivelul microsistemului considerat se dau in continuare. Programul de reparatii corespunde regimului optim de functionare daca intr-o prima etapa energiile si puterile produse depasesc pe cele consumate asigurand rezerva proiectata.

Puterile medii instalate, disponibile si utilizabile se calculeaza astfel:

Energiile produse anual la varful sistemului si la nivelul centralelor tinand seama de aportul altor unitati in functiune cu valorile E_vs = 47,9 TWh;

E_CTE = 35,9 TWh; DE = 12 TWh. Rezerva depaseste 25% ceea ce arata ca programul de reparatii se poate accepta in structura propusa.

Pentru asigurarea acoperirii rationale a cererilor energetice se calculeaza repartitia economica, incepand cu pornirea si incarcarea grupurilor la nivelul fiecarei centrale din sistemul energetic considerat si apoi se trece la analiza satisfacerii consumatorilor dintr-o bucla de consum impusa. Pe aceasta baza se stabileste ordinea de incarcare economic a centralelor din sistemul energetic analizat si se calculeaza eforturile necesare mentinerii regimului optim precalculat. Mentinerea acestui regim se face cu eforturi din partea elementului uman care asigura managementul sistemului de energie. Eficienta eforturilor tehnice si umane creste daca elementul uman este fiabil si se lucreaza in conditii economice.