Lämpövoimalaitosten sähköntuotannon optimointi siirtohäviöt huomioon ottaen

Abstract

Diplomityössä on tutkittu lämpövoimalaitosten sähkötuotannon lyhyen aikavälin optimointia Pohjolan Voima Oy:n sähköntuotantojärjestelmässä ja Teollisuuden Voimansiirto Oy:n siirtoverkossa. Työssä on rajoituttu tarkastelemaan vain muuttuvien tuotantokustannusten optimointia päivä- ja tuntitasolla. Työn aikana on laadittu iteratiivinen optimointiohjelma, jolla PVO-yhtiöiden lämpövoimalaitosten sähköntuotanto on optimoitu eri kuormitustasoilla ilmansiirtohäviöiden vaikutusta rajatuotantokustannusten yhtäsuuruuteen perustuen sekä siirtohäviöt sakkokertoimien avulla huomioon ottaen. Optimointi on suoritettu useilla eri voimalaitoskombinaatioilla, jotka on valittu siten, että ne vastaavat mahdollisimman hyvin käytännön ajotilanteita. Tuotantoon osallistuvien voimalaitosten valintaa työssä vain sivutaan. Siirtohäviöiden vaikutusta tutkittujen voimalaitosten optimaaliseen tuotannonjakoon on tarkasteltu työssä laaditulla häviömatriisiohjelmalla sekälukuisilla tehonjakolaskelmilla. Häviöt on kuvattu B-matriisilla voimalaitosten pätötehotuotantojen funktiona hyväksi kaupallista tehojako-ohjelmaa. Häviöiden huomioon ottamisella saavutettava säästö kokonaistuotantokustannuksissa todettiin tutkitussa verkossa pieneksi nykyisillä kivihiilen ja turpeen hinnoilla. Siirtohäviöitä enemmän optimaaliseen tehonjakoon vaikuttavat voimalaitosten kulutussuhteet ja polttoaineiden hinnat. Niiden määrittäminen on keskeisessä osassa pyrittäessä lämpövoimalaitosten optimaaliseen käyttöön. Lisäksi työssä on tarkasteltu voimalaitoskombinaation ja sähkön tilapäiskaupan vaikutusta siirtohäviöihin toisen kohdeyrityksen hallinnassa olevassa siirtoverkossa. /Kir10