Цель работы — оценить энергетический эффект с точки зрения экономия электроэнергии на освещение при использовании перевода часов — территориальной энергосистемы Новосибирской области, по результатам исследования дать оценку целесообразности действия летнего и зимнего времени.
Этапы разработки дипломной работы:
. Изучение истории применения летнего и зимнего времени в мире и в России, оценка основных эффектов от перевода времени по мнению различных авторов
. Анализ основных показателей электропотребления объекта исследования и оценка энергетических эффектов от перевода времени.
. Разработка модели и оценка экономии электроэнергии при использовании летнего и зимнего времени, анализ полученных результатов.
Содержание
Введение
1. История и оценка основных эффектов от использования перевода времени
1.1 История перевода времени в мире
1.2 Перевод времени в России
1.3 Оценка эффектов от перевода времени
2. Основные подходы к оценке эффекта от перевода времени
2.1 Описание объекта исследования
2.2 Алгоритм проведения расчетов по оценке энергетического эффекта
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
2.3 Оценка энергетического эффекта от перевода времени
2.4 Освещение
3. Оценка энергетического эффекта от перевода часов на летнее и зимнее время для НСО
3.1 Назначение прогнозов электропотребления. Краткосрочное прогнозирование
3.2 Оценка эффектов от перевода часов на зимнее и летнее время статистическим методом
3.3 Оценка эффектов от перевода часов на зимнее и летнее время факторным методом
Заключение
Список использованных источников
Введение
Основной задачей указанного времяисчисления является более рациональное использование светлой части суток и, как следствие, естественное снижение потребления электрической энергии и мощности в Единой энергосистеме страны из-за меньшего использования осветительной нагрузки в бытовом, коммунальном и производственном секторах.
Сезонный перевод часовых стрелок — акция общегосударственного масштаба, затрагивающая всех без исключения, в том числе службы транспортного сообщения, связи, компьютерные системы, так что в пользу ее применения должны иметься весьма веские аргументы в виде ощутимой экономии электроэнергии. По мнению многих экспертов, перевод стрелок позволяет снизить электропотребление и улучшить экологическую обстановку, обеспечивает более устойчивую работу Единой энергосистемы страны. Противники перевода считают, что смещение времени приводит к нарушению важных жизненных циклов человека, и дискуссия о целесообразности использования летнего и зимнего времени продолжается.
Так как споры о целесообразности возвращения зимнего времени продолжаются в правительстве до сих пор, тема данной дипломной работы является актуальной.
Цель работы — оценить энергетический эффект с положительной и отрицательной с точки зрения экономия электроэнергии и влияния на режимные параметры для объекта исследования — территориальной энергосистемы Новосибирской области, по результатам исследования дать оценку целесообразности действия летнего и зимнего времени.
Этапы разработки дипломной работы:
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
- •Изучение истории применения летнего и зимнего времени в мире и в России, оценка основных эффектов от перевода времени по мнению различных авторов
- •Анализ основных показателей электропотребления объекта исследования и оценка энергетических эффектов от перевода времени.
- •Разработка модели и оценка экономии электроэнергии при использовании летнего и зимнего времени, анализ полученных результатов.
1. История и оценка основных эффектов от использования перевода времени
1.1 История перевода времени в мире
В некоторых древних цивилизациях светлое время суток было разделено на 12 равных часов независимо от длины дня, в результате чего дневные часы были длиннее в летнее время. В частности, римские водяные часы имели различные шкалы для различных месяцев в году: на широте Рима третий час от восхода в зимнее солнцестояние начинался по современным стандартам в 09:02 солнечного времени и продолжался 44 минуты, но в летнее солнцестояние он начинался в 06:58 и продолжался 75 минут. После периода античности, гражданские часы одинаковой длины в конечном счёте вытеснили неравные, таким образом, гражданское время более не варьировалось по сезонам. Неравные часы всё ещё используются, в частности, в монастырях Афона.
апреля 1784 года было анонимно опубликовано письмо Бенджамином Франклином с предложением экономии на свечах при максимальном использовании утреннего солнечный света.Главно идеей Бенджамина Франклина (1784), явилось то, что люди спят в течение освещенных солнцем часов ранним утром и пользуются горящими свечами для освещения в вечернее время. Он полагал, чтопри приспособлении людьми своих графиков на более ранее время в течение летних месяцев при максимальной длине дня, большая массасала и воска будет сохраненаиспользованием солнечного света, а не свечи. Франклин считал, что в период между 20 марта и 20 сентября, свечи можно не использовать вовсе, это поможет сохранить половину свечей в году, и сэкономить за счёт этого 96 миллионов ливров в расчёте на 100 тысяч семей.
«Летнее» время (summertime или DaylightSavingTime) — вводится для экономии электроэнергии государствами ряда стран примерно севернее 30° северной широты и южнее 30° южной широты.
Перевод на «летнее время» целесообразен не везде. В тропических широтах (менее 23,5°) продолжительность светового дня практически не меняется на протяжении года. В полярных широтах (более 66,33°) существует полярный день и полярная ночь. Эффект от перевода стрелок часов на «летнее» и «зимнее» время может иметь место в интервале широт от 30 до 55°.
Сроки действия «летнего» времени в разных странах уменьшаются от севера к югу, составляя 20-30 недель в апреле-мае, летних месяцах и сентябре-октябре (в северном полушарии) и около 20 недель в ноябре-марте (в южном полушарии). При значительном уменьшении длительности светового дня время переводится на час назад. Режим жизни по обычному поясному времени в обиходе называется «зимнее» время.
Первым, кто предложил систему «летнего времени» был Джордж Вернон Хадсон, чья сменная работа позволяла ему всё свое свободное время проводить, занимаяськоллекционированием насекомых и осознать важность дополнительного дневного света. В 1895 году Хадсоном была представлена статья в Веллингтонское философское общество, где он предлагал двухчасовой сдвиг для сохранения светлого времени суток. Статья была напечатана в 1898 году. Идея введения «летнего» приобрела большое одобрение в большинстве экономически развитых стран в начале XX века, в период массовой электрификации промышленности и быта. Более рациональное использование светового дня должно было сократить расходы электроэнергии на освещение помещений.
В 1907 г. в Уильяма Уиллетта с предложил сдвигать время на 20 минут вперёд каждое воскресенье апреля (в сумме — 80 минут), и производить обратный перевод стрелок в сентябре. Уиллет безуспешно лоббировал своё предложение в Великобритании до своей смерти от гриппа в 1915 году, и первой нацией в Европе, которая использовала идею Уиллета с целью сохранения угля во время войны (с 30 апреля 1916 года), стала Германия и её союзники в Первой мировой войне. Великобритания, большинство союзников, и множество европейских нейтральных стран вскоре последовали этому примеру; Россия и несколько других стран — в следующем году, а США — в 1918 году. Во многих странах были выпущены однотипные плакаты на данную тему, которые взывали к патриотическим чувствам.
После окончания Первой мировой войны, в 1918 году, Германия отказалась от перевода часов и вновь ввела эту систему в 1940-м под властью Третьего рейха. В 1945 году система была отменена и опять введена в 1949-м в ФРГ и в 1950-м в ГДР. В ФРГ отмена летнего времени произошла в 1960 году, и новое его введение — в период нефтяного кризиса 1973 г. США отказались от системы летнего времени в 1919 г., снова ввели её в 1941 г., через 40 дней после сражения с японцами на Пёрл-Харборе, отменили после окончания войны. Закон Единого Времени 1966 г. был первый федеральный закон о «летнем времени» в Соединенных Штатах, не являющийся частью инициативы военного времени. Закон установил, что «летнее время» начнется в последнее воскресенье в апреле и заканчивается в последнее воскресенье октября. Тогда, нефтяное эмбарго в начале 1970-х годов побудило временные изменения в федеральной политике, это вызвало крайнюю необходимость «летнего времени», «Закон о сохранении энергии» 1973 г. Установил «летнее время» на 15 месяцев. Дебаты Конгресса США по поводу самого последнего расширения на летнее время сосредоточились на потенциале экономии энергии. Согласно прогнозам, что каждый дополнительный день летнего времени позволит сэкономить эквивалент 100000 баррелей нефти в день (CongressionalRecord 2005a, 2005b). Закон Энергетической Политики 2005 г. конкретно требовал, проведения исследования, для оценки фактического воздействия на спрос энергии, также Конгресс сохранил за собой право отменить продление «летнего времени», если отсутствует сохранение энергии. Несмотря на рациональность экономии энергии при использовании «летнего времени» для текущей и исторической практике, удивительно мало исследований было проведено, чтобы определить, действительно ли «летнее время»экономит энергию.
Перевод стрелок в Японии осуществлялся с 1946 года оккупационной американской администрацией и был остановлен в 1952 году. На Тайване летнее и зимнее время вводились в 1945-1961 и в 1974-1975 гг., после чего эта система была отменена.
Страны, которые отказались от перевода стрелок, придерживаются альтернативного варианта — сдвиг режима работы на предприятиях (летом работа начинается раньше, зимой позже, и в зависимости от сложности работы — не только на 1 час). На некоторых высокотехнологичных и стратегически важных объектах переход на летнее время не осуществлялся по соображениям безопасности, так как это потенциально может привести к сбоям в синхронизации работы сложных систем и выдаче неверных данных. Так, например, российский ЦУП и все наземные станции слежения работают по декретному времени, а ЕКА и МКС — по Гринвичу. Спутниковые навигационные системы обладают собственным системным временем и также не переходили на летнее время. В некоторых мусульманских странах, использующих летнее время, на протяжении месяца Рамадана летнее время не действует.
На конец апреля 2016 года переход на «летнее»/»зимнее» время произвели более 70 стран и территорий. Среди стран, которые не осуществили переход, — Алжир, Ангола, Афганистан, Индия, Китай, Малайзия, Объединенные Арабские Эмираты, Пакистан, Перу, Тунис, Филиппины, Шри-Ланка, Северная и Южная Кореи, Япония. Из бывших советских республик переход на «летнее»/»зимнее» время осуществляют только Молдавия, Украина и три прибалтийские республики — Латвия, Литва и Эстония.
Уже давно отказались от введения летнего времени Япония, Китай, Индия, Сингапур, а также республики бывшего СССР: Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Грузия, Казахстан, Киргизия. При этом Грузия, Туркменистан, Киргизия и большая часть Казахстана и Узбекистана сохранили «декретное время». Следует отметить, что на широтах, близких к экватору, разница между продолжительностью дня летом и зимой несущественна. На экваторе день и ночь круглогодично длятся по 12 часов. При приближении к Северному или Южному полюсу разница в продолжительности дня летом и зимой становится всё более существенной. Это объясняет, почему в экваториальных или тропических странах использование «летнего» времени экономически нецелесообразно.
В различных странах идёт оживлённая политическая борьба за сохранение или отмену летнего времени. За сохранение ратуют энергетики, производители спортивного инвентаря и сети розничной торговли, за отмену — здравоохранение, транспорт и фермеры.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
1.2 Перевод времени в России
За последние 100 лет в России столько раз переводили часы, что никто уже и не помнит, какое оно, реальное время. Первый перевод времени состоялся благодаря Постановлению Временного правительства от 27 июня 1917 года «летнее» время (на один час вперёд) было введено на период с 1 июля по 31 августа 1917 года. Предполагалось, что в 1918 году «летнее» время будет действовать в России с 1 марта по 1 сентября, однако из-за хаоса, творившегося в стране вернуть время забыли и только с 27 декабря 1917 года часы перевели на один час назад.
С 1918 по 1922 год перевод часов происходил в довольно хаотичном порядке. В 1921 году в феврале и марте часы дважды переводили на один час вперёд.
В 1922 году наступила пауза. Страна, за три года до этого разделённая на часовые пояса, прислушивалась к ощущениям, пытаясь понять, насколько комфортно жить в зафиксированном времени.
июня 1930 года в СССР стрелки часов были переведены на один час вперёд. В феврале время было зафиксировано с формулировкой «впредь до отмены». Новое время получило наименование «декретного», что подчёркивало его расхождение с обычным, астрономическим.
Декретное время оказалось удивительно постоянным в нашей непостоянной стране, продержавшись без отмены 61 год.
В 1981 году Совет Министров СССР решил, что страна должна идти в ногу с Европой, где перевод часов два раз в год к тому времени стал нормой.
апреля 1981 года- страна перешла на «летнее» время.В регионах, где декретное время не было отменено, расхождения с астрономическим временем достигали двух часов. В 1981-1983 годах на «летнее» время страна переходила 1 апреля, а на «зимнее» — 1 октября, в 1984 году — соответственно 1 апреля и 30 сентября, в 1985-1995 годах — в последнее воскресенье марта и сентября, в 1996-2010 годах — в последнее воскресенье марта и октября.
В 1991 году случился ещё один казус. Власти решили, что декретное время — это «тяжёлое наследие сталинизма», и постановили отменить его. Весной 1991 года стрелки часов не переводили, а осенью перевели на один час назад. При этом не был учтён тот момент, что в ряде регионов от декретного времени де-факто отказались раньше.
Итогом этих манёвров для москвичей, к примеру, стало то, что темень в городе зимой стала наступать в три часа дня, из-за чего некоторые стали впадать в самую настоящую панику. Недовольство этими часовыми манёврами было настолько сильным, что уже в январе 1992 года «декретный час» фактически вернули на место.
В начале XXI века большинством в парламенте прочно закрепилась партия власти. И чем меньше становилось реальных политических дискуссий, тем больше депутаты начинали интересоваться проблемами исчисления времени в России.
Страну, только-только привыкшую к установившейся системе перехода на «летнее» и «зимнее» время, решили облагодетельствовать его отменой.
Подобного рода предложения звучали с 2003 года, однако они отклонялись до тех пор, пока в конце 2009 года президент России Дмитрий Медведев, выступая перед Федеральным собранием, не высказал сомнения в обоснованности сезонного перевода часов. Уже на следующий день в Госдуму был внесён новый законопроект, предлагавший отменить перевод часов.
февраля 2011 президент РФ Дмитрий Медведев объявил о своём решении отменить ежегодный перевод часов, начиная с отмены возврата на «зимнее» время осенью 2011 года.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Таким образом, Россия «зафиксировалась» в «летнем» времени. Этот шаг позиционировался как окончательный и бесповоротный, но уже спустя несколько месяцев его противники, опираясь на мнение граждан, стали требовать пересмотра этого решения.
Борьба сторонников и противников реформы 21 июля 2014 года, когда президент РФ Владимир Путин подписал закон о переходе России с 26 октября 2014 года на «зимнее» время. В большинстве субъектов РФ часы были переведены на час назад, и в дальнейшем сезонный перевод стрелок осуществляться не стал. Количество часовых зон в России было увеличено с 9 до 11. Пять регионов России, вошедшие в новые часовые зоны, не перешли на «зимнее» время: Удмуртия, Самарская область, Кемеровская область, Камчатский край и Чукотский автономный округ.
В 2016 году российские власти утвердили законы, позволившие перевести стрелки часов на час вперед в семи субъектах федерации: Алтайском крае и Республике Алтай, Забайкальском крае, Астраханской, Ульяновской, Сахалинской и Магаданской областях.
Смысл реформы заключается в том, что Россия перейдёт на постоянной основе на более комфортное и удобное, по мнению инициаторов изменений, «зимнее» время.
Власти говорят — на сей раз все прежние ошибки учтены, и уж это время останется неизменным. Однако, оглядываясь назад, можно с большой уверенностью сказать — в России часы будут крутить всегда. Уж очень нам нравится сам процесс.
Что касается зарубежного опыта, то он настолько неоднозначный, что его можно трактовать в пользу любого решения. В мире переводят часы на «летнее» время жители около 80 стран мира, в то время как не переводят в 160 странах. Но при этом среди тех, кто переводит, США, Канада и почти все страны Европы. Выделяются в Европе только Россия, Белоруссия и… Исландия.
1.3 Оценка эффектов от перевода времени
Споры о целесообразности перехода на летнее время уже несколько десятилетий продолжаются в странах ЕС, в США и в России.
Вопреки распространенному мнению, американские фермеры нелоббировали «летнее время», чтобы иметь больше времени для работы на полях при дневном свете; на самом деле, сельскохозяйственная промышленность была противоположна переводу времени, когда он впервые был реализован 31 марта 1918 года в качестве меры военного времени. Солнце, а не часы, диктовало графики фермеров, так что переход на летнее время был очень разрушительными. Фермеры должны были ждать лишний час для испарения росы, чтобы заготавливать сено, батраки работали меньше, так как у них осталось в то же время на обед, а коровы не были готовы к дойке на час раньше, чтобы удовлетворить графики доставки.
Интересы аграриев выражались c 1919г в отмене национального перехода на летнее время, который прошел после того, как Конгресс проголосовал за преодоление вето президента Вудро Вильсона. Вместо сельских интересов, уделяли внимание городским объектам, такие как предприятия розничной торговли и рекреационного бизнеса, которые отстаивали летнее время на протяжении десятилетий.
Учёные из Калифорнии установили, что расход электроэнергии жилых помещений в штате США Индиана после перехода на летнее время увеличился на 1%, также он не является постоянным на протяжении всего периодалетнего времени. «Летнее время» вызывает наибольшее потребление в конце года, оценки октября варьируются от 2% до 4%. Вразрез с гипотезой Бенджамина Франклина, «летнее время» для жилищного спроса на электроэнергию, позволяет сэкономить на электроэнергии, используемой для освещения, но наряду с этим возникает увеличение расхода электроэнергии, используемой для нагрева или охлаждения помещений. Политика «летнего времени» в штате США Индиане для домохозяйств приводит в среднем к увеличению счетов за электроэнергию на 3,29$ в год, в итоге приблизительно 9 млн.$ для всего штата. Единственный месяц, связанный с экономией является июль, а величина составляет менее половины процента. Увеличение потребления, которое происходит в весенние месяцы апрель и май, приблизительно 0,7и 1,7 процента, соответственно, снижается в середине лета. В сентябре и октябре увеличение потребления более чем на 2 процента.Некоторые из калифорнийских учёных также утверждают, что увеличение рекреационной деятельности при сохранении дневного света приводит к увеличению потребления бензина.В «летнем» режиме американцы живут на неделю дольше, чем при переходе в последнее воскресенье октября. Более ранний переход позволит США к 2020 году сэкономить на энергопотреблении 4,4 млрд. долларов. Кроме того, увеличение светового дня поможет сэкономить около 8 млрд. м3 природного газа и предотвратить выброс в атмосферу 10,8 млн. метрических тонн углекислоты.
«Для оценки изменения потребления в России при сдвиге времени проводился анализ суточного потребления и почасовых суточных графиков ЕЭС России и региональных объединенных энергосистем (ОЭС) за несколько лет. На одном графике совмещались почасовые среднесуточные графики рабочих дней ЕЭС России (синхронная зона, без ОЭС Востока), осредненных за 3 года за неделю до и после перевода часов. Для исключения влияния температуры данные потребления приводились к среднемноголетней температуре» [19].
«На Рисунке 1 приведены графики ЕЭС России. Характер изменения графиков для регионов и ЕЭС в целом подобен — при переходе на летнее время существенно снижается вечерний максимум, при переходе на зимнее он увеличивается, вместе с тем имеются в регионах определенные особенности — например, для ОЭС Юга (Рисунок 2) снижение и, соответственно, увеличение нагрузки более значительное, чем для регионов, расположенных севернее. Это подтверждается расчетами определенных показателей суточных графиков» [19].
Рисунок 1 — Среднесуточные графики электропотребления ЕЭС России
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 2 — Среднесуточные графики электропотребления ОЭС Юга
На Рисунке 3 приведены данные по различным ОЭС и для синхронной зоны ЕЭС России.
Рисунок 3 — Анализ показателей графиков потребления различных ОЭС ЕЭС России при переходе на зимнее и летнее время
«Здесь ∆Wсум — отклонения среднего суточного электропотребления рабочих дней, ∆Pмакс — отклонения максимальной нагрузки, Кнер1, Кнер2 — коэффициенты неравномерности в неделю до перевода часов и в неделю после перевода часов. Как следует из данных Рисунка 3, влияние переходов времени различается по регионам. Наиболее значительно снижается суточное потребление и максимумы нагрузки для регионов Востока (4,6 % и 4,14 % соответственно) и Юга (2,31 % и 3,15 %). Для регионов Северо-Запада, Центра, Сибири, Средней Волги и Урала суточное потребление снижается на 1,32-1,78 %, максимумы — 2,31- 2,93 %. В целом по ЕЭС потребление и максимум снижаются на 1,73 и 2,92 %. Наблюдается значительное влияние перевода часов на формирование вечернего максимума — во всех регионах он уменьшается и наступает на час позднее. В регионах Дальнего Востока и Сибири снижается потребление в утреннее и дневное время. Везде улучшается форма графиков потребления — снижается их неравномерность (увеличивается коэффициент неравномерности).
При переходе на зимнее время для всех регионов картина получается обратная. Объем суточного электропотребления увеличивается (по ЕЭС — около 0,81 %). Также увеличивается вечерний максимум (по ЕЭС — около 2,2 %), и снижается коэффициент неравномерности, что ухудшает режимные параметры энергосистем. Время наступления утреннего максимума сохраняется, величина его в большинстве ОЭС и ЕЭС в целом сохраняется, в трех регионах (Восток, Сибирь, Юг) утренний максимум увеличивается, в ОЭС Урала снижается. Время наступления вечернего максимума сдвигается на один час назад, и он увеличивается. Наиболее существенно увеличивается потребление и максимумы в ОЭС Востока (3,24 и 3,91 %) и Юга (2,96 и 3,27 %). Проведенный анализ свидетельствует о том, что во всех регионах переход на летнее время производится поздно, а на зимнее время — рано, и границы летнего времени могут быть существенно расширены. Между тем в 80-х и 90-х годах характер изменения потребления был совершенно иным, и переход на летнее и зимнее время в существующие сроки был вполне целесообразен. Причина этого — существенное изменение структуры потребления электроэнергии за последние 15-20 лет. Рассмотрим это на примере одной из крупнейших энергосистем России — Мосэнерго» [19].
«На Рисунке 4 приведены суточные графики потребления электроэнергии в зимний период в 1988 и 2008 гг. в Мосэнерго.Для сопоставления графики приведены в относительных единицах. В 1988 году утренний максимум нагрузки наступал в 9 часов и был существенно выше вечернего. В 2008 г. утренний максимум наступает примерно на 2 часа позже, и он существенно ниже вечернего. Изменение характера потребления в суточном разрезе объясняется относительным снижением доли промышленной и увеличением доли коммунально-бытовой нагрузки в потреблении. Смещение утреннего максимума на 2 часа и его относительное снижение не позволяют получать положительный эффект при переходе на зимнее время. А ведь именно снижение утреннего максимума определяло сроки перехода на зимнее время и обеспечивало экономию электроэнергии в период 80-90-х годов, что подтверждалось проведенными расчетами» [19].
«Поскольку характер потребления существенно изменился, для оптимального использования энергоресурсов следует изменить сроки введения летнего и зимнего времени, расширить границы летнего и вводить его примерно на 1 месяц ранее и отменять на месяц позднее. Вводить зимнее время на относительно короткий период (декабрь — февраль) нецелесообразно, а с учетом отрицательных социальных, медицинских и организационных аспектов проблемы, возникающих при сдвиге времени, безусловно оптимально сохранение летнего времени в течение года» [19].
Рисунок 4 — Среднесуточные графики параметров за рабочие дни
«При рассмотрении вопроса оптимального исчисления времени на территориях различных субъектов РФ также следует учитывать, что состав часовых поясов и принадлежность к ним различных территорий неоднократно менялись (в 1980 г. при введении в действие «летнего» времени и в 90-х годах прошлого столетия). Все это привело к тому, что в действительности понятие «декретного» времени для некоторых регионов во многом потеряло свой смысл, и требуется упорядочивание структуры часовых поясов в стране и приведение их в соответствие с актуальными требованиями к качеству жизни населения» [19].
Основные эффекты:
«1. Переход на летнее время положительно влияет на уровень электропотребления и форму графиков. Наиболее существенно сказывается влияние перевода часов на формирование вечернего максимума — он наступает на час позднее и уменьшается (по ЕЭС около 3 %), при этом суммарное потребление также уменьшается (около 1,7 % по ЕЭС). Улучшается форма графиков потребления — снижается их неравномерность, что, безусловно, улучшает режимную ситуацию. Влияние переходов на летнее и зимнее время различается для регионов России. Наиболее существенно переход на летнее время сказывается на электропотреблении регионов Юга и Дальнего Востока. Суммарное потребление снижается на 2,3 % (Юг) и 4,6 % (Восток), максимумы нагрузки — на 3,15 % и 4,14 % соответственно» [19].
«2. При переходе на зимнее время для большинства регионов объем суточного электропотребления увеличивается (по ЕЭС — около 0,8 %). Также увеличивается вечерний максимум (по ЕЭС — около 2,2 %) и снижается коэффициент неравномерности, что ухудшает режимные параметры энергосистем. Время наступления вечернего максимума сдвигается на один час назад. Время наступления утреннего максимума сохраняется. Наиболее существенно увеличивается потребление в ОЭС Юга (около 3 %) и ОЭС Востока (3,24 %)» [19].
«3. Существенное изменение структуры потребления электроэнергии за последние 15-20 лет привело к тому, что переход на зимнее время в существующие сроки не является целесообразным с точки зрения экономии электроэнергии — потребление электроэнергии и максимальные нагрузки увеличиваются. Следует изменить сроки сдвига времени, расширить границы летнего времени и вводить его примерно на 1 месяц ранее и отменять на месяц позднее. Вместе с тем вводить зимнее время на относительно короткий период (декабрь — февраль) нецелесообразно, а с учетом отрицательных социальных, медицинских и организационных аспектов проблемы, возникающих при сдвиге времени, безусловно, оптимально сохранение летнего время в течение года» [19].
«Для ЕЭС России и всех ОЭС переход на летнее время положительно сказывается на уровне и характере графиков потребления — снижается суммарное потребление, величина максимума и неравномерность нагрузки. Отмена летнего времени приведет к необходимости ежегодного сохранения в работе в период с апреля по октябрь (включительно) дополнительного состава генерирующего оборудования максимальной величиной ≈ 2500- 3500 МВт, необходимого для обеспечения покрытия повышенного потребления электрической энергии и мощности и поддержания необходимых резервов активной мощности в часы максимальных нагрузок ЕЭС России. Это, в свою очередь, существенно сократит возможности проведения ремонтной кампании энергетического оборудования субъектами электроэнергетики, может привести к снижению качества производства ремонтных работ и, как следствие, снижению надежности работы генерирующего оборудования, от которого напрямую зависит надежность электроснабжения потребителей страны. Кроме того, величина «упущенной» экономии потребления электроэнергии (примерно 3 млрд кВт∙ч в год) увеличивает расход топлива на производство электроэнергии на 1,3 млн тонн угля, что эквивалентно выбросу в атмосферу около 70 тыс. тонн вредных веществ. Оценка среднечасовых значений потребления электроэнергии в ЕЭС России и средних значений часовых цен РСВ по Первой ценовой зоне за фактические 24 и 31 марта 2009 г. (одинаковый рабочий день до и после перехода на летнее время в 2009 г.) показывает, что отказ от перехода на летнее время приведет к увеличению стоимости электроэнергии более чем на 20 млн руб. в сутки, что составляет примерно 2% от общей суточной стоимости электроэнергии» [19].
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
«По приблизительным оценкам, сделанным РАО ЕЭС в 2006-2008-х годах, перевод стрелок позволяет экономить ежегодно около 4,4 млрд. киловатт-часов. Если разделить это количество на всё население России (которое составляет около 141 млн человек), то каждый из россиян сэкономит в год по 31 кВт·ч, то есть в пересчёте на тарифы энергетических компаний (1,85 р/кВт·ч) — почти по 60 рублей в год или 5 рублей в месяц. Таким образом, всё население России экономит 8,14 млрд рублей за год. Также аргументом против летнего времени является то, что освещение не является в современном мире основным потребителем электричества, а распорядок использования внутреннего освещения квартир зависит от графика жизни населения, который далеко не у всех зависит от светового дня» [19].
В 2007 году Университет Осаки (Япония) разработал компьютерную модель для расчёта переводов времени в Осаке — эта модель показала отсутствие особой экономии энергии. Япония не переводит часы несколько последних десятилетий.
В 2007 году Кембриджский университет в Великобритании констатировал, что переход на летнее время на практике не уменьшает, а стимулирует уровень потребления электроэнергии.
Энергетическая комиссия Калифорнии в 2008 году опубликовала исследование, согласно которому зимнее потребление электроэнергии в результате перевода стрелок снижается на 0,5 %, а летнее — на 0,2 %.
По данным американских и европейских учёных, опубликованных в «Шпигеле», перевод часов не снижает, а повышает на 1-4 % потребление электроэнергии за счёт повышенной потребности в отоплении в зимнее время и кондиционировании помещений летом.
В Казахстане летнее время решили отменить (2005), ссылаясь, помимо медицинских причин и опыта зарубежных стран (Япония, Китай, Сингапур, Эстония, Узбекистан, Таджикистан и Туркмения), на исследования, проведённые Комитетом по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Казахстана. Эти исследования показали, что экономия электроэнергии, достигаемая в результате перевода стрелок часов весной, была «незначительной» и при этом расходовалась осенью, при возврате к зимнему времени.
Согласно современным экономико-социологическим исследованиям, эффект от «летнего времени» нельзя сводить лишь к экономии электроэнергии. Должен учитываться комплекс следующих экономических и социальных факторов:
· снижение потребления электроэнергии;
· возникающее вследствие этого снижение нагрузки на окружающую среду и сохранение природных ресурсов;
· уменьшение числа автомобильных аварий;
· сокращение числа криминальных инцидентов в вечернее время;
· гармонизация системы отсчёта времени с окружающими странами.
По мнению заведующего кафедрой региональной экономики Высшей школы экономики Алексея Скопина, из-за переходов на зимнее и летнее время и вызванного им падения производительности труда Россия теряет до 10 % ВВП.
Регулярно при переводе стрелок часов отмечаются серьёзные проблемы на транспорте, в частности на железных дорогах (Данная статистика применима только к США, из-за того, что не все штаты переходят на летнее время). По данным компании AssociationofAmericanRailroads, изменения, связанные с вводом летнего времени, ежегодно обходятся железнодорожным компаниям США в $12-20 млн. Железнодорожные аварии, связанные с переводом времени, были отмечены в 1960-е годы. Исследования в США, Великобритании, Испании и Бразилии показали, что непосредственно после перевода времени возрастает число дорожно-транспортных происшествий, но затем их количество снижается.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Несмотря на то, что многие современные операционные системы оснащены средствами автоматического перехода на летнее и зимнее время, согласно конфигурации временной зоны, однако для своевременного отражения изменений в режиме таких переключений необходимо регулярные обновления ПО (автоматические или вручную).
В ряде случаев, перевод часов вызывает конфликты при работе на одном компьютере нескольких операционных систем, которые могут иметь различные настройки автоматического перевода (или не иметь автоперевода вообще). Однако стоит заметить, что проблема зачастую лежит в применении ОС различных подходов к исчислению времени. Большинство Unix-систем считают время системного таймера принадлежащим зоне UTC, и текущее время высчитывается приращением смещения для текущей зоны и режима летнего времени, ОС Windows же, наоборот считает, что системный таймер хранит локальное время и перенастраивает его при всякой смене времени.
Директор Центра социальной и судебной психиатрии им. Сербского Татьяна Дмитриева в интервью «Интерфаксу» утверждала по поводу перевода стрелок часов, что «Серьёзных отклонений — эмоциональных, психических или физических это не вызывает», отмечая незначительность изменения режима и наличие недели перестройки, без каких-либо негативных последствий для организма. Татьяна Дмитриева при этом считала: «Есть даже положительный момент. Перевод стрелок вперёд на один час — это определённая встряска, которая готовит организм к обновлению».
«По результатам исследований Российской академии медицинских наук, переходный период негативно отражается на здоровье человека (Рисунок 5):
количество инфарктов возрастает в 1,5 раза,
количество самоубийств увеличивается на 66 %,
заметно увеличивается количество вызовов скорой медицинской помощи.
Кроме того, манипуляции со стрелками увеличивают общую смертность на 74 тысячи человек в год, что вдвое больше, чем количество смертей в автокатастрофах» [20].
«Обследование на базе Новосибирского физкультурного колледжа в 1999 г. выявило, что практически здоровые люди и спортсмены разделяются на две группы — в первую (60 %) входят лица, которые не реагируют на перевод часов, тогда как ослабленные или переутомлённые граждане при исследовании показали ухудшение показателей умственной работоспособности, снижение функциональной активности полушарий мозга, торможение процессов проведения нервных импульсов.
Рисунок 5 — Влияние перехода на летнее время на здоровье человека
У них изменились показатели сердечно-сосудистой системы, ухудшилось самочувствие, в крови повысилось содержание атерогенных (приводящих к атеросклерозу) липидов, увеличился уровень стрессовых гормонов, ухудшилась иммунная защита. Отмечались также головная боль, ухудшение аппетита, бессонница, нарушения артериального давления и пульса, на электрокардиограмме были выявлены экстрасистолы и признаки ишемии миокарда. Наблюдались также изменение обменных показателей, снижение иммунной защиты и эндокринные сдвиги.
По данным анкетного опроса населения, который провёл Новосибирский областной центр медицинской профилактики, 20 % респондентов не реагировали на перевод часов, 24 % не были уверены в наличии влияния, а 56 % населения отметили выраженные негативные реакции на смену времени. Большинство опрошенных отмечали неблагоприятное влияние перевода часов на своих детей и внуков» [20].
«Биоритмы человека, которые в течение сотен тысяч лет подстраивались под вращение Земли, не способны полностью приспособиться к навязанным ритмам, противоречащим законам природы. Это подтверждают и наши исследования по смещению ритма жизни двух групп новосибирских студентов, 28 и 11 человек, на «уральское» и «московское» время. Третья группа из 10 студентов в течение всего эксперимента (март 2010 года) продолжала жить и учиться по новосибирскому времени. Разница между Новосибирском и Москвой составляет три часа, между Новосибирском и Уралом — час. В целом данные обследования свидетельствуют о том, что перевод режима рабочего дня для студентов города Новосибирска на «уральское» время, то есть на час назад, вызывал у них стресс: повышение артериального давления и сердцебиение, болезненную реакцию на изменение метеоусловий (Рисунок 6). Молодые люди ощущали страх, агрессию, психический дискомфорт, в группе возросла конфликтность и ухудшилась успеваемость. Спустя месяц показатели стресса у обследованных студентов частично уменьшились, но полностью не исчезли» [20].
Рисунок 6 — Показатели ПЭН, страха, агрессии, конфликтов до и после перевода времени
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
«Аналогичные результаты получены при обследовании студентов, переведенных на «московский» режим, — начало рабочего дня сместилось у них с 8 на 11 часов утра по местному времени. Симптомы функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы в этой группе были серьезнее, чем в «уральской»: появились неприятные ощущения в области сердца и грудной клетке, перебои в работе сердца, скачки артериального давления. Уровень психоэмоционального стресса также был выше, чем в предыдущей группе, и не вернулся к норме даже спустя четыре недели после начала эксперимента. У студентов, которые продолжали жить по местному времени, все было в порядке. Отклонение суточного ритма человека от солнечного времени всего на час (при переходе на «летнее» время) вызывает стресс-реакцию и десинхроноз даже у молодых, практически здоровых людей. Более существенные изменения суточного ритма жизнедеятельности от поясного солнечного времени и смещение начала рабочего дня на два-три часа ближе к астрономическому полдню вызывают дополнительные эмоциональные и функциональные расстройства» [20].
В 2000 году в первые пять дней после перехода на «летнее» время число вызовов скорой помощи в г. Новосибирске увеличилось на 6,9% (Рисунок 7)
Рисунок 7 — Изменение числа вызовов скорой помощи и внезапных заболеваний в г. Новосибирск после введения «летнего времени»
Примерно такой же процент повышения уровня числа вызовов скорой помощи по сравнению с последней декадой марта месяца наблюдался в течение последующих четырех недель. Лишь к концу апреля число вызов начало уменьшаться. Вместе с тем, за тот же период 2000 года число вызовов скорой помощи по случаю несчастных случаев возросло в первые 5 дней после введения «летнего» времени на 14,7% (Рисунок 8).
Рисунок 8 — Увеличение числа несчастных случаев после введения «летнего времени»
Максимальное число вызовов по этой причине наблюдалось на шестой пятидневке после перевода стрелок — на 27,5% больше в сравнении с последней декадой марта. Отмечено некоторое повышение числа вызовов скорой помощи по поводу возникновения внезапных заболеваний после введения «летнего» времени — в первую пятидневку на 8,4%, во вторую — на 3,3%, в третью — на 4,4%, в четвертую — на 5,3%, пятую пятидневку — на 6,4%, шестую — на 3,7% в сравнении с последней декадой марта до перевода стрелок.
Данные анализа вызовов скорой помощи в г. Новосибирске в 2000 году после отмены «летнего» времени также свидетельствуют о том, что перевод стрелок даже ближе к поясному времени является стрессирующим элементом нашей жизни. Так число вызовов скорой помощи после отмены «летнего» времени увеличилось в первую пятидневку на 3,6%, число вызовов по поводу несчастных случаев увеличилось на 7,9%, а вызовы по поводу внезапных заболеваний возросли за этот же период на 18,9% (Рисунок 9).
«По данным исследования в девятнадцати субъектах — в Красноярском, Алтайском краях, Новосибирской, Иркутской, Томской, Омской областях, проведённого медиками из Межрегиональной ассоциации «Сибирское соглашение», в первые 5 дней после перевода часов происходит увеличение числа вызовов скорой медицинской помощи на 12 %, самоубийств — на 66 %, смертей от инфарктов — на 75 %, на треть — количество несчастных случаев. Ситуация нормализуется к концу третьей недели после перевода стрелок на час раньше. Согласно этим данным, общая годовая смертность из-за перевода стрелок вдвое превышает число смертей в автокатастрофах» [21].
Рисунок 9 — Изменение общего числа вызовов скорой помощи и числа несчастных случаев после отмены «летнего времени»
По мнению руководителя Отделения информатики и системных исследований Московского НИИ психиатрии, доктора медицинских наук Александра Немцова весенний перевод времени хуже, чем осенний, поскольку организм человека ослаблен после зимы. По этой причине, как он считает, часы лучше вообще не переводить. При этом, по его мнению, реагируют сильнее всего люди, которые страдают различными заболеваниями.
Основные эффекты от перевода времени представлены на Рисунке 10.
Таблица 1 — Основные эффекты от перевода времени
Рисунок 10 — Основные эффекты от перевода времени
В Таблице 1 представлены основные эффекты, имеющие наибольшее влияние
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Перевод времени связан с тем, что территориальное время не совпадает с директивным, это характерно практически для большей части стран мира. Впервые о переводе времени заговорили более двухсот лет назад, и в качестве основного эффекта, который выдвигали, был энергетический эффект, который может быть достигнут. На сегодняшний день некоторые страны отказались от перевода, другие страны, которые сохранили, опять же обосновывают это энергетическим эффектом. Такие исследования проводят США, ОАЭ, Россия и др. и везде указывается, что эффект достигается за счёт того, что увеличивается длительность естественной освещённости. Целью данной работы является анализ увеличения длительности естественной освещённости на примере Новосибирской энергосистемы установление имеется ли факт экономии э/э за счёт использования длительности естественной освещённости.
2. Основные подходы к оценке эффекта от перевода времени
2.1 Описание объекта исследования
Объектом исследования является Новосибирская область, расположенная в центральной части материка Евразия, почти в центре Российской Федерации на юго-востоке Западно-Сибирской низменности. Площадь области 178 тысяч кв. км. или 1% территории России. Протяжённость области с запада на восток642, а с севера на юг до 444 километра. На западе граничит с Омской, на севере с Томской, на востоке с Кемеровской областями, на юге с Алтайским краем, на юго-западе — с Казахстаном. Климат континентальный, средняя температура января достигает от −16 на юге, до −20 °C в северных районах. Средняя температура июля +18…+20 °C. Средняя годовая температура воздуха — 0,2 °C. Абсолютный максимум — +37 °C, минимум — −51 °C. Современные административные границы области существуют с 1944 года. Новосибирская область — субъект Российской Федерации, входит в состав Сибирского федерального округа. Население составляет около 2,686 миллиона человек.
Объекты генерации установленной электрической мощностью 3009,5 МВт. Основными объектами генерации являются Новосибирская ТЭЦ-2, Новосибирская ТЭЦ-3, Новосибирская ТЭЦ-4, Новосибирская ТЭЦ-5, Барбинская ТЭЦ ОАО «СИБЭКО» и Новосибирская ГЭС ОАО «РусГидро» В электроэнергетический комплекс области входит также 222 линий электропередачи класса напряжения 110-220кВ и 284 трансформаторных подстанции и распределительных устройства электростанций с суммарной мощностью трансформаторов 13886 МВА.
По отчетным данным, выработка электроэнергии электростанциями операционной зоны Новосибирского РДУ за 2013 год составила 13,16 млрд. кВт*ч, а электропотребление — 15,34 млрд. кВт*ч.
Графики нагрузки летнего и зимнего дней для территориальной энергосистемы Новосибирской области выглядят следующим образом.
Рисунок 11 — График нагрузки типового рабочего дня (зима)
Рисунок 12 — График нагрузки типового рабочего дня (зима)
Рисунок 13 — График нагрузки типового рабочего дня (лето)
Рисунок 14 — График нагрузки типового выходного дня (лето)
Изменение нагрузки в последние годы связано с изменением учёта а также кризисным состоянием. Основные показатели, характеризующие графики нагрузки приведены в таблице 2.
Динамика полезного отпуска по группам потребителей за 2009-2012 годы выглядит следующим образом
На основании данных таблицы 2 построим график изменения полезного отпуска по группам потребителей за 2009-2012 годы.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 15 -Динамика полезного отпуска 2009-2012 гг. по группам потребителей
В 2010 году на увеличение потребления оказало влияниевосстановление экономики после кризиса (промышленность и непромышленные потребители). Снижение полезного отпуска в 2011 году по отношению к 2010 вызвано влиянием температурного фактора (средняя температура воздуха в 2011 году была на 2,14 °С выше, чем в 2010 году). Более всего увеличилось потребление группы Непромышленные потребители, на 5,9% за счет строительства и ввод в эксплуатацию новых объектов и Железнодорожный транспорт, за счет увеличения грузоперевозок и выхода на докризисные показатели.
Влияние на увеличение полезного отпуска в 2012 году по отношению к 2011 оказал температурный фактор. Низкая температура февраля, октября и аномально низкая декабря, а также аномально высокая температура июля значительно повлияли на увеличение полезного отпуска. А также в связи с високосностью 2012 года следует иметь в виду потребление дополнительного дня. В целом изменение полезного отпуска имеет положительную динамику.Значительное увеличение потребления в 2012 году произошло по группам:
Непромышленные потребители на 148 366 тыс. кВтч (+6,3%) по причине строительства и ввода в эксплуатацию новых объектов;
Население на 106 147 тыс. кВтч (+3,4%) по причине ввода нового жилья в эксплуатацию, что по статистическим данным составляет 103% к соответствующему периоду 2011 года, а также в связи с ростом энерговооруженности населения и установкой электрокотлов абонентами частного сектора;
Промышленность на 52 568 тыс. кВтч (+1,4%) в связи с развитием промышленного производства области.
В 2012 году по отношению к 2010 наблюдается увеличение фактического полезного отпуска (13 332 459 тыс. кВтч) на 440 544 тыс. кВтч (+3,3%). Следует учитывать влияние на увеличение полезного отпуска дополнительного дня в связи с високосностью 2012 года.
Наибольший прирост потребления в 2012 году по сравнению с 2010 наблюдался по следующим группам потребителей:
Непромышленные потребители на 278 966 тыс. кВтч (+12,6%) по причине строительства и ввода в эксплуатацию объектов социально-культурного назначения;
Ж/д транспорт на 53 906 тыс. кВтч (+3,6%) за счет увеличения объема грузоперевозок;
Население на 106 328 тыс. кВтч (+3,4%) по причине ввода в действие новых жилых домов, а также роста энерговооруженности населения. По статистическим данным (предварительным) за 2012 год на территории области сдано в эксплуатацию квартир общей площадью 1 550 тыс. м, что составляет 112,3% к соответствующему периоду 2010 года.
Теперь рассмотрим изменение доли участия каждой из групп в графике нагрузки системы.
Таблица 3 — Динамика электропотребления по группам в %
Как видно из таблицы 3 за рассматриваемый период в структуре электропотребления не происходило значительных изменений.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
2.2 Алгоритм проведения расчетов по оценке энергетического эффекта
На сегодняшний день не существует единой методики для расчета энергетического эффекта.Сложность единой методики заключается в том, что не всегда очевидно какие показатели в какой мере оценивать. Основные показатели для энергосистемы:
· Электропотребление (с различной дискретностью от суток до года).
· Мощность (средние показатели, минимальные, максимальные значения).
· Характерные показатели графика нагрузки(плотность, пиковость и ЧЧИ).
· Коэффициент загрузки агрегатов и др.
В связи с этим была изучена литература и применяемые методы, которые можно разделить на две группы:
. Статистический анализ
. Факторный анализ
Статистический анализ — использование математического ряда электропотребления с различной дискретностью в период перевода времени и построение ряда без перевода времени, а так же дальнейшее их наложение.
В автоматизированных системах энергетики накоплены громадные массивы данных. Имеются инструментарии расчетов, обладающие большими возможностями, что позволяет широко применять методы статистического анализа. Но при этом необходимо большое внимание уделять корректности их применения. Если статистический анализ проводится без достаточного обоснования методики, то и модели и прогнозы будут иметь большие погрешности.
Статистический анализ проводится по следующим вопросам:
· формирование выборки статистической информации из массива данных;
· приведение данных к однородным свойствам;
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
· группировка данных по структурным свойствам процесса;
· изучение динамики процесса;
· выбор периода ретроспекции;
· сглаживание информации — устранение скачков за период ретроспекции;
· ввод дополнительной информации для повышения достоверности и разработки статистической модели.
Формирование выборки статистической информации из массива данных. Точность прогноза зависит от базы наблюдений. Задача решается подбором при анализе видов данных за прошедшие периоды. Процедура подбора оптимального периода ретроспекции формализована и в ряде случаев может осуществляться с использованием стандартных вычислительных пакетов. В общем случае она осуществляется под контролем человека в диалоговом режиме. Для каждого объекта требуется выполнять индивидуальное исследование.. Оптимальная длина рядапопт определяется сравнением статистических оценок для моделей прогнозирования, например, для различных периодов ретроспекции по минимуму стандартного отклонения прогнозов различных моделей от фактических данных для совокупностейnom_1, пот_2, nопт_3,..
Оценка статистических моделей. Любая модель есть упрощение реального процесса. Выбор модели — это компромисс между ее точностью и сложностью. Часто сложность ограничивается принципиальными положениями (незнанием процесса, невозможностью его моделирования, отсутствием информации, недостаточными возможностями математики, отсутствием программных средств расчета и пр.) и большое значение имеет тот факт, что простота модели определяет ее понимание пользователем.
Организация расчетов по статистическому анализу и подбору статистических моделей. Приведенное выше показывает, что без специального инструментария статистический анализ в практике применять чрезвычайно трудно. В расчетах часто используются доступные инструментарии — стандартный пакет Excel. Однако сочетать формальные математические методы с разнообразными эвристическими можно только при активном участии пользователя. Бесспорно, автоматизация расчетов играет существенную роль в использовании статистических моделей. В настоящее время именно отсутствие инструментария тормозит использование статистических методов прогнозирования
Факторный анализ — выделение элементов из общего ряда электропотребления, которые обладают наибольшей значимостью от перевода времени и определение факторов.
Факторный анализ в учебной литературе трактуется как раздел многомерного статистического анализа, объединяющий методы оценки размерности множества наблюдаемых переменных посредством исследования структуры ковариационных или корреляционных матриц. Данный вид анализа позволяет исследователю решить две основные задачи: описать предмет измерения компактно и в то же время всесторонне. С помощью факторного анализа возможно выявление факторов, отвечающих за наличие линейных статистических связей корреляций между наблюдаемыми переменными.
Таким образом, можно выделить две цели факторного анализа:
. определение взаимосвязей между переменными, их классификация, т.е. «Объективная R-классификация»;
. сокращение числа переменных.
Факторный анализ — методика комплексного и системного изучения и измерения воздействия факторов на величину результативного показателя. Существуют следующие типы факторного анализа:
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
. Детерминированный (функциональный) — результативный показатель представлен в виде произведения, частного или алгебраической суммы факторов.
. Стохастический (корреляционный) — связь между результативным и факторными показателями является неполной или вероятностной.
. Прямой (дедуктивный) — от общего к частному.
. Обратный (индуктивный) — от частного к общему.
. Одноступенчатый и многоступенчатый.
. Статический и динамический.
. Ретроспективный и перспективный.
Также факторный анализ может быть разведочным — он осуществляется при исследовании скрытой факторной структуры без предположения о числе факторов и их нагрузках и конфирматорным, предназначенным для проверки гипотез о числе факторов и их нагрузках. Практическое выполнение факторного анализа начинается с проверки его условий.
Обязательные условия факторного анализа:
· Все признаки должны быть количественными
· Число признаков должно быть в два раза больше числа переменных
· Выборка должна быть однородна
· Исходные переменны должны быть распределены симметрично
· Факторный анализ осуществляется по коррелирующим переменным
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
2.3 Оценка энергетического эффекта от перевода времени
Рассмотрим какое влияние оказывает перевод стрелок на электропотребление различных групп потребителей.
Все процессы потребления электроэнергии могут быть разделены на силовые, тепловые, электрохимические, электрофизические, освещение.
К силовым процессам относятся процессы, на которые расходуется механическая энергия, необходимая для привода различных механизмов и машин (насосов, вентиляторов, компрессоров, дымососов, металлорежущих станков, подъемно-транспортного оборудования и т.д.). В производственном секторе затраты электрической энергии зависят от объема производства.
К тепловым процессам относятся процессы, расходующие тепло различных потенциалов. Они разделяются на высокотемпературные, среднетемпературные, низкотемпературные и криогенные процессы. Высокотемпературные процессы, осуществляемые при температуре выше 500 0С включают:
а) термические (термообработка, нагрев под прокатку, ковку, штамповку, плавление металлов);
б) термохимические (производство стали, ферросплавов; выплавка чугуна, никеля; производство стекла, цемента и т.п.).
Среднетемпературные процессы, выполняются при температуре от 150 до 500 0С. Это процессы сушки, варки, выпаривания, нагрева, мойки. Низкотемпературные процессы осуществляются при температуре от -153 до 150 0С (отопление, горячее водоснабжение, кондиционирование воздуха и др.). Криогенные процессы происходят при температуре ниже -153 0С (разделение воздуха на составляющие, ожижение и замораживание газов и др.). энергетический время электропотребление статистический
Электрохимические и электрофизические процессы выполняются при использовании электрической энергии; к ним относятся электролиз металлов и расплавов, электрофорез, электронно-лучевая и светолучевая обработка металлов, плазменная и ультрафиолетовая обработка металлов и др.
В зависимости от группы потребителей доля этих процессов будет значительно различаться.
Структура процессов потребления электроэнергии для групп потребителей «Население» и «Промышленность», выглядит следующим образом.
Таблица 4 — Структура процессов потребления электроэнергии различных групп потребителей
Освещение в свою очередь разделяется на естественное и искусственное. Существуют нормативы по освещенности рабочих мест для предприятий, промышленности, учебных заведений и др. При отсутствии или недостаточности естественного освещения необходимо искусственное.
Расход электроэнергии на освещение промышленных предприятий составляет в среднем по отраслям промышленности 5 — 10% их общего потребления. По отдельным отраслям расход электроэнергии на осветительные установки существенно колеблется: в металлургических предприятиях — около 5%, горнорудная промышленность — 5%, химическая — 2%, нефтедобывающая — 5%,газовая — 2%, в машиностроении-15%, в легкой промышленности — и среднем 12%. На некоторых предприятиях легкой промышленности доля расхода электроэнергии на осветительные установки превышает 30%. В медицинских учреждениях доля расхода электроэнергии на освещение составляет- 30 — 60 %, в дошкольных учреждениях освещение потребляет от 10% до 15% от общего электропотребления, в учреждениях образования 50-70%, в административных учреждениях — 40-60%.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Как видно из выше приведенных данных потребление электроэнергии на освещение занимает значительную долю в общем потреблении коммунально-бытовых потребителей, многих отраслей промышленности и непромышленных потребителей. Так как доли данных отраслей в структуре потребления электроэнергии являются самыми значительными, снижение потребления электроэнергии на освещение, будет оказывать существенное значение на изменение графиков нагрузки.
Переход на зимнее и летнее время используется с целью наиболее оптимального использования светового дня, соответственно для снижения потребления электроэнергии на освещение в утренние и вечерние часы.
Большое влияние сдвига времени на уровень и характер потребления оказывает величина коммунально-бытовой нагрузки, а также совпадение светового дня с периодом максимальной бытовой активности. Изменения характера потребления связанного с переходом на зимнее и летнее время и использованием декретного время можно рассмотреть с помощью Рисунка 18
Рисунок 18 — График совмещения продолжительности светового дня с периодом наибольшей бытовой активности потребителей при переводе стрелок часов на летнее и зимнее время и отмене летнего и декретного времени
Из рисунка 18 видно, что сдвиг времени на летний период на 1 час позволяет более оптимально использовать световой день.На рисунке также приведены графики восхода и заката для вариантов возврата к поясному времени при сохранении летнего (отмены декретного времени) и варианта возврата к поясному времени при отмене декретного и летнего времени. Отмена декретного и летнего времени приводит к тому, что восход солнца в среднем будет приходиться на 2-3 часа ночи. При этом для июня (период самой большой продолжительности светового дня) темное время суток будет в первом случае наступать ориентировочно в 21:30, во втором — в 20:30. При отказе от декретного и летнего времени в большую часть года естественная освещенность будет прекращаться до завершения окончания периода рабочего времени (до 18:00).
2.4 Освещение
Освещение, создание освещённости поверхностей предметов, обеспечивающее видимость этих предметов или возможность их регистрации светочувствительными веществами или устройствами. Значение освещения определяется тем, что посредством зрения люди получают наибольший объём информации о внешнем мире. Освещение играет также большую роль как полезный обще физиологический фактор, который способствует появлению благоприятного для отдыха или работы психического состояния людей и имеет важное санитарно-гигиеническое значение. С улучшением освещения почти во всех случаях повышаются производительность труда (и иногда значительно — на 15% и более) и качество работы, понижается производственный травматизм, а на улицах и дорогах — аварийность транспорта. Затраты на улучшение освещения в большинстве случаев быстро окупаются экономически.
Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экономическим требованиям, называется рациональным. Гигиенические требования основаны на изучении важнейших характеристик зрения людей: остроты различения, контрастной и цветовой чувствительности глаза, скорости зрительного восприятия, устойчивости ясного видения. При создании освещения производственных помещений или рабочих мест необходимо учитывать степень точности выполняемой работы, контрастность объекта различения по отношению к фону, необходимость различения быстродвижущихся или удалённых деталей, продолжительность зрительной работы, а в ряде случаев — опасность травматизма, освещение должно обеспечивать достаточную и постоянную во времени освещённость поверхностей, необходимое распределение яркостей в окружающем пространстве, отсутствие слепящего действия источников света, благоприятный спектральный состав света и правильное направление его падения. Устройство рационального освещения часто является сложной инженерно-гигиенической задачей. Низкое качество освещения может быть причиной заболеваний (близорукость школьников, спазм аккомодации и др.), травм, зрительного и общего утомления. Хорошее освещение создаёт благоприятные условия для жизни и деятельности человека.
Единица освещенности — люкс (лк) — это освещенность поверхности площадью 1 м2 световым потоком 1 лм (лм/м2). Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.
Установки электроосвещения различных видов выполняют во всех производственных и бытовых помещениях, в общественных, жилых и других зданиях, на улицах, площадях, дорогах, проездах. Кроме установок общего применения имеются специальные, например, для облучения растений в сельском хозяйстве, лечебных целей в медицинских учреждениях, регулирования и управления движением на транспорте и технологическими процессами на производстве и т.д.
При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое светом неба(прямым и отраженным), искусственное, осуществляем с электрическими лампами, и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.B спектре естественного (солнечного) света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей. Для естественного освещения характерна высокая диффузность (рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных условий работы.
Естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных окнах; верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролётов зданий; комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.
Основным видом освещения для обеспечения нормальной деятельности во всех помещениях и на открытых участках, где в тёмное время суток производятся работы или, происходит движение транспорта и людей, является рабочее.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Основная задача освещения на производстве — создание наилучших условий для видения. Эту задачу возможно решить только осветительной системой, отвечающей следующим требованиям:
1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими тремя параметрами:
2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность, глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.
3. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомляемость, снижается производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами.
4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость — повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т. е. ухудшение видимости объектов.
5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, вызванные резким изменением напряжения в сети, имеют большую амплитуду, каждый раз вызывая переадаптацию глаза, приводят к значительному утомлению. Пульсация освещенности связана также с особенностью работы газоразрядных ламп.
Коэффициент пульсации освещенности Кп-критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.
6. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других- различить рельефность элементов рабочей поверхности.
7. Следует выбирать необходимый спектральный состав света. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.
Правильную цветопередачу обеспечивают естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для создания цветовых контрастов применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.
8. Установка должна быть удобной и простой в эксплуатации, отвечать требованиям эстетики.
Освещенность и качество освещения.
Нормы освещенности в помещениях и на рабочих местах и нормы качества освещения (равномерность освещения, ограничение ослепленности и пульсаций освещенности при использования для освещения разрядных ламп) должны выбираться по главе СНиП 23-05-95, по проектированию естественного и искусственного освещения, а при наличии отраслевых норм искусственного освещения для данной отрасли промышленности или вида производства, утвержденных в установленном порядке, на основании этих норм. При проектировании электрического освещения должны учитываться условия естественного освещения в помещениях. В случаях, предусмотренных нормами (СНиП 23-05-95 при отсутствии в помещениях естественного освещения должно предусматриваться повышение освещенности, а в помещениях с недостаточным по нормам естественным освещении предусматриваться совмещенное освещение, при котором недостаток естественного света дополняется искусственным.
Естественная и искусственная освещенность
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Потребление энергии на освещение рассматривают с двух позиций — доля потребления на основное освещение, которое используется в любое время суток и не зависит от природной или естественной освещенности, изменение потребления энергии на освещение, которое зависит от естественной освещенности. Это связано с тем, что характер у процессов разный.
1) Длительность светлого времени суток. В отсутствии других факторов, можно предположить, что светлое время суток имеет следующий характерв соответствии с рисунком 19.
Рисунок 19 — Характер изменения светлого времени суток
2) Интенсивность светового потока, обусловленная природной облачностью. Процесс изменения облачности может иметь различный характер, например за 2005 год этот процесс представлен в соответствии с рисунком 20. Здесь облачность с баллом 1 соответствует наиболее облачному, а 5 — ясному дню.
Рисунок 20 — Годовой график частоты появления облачности различных баллов
3) Структура потребителей и график осветительной нагрузки. Известно, что наибольшее изменение наблюдается у коммунально-бытового потребления, так как по ГОСТам и СНИПам промышленное освещение непрерывное и мало зависит от естественной освещенности. Суточный график изменения осветительной нагрузки для коммунально-бытовых потребителей, который без учёта влияния облачности (например, ясный день) имеет вид в соответствии с рисунком 21:
Рисунок 21 — Суточный график изменения осветительной нагрузки для коммунально-бытовых потребителей
На данном графике можно выделить характерные периоды. В указанные периоды основное влияние оказывают следующие факторы:
· 1,5 периоды — Уличное освещение в ночное время суток;
· 2,4,5 периоды — Освещение в помещениях;
· 3 период — Отсутствие осветительной нагрузки.
Поскольку замеров фактических величин осветительной нагрузки нет, то можно только экспертно оценить эти интервалы времени таблица 6.
Таблица 6 — Длительность интервалов, час
В зависимости от оснащенности современными системами освещения будет меняться и величина электропотребления, т.к. сегодня все энергосберегающие приборы предполагают наличие датчиков уровня естественной освещенности.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Тело, излучающее свет в результате преобразования энергии называют источником света. Искусственные источники света, применяемые во всех областях деятельности человека, являются электрическими, так как первичной затрачиваемой энергией используют электрический ток. К источникам света относят не только приборы с оптическим излучением в видимой части спектра (длины волны 380-780 нм), но и в ультрафиолетовой (10-380нм), и инфракрасной (780-106нм) областях спектра.
Одним из главных и важных явлений природы является свет, и трудно представить жизнь без света. Более 80% информации об окружении человек получает через зрительные ощущения. Поэтому основным назначением электрических источников света является создание требуемых для человека световых условий.
Для анализа математического ряда электропотребления можно использовать статистический и факторный метод. Различия заключаются в методике расчета и выводам, которые в последствии получим. Статистический анализ считается более простым, но и выводы по нему не всегда могут в полной мере ответить на поставленный вопрос. При факторном анализе, при допущении ошибки на первом этапе (отбор факторов влияния) можно сделать в итоге не верные выводы. В связи с чем в третьей главе бакалаврской работы будет проведен анализ как статистическим, так и факторным методом.
Существует много различных источников света, которые мы часто, а точнее постоянно используем в нашей повседневной жизни. Более того, без них трудно представит наш сегодняшний мир. Основным является дневной свет, который, в свою очередь, имеет различные фазы: прямой солнечный свет, ясное небо, облачное небо и т. д. Помимо дневного света, существует большое количество искусственных источников освещения, например, лампы накаливания, люминесцентные лампы. Все вышеперечисленные источники освещения имеют различное спектральное распределение энергии.
Осветительную нагрузку начинают рассчитывать еще на стадии проектирования. Для обеспечения на рабочих местах нормируемой освещенности проводят светотехнический расчет. Его задачей является определение электрической мощности установки для получения заданной освещенности. Выбор расположения, количества и типа светильников общего освещения является одним из основных вопросов, решаемых при устройстве осветительных установок, влияющим на экономичность, качество освещения и удобства эксплуатации
3. Оценка энергетического эффекта от перевода часов на летнее и зимнее время для НСО
3.1 Назначение прогнозов электропотребления. Краткосрочное прогнозирование
Множество случайных и неопределенных факторов влияют на потребление электроэнергии. Даже с небольшой заблаговременностью до 1 часа невозможно точно предвидеть объем покупки. Тем более это невозможно в длительных периодах. Появляются большие риски в результатах текущей деятельности, в инвестиционных проектах, в перспективах развития энергетики. В этих условиях большое значение имеет исследование процесса электропотребления и его случайных свойств.
Задача расчетов прогнозов потребления решается на всех временных интервалах с последовательным уточнением результатов расчетов по мере уменьшения времени упреждения. Точность прогнозных расчетов определяется соответствием применяемых математических моделей процессу колебаний потребления. В целом колебания потребления представляют собой сложный нестационарный случайный процесс, имеющий определенные цикличности (регулярные колебания). Они определяются сезонными колебаниями температуры и освещенности (долготы дня) в разрезе года, технологическим режимом работы предприятий, режимом труда и отдыха населения. На регулярные колебания накладываются нерегулярные и случайные компоненты, определяемые резкими изменениями погодных условий, различными социальными факторами (популярные телевизионные передачи, переносы рабочих выходных дней и т. п.). Все эти процессы должны учитываться при разработке математических моделей прогноза.
Методические подходы к прогнозированию электропотребления зависят от целей, которые ставит перед собой организация. В работе будут рассмотрены подходы к прогнозированию электропотребления относительно временного аспекта.
Для краткосрочного прогнозирования используются в основном временные ряды и регрессионные связи, отражающие внутренние процессы объекта.
Существует несколько подходов к построению прогнозирующих моделей электропотребления. Первый подход, предполагает использование математических и эвристических моделей. Второй — эвристических.
Первый подход в основном базируется на использовании временных моделей. Он заключается в идентификации модели одномерного временного ряда электропотребления и его экстраполяции. При этом предполагается, что все структурные составляющие модели (тренд, сезонная компонента, автоковариационная структура) в ближайшем будущем будут вести себя таким же образом, как и в прошлом, т.е. предполагается устойчивость модели. Такой подход можно считать полноценным прогнозирующим, поскольку единственным фактором в таких моделях является время, и не требуется знания прогнозов множества сопутствующих факторов. В этом — его достоинство, но и, одновременно, — ограниченность, поскольку информации, содержащейся в динамике (поведении во времени) самого показателя, может быть недостаточно для обеспечения требуемого качества прогноза.
Повышение достоверности прогнозов предполагает внесение поправок на основе факторных статистических связей и экспертных. Факторные модели дают статистические зависимости прогнозируемого показателя от набора факторов. При этом текущее значение электропотребления связывается с текущими значениями факторов. Категория времени вырождается в обычный индекс. Использование подобного подхода может быть конструктивно, поскольку информации о вводимых факторах, можно последовательно повышать точность прогноза.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
3.2 Оценка эффектов от перевода часов на зимнее и летнее время статистическим методом
Для оценки влияния перехода на летнее и зимнее время на уровень электропотребления рассмотрим временной ряд за период с 2007 — 2016 гг.
Перевод стрелок часов в данном периоде осуществлялся в следующие даты, представленные в Таблице 7.
Таблица 7 — Даты перевода стрелок часов на летнее и зимнее время за 2007 — 2016 годы
Оценка эффектов от перевода часов на зимнее и летнее время 2016 г.
Дата перевода стрелок часов 24 июля в 2:00, период ретроспекции формируется в пределах временного ряда 01.06.2016 — 30.08.2016
Рисунок 22 — График нагрузки за период 01.06.2016 — 30.04.2016
Таблица 8 — Расчет модели графиков нагрузки выходного и буднего дней весна 2016 год
Период стабильности вычисляется путем расчета отклонений остатка после тренда от значения Рср.сут., отклонения внутри периода не должны превышать 10%.
На интервале 01.02.2007 — 30.04.2007 период стабильности будет с 01.03.2007 по 07.04 2007????
Для каждого часа вычисляются и усредняются значения Р1 = Р(t)-Ртренд. Рассчитываются значения модели графика нагрузки для выходных и рабочих дней.
Графики нагрузки в день перевода на летнее время и следующую неделю имеют вид.
Рисунок 22 — Среднесуточный график нагрузки за 24.07.2016
На Рисунках изображены графики нагрузки будних дней первой недели после перевода стрелок часов. В понедельник заметно увеличивается нагрузка почти на протяжении всего дня (за исключением пару часов).
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
В следующие дни можно наблюдать увеличение нагрузки в первой половине дня и снижению ее во второй половине дня, в субботу нагрузка фактического дня выше чем модели, особенно в дневные часы.
Проанализируем отклонения фактических значений нагрузок от модели по часам суток и в утренний и вечерний максимумы.
Таблица 9 — Анализ показателей графиков нагрузки по часам суток
Таблица 10 — Анализ показателей графиков нагрузки в утренний и вечерний максимумы
Проанализируем отклонения фактических значений нагрузок от модели по часам суток и в утренний и вечерний максимумы.Расчетные данные сведены в Таблицы 9 — 10.
По данным таблиц 9 — 10 можно сделать вывод, что в рассматриваемые дни фактическое электропотребление в вечерние часыоказалось ниже чем в модели, кроме первых двух дней перевода, утренний максимум незначительно повышается(кроме дня перевода стрелок и пятницы 29 числа). Расчеты для 2008, 2009 и 2010 годов были проведены аналогично.
Рекомендации по использованию летнего и зимнего времени для Новосибирской области
В результате проведенного в данной работе анализа графиков нагрузке после перехода на летнее и зимнее время получены данные, позволяющие оценить эффект экономии электроэнергии после перевода часов. Расчеты проводились для рабочей недели после перевода стрелок часов и выходного дня.
Таблица 11 — Анализ показателей графиков нагрузки при переходе на летнее время 2007-2010 годы
Таблица 12 — Анализ показателей графиков нагрузки при переходе на зимнее время 2007-2010 годы
Как следует из приведенной выше таблицы, влияние перевода времени существенно различается в разные года и сезоны.
При переходе на летнее время в 2007 году наблюдается снижение нагрузки в первые четыре дня, в основном это заметно в вечернем пике, далее потребление возрастает, в 2008 году потребление существенно снижается в рабочие дни, в выходной день увеличивается, в 2009 году снижается суммарное потребление и неравномерность нагрузки, в 2010 году получен неоднозначный результат .
При переходе на зимнее время в 2007 году потребление снижается в основном в утренние и дневные часы, в вечернем пике нагрузка увеличивается, в 2008 году нет однозначного результата, в 2009 году объем суточного потребления значительно увеличивается, существенно увеличивается вечерний максимум, в 2010 году потребление при переходе на зимнее время снижается.
Подводя итог, можно сказать, что рассматривая период после перехода на летнее и зимнее время в различные года, не получается дать однозначную оценку о влиянии перевода часов на экономию электроэнергии для рассматриваемой энергосистемы, так как из года в год не просматривается одинаковой тенденции к снижению или повышению потребления. Графическая иллюстрация- рисунок 29.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 29 — Изменения суточного потребления при использовании летнего времени
Для получения более достоверного результата необходимо провести анализ влияния климатических факторов (температура, освещенность), так же анализ структуры осветительной нагрузки для различных групп потребителей.
3.3 Оценка эффектов от перевода часов на зимнее и летнее время факторным методом
Принято считать, что наиболее значимые факторы влияющие на электропотребление это температура и освещенность.Температура измеряется достаточно просто, при этом из года в год она достаточно изменчива. Это происходит из-за влияния различных циклонов и воздушных масс. Прогнозировать движение воздушных масс и их влияние на температуру в той или иной мере весьма затруднительно. В то время освещение является более постоянным фактором, так как территория Новосибирской области неизменна и рассвет, зенит и заход Солнца является постоянным из года в год. Имеют место осадки, которые могут повлиять на ухудшение освещенности. Принимая это во внимание максимальная и минимальная шкала временам года отлична. Можно предположить, что в нее уже заложены усредненные осадки и облачность, в связи с чем освещенность территории уменьшается.
Географические характеристики- НСО расположена в центральной части материка Евразия, почти в центре Российской Федерации на юго-востоке Западно-Сибирской низменности — одной из величайших равнин мира. Площадь области 178 тысяч кв. км. или 1% территории России. Протяжённость области с запада на восток более 600, а с севера на юг до 400 километров. Она заключена в пределах 75-85 градусов восточной долготы и 53-57 градусов северной широты. Величина солнечной радиации зависит от географической широты и состояния атмосферы. Географическая широта определяет высоту солнца над горизонтом и продолжительность дня. В июне солнце поднимается в полдень на высоту до 600, продолжительность дня в области 16 — 17 часов, поверхность получает достаточно тепла и света. В декабре высота солнца всего 12 — 140, день уменьшается до 7 — 8 часов, поэтому зимой солнечного тепла намного меньше.
При недостаточности естественного освещения используется искусственное. Для того, чтобы узнать в какие месяца наибольший разница между требуемым освещением и естественным возьмем метеорологические средние данные о восходе, зените и заходе Солнца по месяцам в год без перевода времени. Так же примем рабочий день с 8.00 до 18.00 для коммунально-бытовых потребителей (КБП) и с 7.00 до 19.00 для непромышленных (НП). Далее изобразим это на рисунке 3.2.1, где освещенность принимаем в относительных единицах от 0 до 10, т.е. от минимума до максимума. Зафиксируем на временном отрезке рабочий день с 8.00 до 18.00 и с 7.00 до 19.00, который постоянен по месяцам.
Таблица 13 — Длительность естественного освещения НСО
Далее изобразим это на рисунке 31, где освещенность принимаем в относительных единицах от 0 до 10, т.е. от минимума до максимума. Зафиксируем на временном отрезке рабочий день с 8.00 до 18.00, который постоянен по месяцам.
Рисунок 31 — Освещенность по месяцам для НСО в относительных единицах
По Рисунку 31 можно сделать вывод, что естественная освещенность для использования в рабочее время в январе, феврале, ноябре и декабре недостаточна. Про март, сентябрь и октябрь невозможно однозначно сказать, так как принятая освещенность принята без учета осадков.
Рисунок 32 — Корреляционный анализ зависимости суточного потребления электроэнергии и длительности естественного освещения
Взаимосвязь между температурой и энергопотреблением очевидна, а взаимосвязь с освещенность проверим с помощью корреляционного анализа (Рисунок 31).
Для расчётов использовался год без перевода времени. Тем самым получили, что средний коэффициент корреляции r=0,57, следовательно, имеется средняя корреляция. Прослеживается тенденция: при увеличении продолжительности естественного освещения суточное потребление электроэнергии уменьшается, верно и обратное- при уменьшении длительности естественного освещения энергопотребление увеличивается.
В следующем шаге выделим долю коммунально-бытовых и непромышленных потребителей из общего графика нагрузки. Для этого используем данные о процентномсоставе рассматриваемых потребителей в общем графике энергопотребления. Возьмем 2011 год для расчетов.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Таблица 14 — Структура потребителей электроэнергии за 2009-2012 гг.
Для в электропотреблении у КПБ и НПП значительна. Промышленность, железнодорожный и городской транспорт не будут рассмотрены в данной работе, в связи с тем, что промышленные потребители затрачивают одинаковое количество электроэнергии на освещение. Это в связи с тем, что многие производственные цеха нуждаются в искусственном освещении по требованиям нормативных актов. Железнодорожный транспорт так же затрачивает почти идентичное количество электроэнергии.Если рассмотреть затраты электрической энергии для коммунально-бытовых потребителей, то получим:
Таблица 15 — Процентное соотношение затрат электрической энергии КБП
Графически это можно представить:
Рисунок 33 — Среднее потребление электрической энергии по группам затрат КБП
Рисунок 34 — Среднее потребление электрической энергии по группам затрат КБП
Среднее значение затрат, приходящиеся на освещение примем 24% от общего электропотребления. Часовые значения электропотребление на освещение так же будет изменяться, в связи с тем, что каждый час естественное освещение различно. Имеется место изменение и по месяцам, сезонам. В расчетах будут приведены по сезонам.Для того, чтобы в дальнейшем можно было сделать более конструктивные выводы и в связи с тем, что график нагрузки требовался лишь для выделения частей и процентов для, затраченных на искусственное освещение — в расчетных таблицах будет отображены лишь процентные соотношения.
Допущения расчетов:
· При составлении затрат электроэнергии на искусственное освещение применялись удельные веса, которые зависели от времени года и средней степени освещенности. Так же влияние оказывал график электропотребления, так как затраты на освещение не могли превысить электропотребление за данный час.
· При расчетах рассматривался перевод времени на +1, -1,+2 и -2 часа, так как данный перевод наиболее возможен в будущем.
· При рассмотрении графиков нагрузки было решено использовать только рабочие дни, так как выявить закономерности и график нагрузки в выходной день значительно проблематично и есть большая вероятность допущения значимой ошибки и,как итог, не корректный вывод.
· Для лета характерен длинный световой день и избыточность освещения, в связи с этим перевод часов не скажется на экономии электроэнергии, затраченного на искусственное освещение. Тенденция для зимнего периода обратная- недостаточность естественного освещения и применение искусственного. Очевидно, что при переводе часов все равно будет затрачиваться практически одинаковое количество электрической энергии на освещение. В свя с этими обстоятельствами данные для зимы и лета и графики будут приведены лишь для ознакомления и в расчетах при переводе часов участвовать не будут.
Использование перевода часов для КБП для уменьшения затрат электроэнергии на искусственное освещение.
Таблица 16 — Процентное соотношения затрат электроэнергии всего и на освещение для зимы и лета, по часам
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 35 — Типовой график нагрузки рабочего дня (зима) для КБП с указанием рабочего времени и смещением рабочего времени
Рисунки наглядно показывают недостаток естественного освещения зимой и избыток летом, о чем упоминалось выше.
Таблица 17 — Процентное соотношения затрат электроэнергии всего и на освещение для осени и весны, по часам
Таблица 18 — Процентное соотношения затрат электроэнергии всего и на освещение для осени и весны при переводе времени, по часам
При недостаточности естественного освещения используется искусственное. При этом сумма затрат на освещения за сутки равна 24% от суммарного электропотребления за тот же период времени.
В следующем шаге сделаем наложение типовых графиков нагрузки с графиком нагрузки с использованием перевода часов для соответствующих сезонов. После этого сможем посчитать разницу между ними, т.е. энергетический эффект. С целью наглядности наложения двух графиков друг на друга ниже представлен Рисунок 47 для графика нагрузки рабочего дня осеннего без перевода времени и с переводом на один час вперед.
После расчетов разницы затрат электроэнергии на освещение между типовым графиком нагрузки и графиком нагрузки с переводом времени получили значения энергетического эффекта от применения перевода времени.
Таблица 19 — Энергетический эффект от перевода часов для КБП
Исходя из полученных значений можно сказать, что наибольший положительный энергетический эффект будет при переводе на 1 час вперед (снижение затрат на электроэнергию за осень и весну 12,8%), затем при переводе стрелок часов на 2 часа назад (затраты будут снижены на 12%). Перевод на 1 час более ожидаем с первой точки зрения, чем на 2 часа назад. Как видно на рисунках выше, если мы переведем время на 2 часа назад, то сможем в утренний пик использовать естественное освещение, тем самым снижая электропотребление, в связи с этим значительный процент экономии.
Перевод на 1 час назад и на 2 часа вперед так же показали неплохие результаты в 10,14% и 10,91%, соответственно. Это хоть и менее первых двух вариантов, но ощущаемо для коммунально-бытовых потребителей. В случае при переводе времени на 2 часа вперед потребители будут использовать электрическую энергию на утренний пик. При этом вечером будет достаточно светло и в вечерний пик затраты на электроэнергию будут снижены.
С целью проверки такой или иной энергетический эффект получат другие потребители, а именно непромышленные, продолжим расчеты. Они будут проведены аналогично для сравнения полученных результатов.
Использование перевода часов для НПП для уменьшения затрат электроэнергии на искусственное освещение.
Доля затрат на искусственное освещение непромышленных потребителей значительна (45% от графика нагрузки электропотребления). Потребитель заинтересован в снижении затрат на электроэнергию и приминает естественное освещение, когда это возможно. Следовательно, график нагрузки рабочего дня будет в большой степени завесить от использования светового дня. Рабочий день для НПП, в среднем, с 7.00 до 19.00.
Таблица 20 — Процентное соотношения затрат электроэнергии всего и на освещение для зимы и лета, по часам
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Таблица 21 — Процентное соотношения затрат электроэнергии всего и на освещение для осени и весны при переводе времени, по часам
При недостаточности естественного освещения используется искусственное. При этом сумма затрат на освещения за сутки равна 45% от суммарного электропотребления за тот же период времени.
Далее сделаем наложение типовых графиков нагрузки с графиком нагрузки с использованием перевода часов для соответствующих сезонов. С целью наглядности наложения двух графиков друг на друга ниже представлен Рисунок 58 для графика нагрузки рабочего дня осеннего без перевода времени и с переводом на один час вперед. Остальные в приложении 2.
После расчетов разницы затрат электроэнергии на освещение между типовым графиком нагрузки и графиком нагрузки с переводом времени получили значения энергетического эффекта от применения перевода времени.
Таблица 22 — Энергетический эффект от перевода часов для НПП
Исходя из полученных значений можно сказать, что наибольший положительный энергетический эффект будет при переводе на 1 час вперед (снижение затрат на электроэнергию за осень и весну 17,8 %) и при переводе стрелок часов на 1 час назад (затраты будут снижены на 17,8 %). Перевод на 2 часа вперед и на столько же назад так же положительно скажется на экономии электрической энергии посредством использования естественного освещения.
Заключение
В результате изучения теоретических аспектов темы дипломной работы мною были сделаны следующие выводы:
1) каждая страна на протяжении всей истории выбирала самостоятельно использовать или нет перевод часов;
2) на данный момент не существует единой методики оценки эффектов от перевода часов;
3) одним из главных факторов перевода часов -увеличение доли естественного освещения. Доля затрат электрической энергии на данные нужны в Новосибирской области значительна.
Расчет энергетического эффекта проводился по разным методикам, которая заключалась в использовании статистического и факторного анализа.
В результате статистического анализа можно сказать, что рассматривая период после перехода на летнее и зимнее время в различные года, не получается дать однозначную оценку о влиянии перевода часов на экономию электроэнергии для рассматриваемой энергосистемы, так как из года в год не просматривается одинаковой тенденции к снижению или повышению Для расчетов вторым способом было установлено, что освещение является одним из главных влияющих факторов на электропотребление. Итоговые расчеты подтвердили, что при переводе времени может использоваться естественное освещение и затраты на электрическую энергию снижаются. Максимальный эффект был установлен при переводе на 1 час вперед, далее на 1 час назад, 2 часа назад и 2 часа вперед.
При принятии решения о переводе Российской Федерации на новое время важно оценить эффекты для каждого региона в отдельности и только после этого принять решение. Это связано с тем, что сдвиг на 1 час вперед или назад может не сказаться положительно для всей страны. Именно поэтому должны рассматриваться регионы или даже области в отдельности для принятия решения, которое привет к максимальной пользе для общества и экономики.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Расхождение в оценках у двух подходах может быть связано с тем, что при использовании статистического метода модель дает погрешность около 5%, а суммарный эффект составляет всего 6-7%.
Список использованных источников
. Федеральный закон «Об исчислении времени» 107 ФЗ от 03.06.2011.
. Антонов Н. В Управление электропотреблением в бытовом секторе Н. В. Антонов, канд. экон. наук, главный эксперт ЗАО «АПБЭ».
. Дронова Ю. В. Русина А. Г. Методика прогнозирования графика нагрузки энергосистемы Новосибирской области, Новосибирск, 2007
. Макоклюев Б. И. Анализ и планирование электропотребления / Б. И. Макоклюев. — М. : Энергоатомиздат, 2008. — 295 с.:ил.;25 см. -Библиогр.: с. 280-293.
. Макоклюев Б.И. Влияние перехода на летнее и зимнее время на уровень электропотребления в различных регионах России (ОАО “ВНИИЭ”), (Университет “Дубна”).
. Макоклюев Б.И. Моделирование электрических нагрузок электроэнергетических систем /Макоклюев Б.И., Костиков В.Н// Электричество,1994, N 10.
. Макоклюев Б.И. Влияние метеорологичеких факторов на электропотребление./ Б.И. Макоклюев, В.С. Павликов, А.И. Владимиров, Г.И. Фефелова// Электрические станции, 2002,N 1.
. Макоклюев Б.И Расчет и планирование режимных параметров, балансов мощности и электроэнергии АО-энерго и предприятий сетей с помощью программных комплексов «Энергостат» и “РБЭ”. Сборник докладов : “Современные методы и средства расчета, нормирования и снижения технических и коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях” — М., НЦ ЭНАС , 2000.
. Макоклюев Б.И. Оперативное прогнозирование нагрузки ЭЭС с учетом метеофакторов. Советчики диспетчеров по оперативной коррекции режимов работы ЭЭС./ Макоклюев Б.И., Федоров Д.А. — Иркутск, 1984.
. Макоклюев Б. И. Моделирование электрических нагрузок на ЭВМ. Разработка, проектирование и внедрение технических средств АСУ в энергетике. Сб. трудов Энергосетьпроект, М.: Энергоиздат, 1986.
. Макоклюев Б.И. Программный комплекс анализа и планирования режимных параметров энергообъединения/ Макоклюев Б.И., Антонов А.В., Костиков В.Н//.»Энергостат-1.1″. Вестник ВНИИЭ, М., НЦ ЭНАС 1996.
. Макоклюев Б.И. Влияние колебаний метеорологических факторов на электропотребление/Макоклюев Б.И., Павликов В.С., Владимиров А.И., Фефелова Г.И. -Электрические станции,2002,N1.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
. Макоклюев Б.И. Статистический анализ и планирование технико-экономических показателей энергообъединений на основе программного комплекса «Энергостат»/ Макоклюев Б.И., Cалманов Б.И., Антонов А.В.- Энергетик, 2002, N 3.
. Поспелов, Г.Е. Электрические системы и сети. Проектирование./ Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. — М.: Высш.Шк., 1998.
. B.L. Ullman (1918). «Daylight saving in ancient Rome» (en). TheClassicalJournal 13 (6): 450-451.