ניתוח עלות מחזור חיים של ממרכי חשמל על בסיס תקנים של IEC

ניתוח עלויות מחזור חיים של טרנספורמציות חשמל על בסיס תקנאי IEC

מסגרת עיקרית על בסיס תקנאי IEC

לפי IEC 60300-3-3, עלויות מחזור החיים (LCC) של טרנספורמציות חשמל כוללות חמישה שלבים:

• עלויות השקעה ראשונית: רכישה, התקנה ופעילה (לדוגמה, 20% מה-LCC הכולל עבור טרנספורמציה של 220kV).

• עלויות הפעלה: איבודי אנרגיה (60%-80% מה-LCC), תחזוקה ובדיקות (לדוגמה, חסכון שנתי של 2,600 קילוואט-שעה עבור טרנספורמציה יבשה בקיבולת 1250kVA).

• עלויות פירוק: ערך שאריות (5%-20% מהשקעה ראשונית) פחות דמי פינוי סביבתי.

• עלויות סיכון: איבודים עקב כשלונות וקנסות סביבתיים (מחושבים כתדירות כשל × זמן תיקון × עלות איבוד ליחידה).

• _EXTERNALITIES_ סביבתיים: פליטת פחמן (לדוגמה, 0.96 ק"ג CO₂/קילוואט-שעה אבוד, בסך עשרות אלפי קילוגרם לאורך 40 שנות חיי שימוש).

אסטרטגיות מרכזיות לאופטימיזציה של עלויות

יעילות והנדסה חומרים:

• ערך PEI: IEC TS 60076-20 מציג את מדד השיא של יעילות (PEI) כדי להתאים בין איבודי עומס ואיבודי עומס חסר.

• סלילים מאלומיניום: מפחיתים עלויות ב-23.5% בהשוואה לנחושת, עם פיזור חום משופר.

אסטרטגיות הפעלה:

• אופטימיזציה של שיעור עומס: שיעורי עומס כלכליים (60%-80%) ממזערים איבודים (לדוגמה, חסכון שנתי של 14.3 מיליוןหยואן עבור טרנספורמציה של 220kV).

• תגובה צד ביקוש: גזירה של пики מפחיתה את LCC ב-12.5%.

• מודלים דיגיטליים: אינטגרציה של פרמטרים כמו עקומות יעילות ותפוצת כשלונות עבור סימולציות עלויות דינמיות.

מדוגמאות

מקרה 1 (טרנספורמציה של 220kV):

אפשרות A (סטנדרטית): עלות ראשונית = 8 מיליון יואן, LCC של 40 שנה = 34.766 מיליון יואן.

אפשרות B (יעילה מאוד): עלות ראשונית גבוהה ב-10.4%, אך LCC כולל נמוך ב-11.8% בעקבות חסכון של 4.096 מיליון יואן בעלות אנרגיה.

מקרה 2 (טרנספורמציה עם ליבה אמורפית של 400kVA):

מפחיתה את עלויות המחזור הקשורות לפחמן (CLCC) ב-15.2% אך מגבירה את שיעורי הכשלונות ב-20%.

אתגרים והמלצות

• פערים נתונים: סטטיסטיקות כשלונות בלתי שלמות עשויות להטות מודלים (לדוגמה, 35% מה-LCC מיוחסות לכשלונות בטרנספורמציות של 10kV).

• יישור מדיניות: לקשר תקני יעילות אנרגטית עם LCC (לדוגמה, תקן ה-GD 20052-2024 של סין מחייב שדרוגי יעילות).

• eğilimler gelecekte: כליםcision decision based on AI and circular economy designs (e.g., modular structures improve residual value by 5%-10%).