Енергозбереження при організації спільної роботи ТЕЦ та котелень
Нове на порталі
11.08.17 Експерт про Комплексний план підвищення енергоефективності економікіУкаіни докладніше >>>
08.08.17 Збереження енергії. Як повернути $ 100 млрд в економіку регіонів // Думка докладніше >>>
04.08.17 В'ячеслав Кравченко: «Зелена енергетика навряд чи отримає вУкаіни ту частку, яку має в Європі» (інтерв'ю) докладніше >>>
Завантажити номер в форматі pdf (1606 Кб)
У Радянському Союзі пріоритет віддавався централізованого теплопостачання від ТЕЦ (теплофікації).
Значної економії вдавалося отримати тільки на великих ТЕЦ загального користування або на ТЕЦ великих підприємств, для дрібних же ТЕЦ витрати виявилися вельми високі, а для великих була потрібна наявність великої теплового навантаження.
У період масового житлового будівництва 60-80-х років була прийнята концепція випереджаючого будівництва великих котелень в районах масової забудови з подальшим переведенням котелень в піковий режим роботи спільно з майбутніми ТЕЦ, або навіть консервацією котелень.
Основною перешкодою для впровадження такої схеми виявилася відомча роз'єднаність. ТЕЦ і магістральні мережі від них перебували у віданні Міненерго, а котельні були на балансі підприємств міських теплових мереж, що підпорядковувалися місцевим органам влади. При відсутності особистих стимулів не було і ентузіастів об'єднання, і навіть котельні, що знаходилися у віданні Міненерго, для простоти експлуатації працювали на ізольовані системи.
У розвинених капіталістичних країнах теплофікація розвивалася спочатку на основі парових систем теплопостачання. Великі системи в Нью-Йорку і Парижі функціонують досі. На загальні паропроводи працюють ТЕЦ, котельні, сміттєспалювальні заводи, з включенням в роботу найменш економічних джерел тільки при похолоданні.
Аналогічні принципи були збережені при створенні водяних систем централізованого теплопостачання в Данії, Швеції, Фінляндії, Німеччини. Вони працюють на принципах кількісного регулювання, коли при похолоданні збільшення навантаження компенсується збільшенням витрат теплоносія. Фактично температура в теплових мережах або фіксується (близько 110 ° С), або поступово змінюється в діапазоні 100-110-120 ° С. Навіть в літній період підтримується температура більше 100 ° С для забезпечення роботи абсорбційних холодильних машин, що перетворюють теплоту мережної води в холод для систем кондиціонування будівель.
Кількісне регулювання дозволило масово використовувати схему спільної роботи ТЕЦ та котелень. При похолоданні спочатку збільшується витрата теплоносія від ТЕЦ, а потім запускаються котельні, що забезпечують недостатню кількість теплоносія, закінчуючи його своїми насосами в загальну мережу.
У Радянському Союзі повсюдно було прийнято якісне регулювання, коли при слабо витраті, що змінюється компенсація збільшення навантаження при похолоданні здійснюється збільшенням температури теплоносія (зазвичай з 70 до 150 ° С).
В умовах українського клімату вітчизняні системи теплопостачання були дешевше, ніж з кількісним регулюванням. Був потрібен менший запас за діаметрами мереж, вдавалося здійснювати грубе ручне регулювання при повній відсутності автоматики в мережах і у споживачів.
Одним із суттєвих недоліків цього методу є складність використання пікових котелень. Додатковий витрата не потрібен і пікові котельні можуть використовуватися тільки для підігріву теплоносія, що надходить від ТЕЦ, для чого ТЕЦ і котельні доводиться з'єднувати виділеної тепломережею (без споживачів), а споживачів підключати до мереж після котелень. Схема складна і дорога, тому і не отримала широкого розповсюдження. Фактично пікові котельні розміщуються безпосередньо на території ТЕЦ.
Але реальне життя внесла в схему якісного регулювання істотні зміни. На більшості ТЕЦ є істотні запаси теплової потужності, і пікові котли включаються тільки в найлютіші морози - досить теплової потужності парових теплофікаційних відборів турбін, теплота від яких обходиться в рази дешевше, ніж від пікових котлів.
Економіка брала своє навіть при соціалізмі. Оскільки технологічно використовується пар низького тиску і низької температури, то забезпечувати нагрівання мережної води до 150л ° С за рахунок іншого відбору пара нераціонально. Тому практично на всіх ТЕЦ була введена так звана температурна зрізка - обмеження температури теплосистем величинами істотно нижче 150 ° С.
Через відсутність механізмів регулювання гідравлічних режимів у споживачів і щодо коротких мережах від котелень, підвищення температури теплоносія вище 120 ° С зазвичай призводило до підвищення температури в зворотному трубопроводі до величин, небезпечних по скипанню води в мережевих насосах. Тому, за фактом, температурна зрізка застосовується і на всіх великих котелень.
В результаті ми маємо при низьких температурах зовнішнього повітря не якісне, а кількісне регулювання з істотним збільшенням витрат, благо діаметри трубопроводів теплових мереж, розраховані на завищені договірні навантаження, це дозволяють.
Треба, нарешті, узаконити температурну зрізання, але доводити її розрахунками, а не демагогічними заявами про неплатежі і нестачі палива. Грамотно підібрана температурна зрізка дозволить без великих витрат реалізувати схеми спільної роботи ТЕЦ та котелень, що працюють сьогодні окремо, без будівництва дорогих виділених теплових мереж, за принципом забезпечення сумарного навантаження від ТЕЦ і включенням котельні в роботу тільки при початку температурної зрізання.
Забезпечення додаткової витрати немає від ТЕЦ, а від пікових котелень, які перебувають в зоні навантаження, дозволить обійтися існуючими діаметрами теплових мереж від ТЕЦ, при істотному збільшенні навантаження, підключеної до них.
У багатьох містах для забезпечення такої схеми, виявляється, досить задіяти резервні перемички, вже наявні в теплових мережах.
Впровадження такої схеми можна поєднати з переходом на підвищений річний температурний графік для забезпечення централізованого холодопостачання.
Звичайно, в першу чергу, це власники ТЕЦ, зацікавлені в збільшенні реалізації тепла. В останні роки нові власники ТГК проявляють велику активність щодо закриття котелень з повним перемиканням навантаження на ТЕЦ. Навіть на нових ПГУ-ТЕЦ при здійсненні дорогих проектів підключення теплового навантаження виходять з помилкового посилання, що пікове навантаження можна забезпечити за рахунок потужностей ПГУ-ТЕЦ, таким чином, в середньому по році використовуючи її теплову потужність тільки на чверть.
Місцеві органи влади, що представляють споживачів - виборців, хоча б політично повинні бути зацікавлені в енергозбереженні, як методі стримування тарифів і зниження бюджетних витрат.
Розробка таких схем повинна стати істотною умовою технічних завдань для схем теплопостачання - складової частини обов'язкових програм комплексного розвитку інженерної інфраструктури. Інше питання, що таку серйозну роботу не зможуть зробити «фірмочки», що беруться за все що завгодно. Це серйозні інтелектуальні роботи - «вищий пілотаж» в теплопостачанні.
В газифікованих районах також важливо істотне зниження споживання газу, тому що в сьогоднішніх умовах існують труднощі з отриманням дозволів на його використання для нових джерел.
Тільки в Москві економія від впровадження «пікових схем» становить понад 1 млрд м 3 газу в рік.
Основне джерело - різниця в тарифах при теплопостачанні від ТЕЦ і котелень. Сформована система використання програм комплексного розвитку як основи для розрахунку інвестиційної складової в тарифах дозволяє легко враховувати ефекти економії.
Часто витрати на будівництво нових перемичок окупаються за один рік, тобто не призводять до зростання тарифів.
Другий принциповий питання - компенсація витрат власників котелень на під-тримання їх готовності до роботи. Введення двоставкових тарифів зі ставкою за потужність дозволяє цю проблему. Причому не обов'язково відразу вводити двоставочні тарифи для споживачів. Досить вирішити цю задачу на рівні джерел з подальшим їх усередненням. Можливо введення п'яти рівнів ставки за потужність:
- для базових джерел, що мають резервне паливо;
- для базових джерел, які не мають резервного палива;
- для пікових (резервних) джерел, що мають резервне паливо;
- для пікових джерел, які не мають резервне паливо;
- для чисто резервних (аварійних) джерел.
Можуть розглядатися варіанти продажу, оренди, концесії пікових котелень, або створення спільних акціонерних товариств з власниками ТЕЦ.
У більшості випадків енергозбереження - дуже дорогий процес, і в розвинених країнах він не може здійснюватися без значного набору економічних стимулів. У нашій же країні «неляканих енергорасточітелей» є вельми значний набір управлінських рішень, що дозволяють отримати значний ефект без істотних витрат. Криза має нарешті відволікти від ейфорії гігантських інвестицій, змусити подивитися під ноги і помітити, що існують величезні резерви економії, які «безгосподарно лежать», треба тільки нахилитися і взяти їх.
Всі статті рубрики Теплопостачання