Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергетические ресурсы 

В России огромные резервы энерго

Азат Салихов

 

Во всем мире электроэнергетическая отрасль считается достаточно соблазнительной для вложения капитала и привлечения инвестиций. но при на данный моментшнем многообразии точек зрения о путях обновления и развития электроэнергетики и коммунального хозяйства инвесторам, желающим вложить средства, весьма трудно определиться, какое направление наиболее эффективно и гарантированно обеспечивает быстрый возврат средств.

 

Несмотря на кажущуюся простоту циклов производства и потребления тепла, опыт демонстрирует, что у нас крайне мало специалистов, достаточно глубоко разбирающихся в вопросах выработки и потребления электрической и тепловой энергии. Поэтому в большинстве случаев решения принимаются без учета объективных законов природы, физики и термодинамики, экономики и даже мнений специалистов.

 

В большой энергетике накопилось множество проблем, происходит лавинообразный цикл старения оборудования. но в коммунальной энергетике проблем так же больше. И от их решения зависит не только энергетическая, но и национальная безопасность страны.

 

По моему мнению и убеждению, проблемы большой и коммунальной энергетики тесно взаимосвязаны и могут быть весьма эффективно решены с большой выгодой для страны.

 

При выработке электроэнергии доля газа в топливном балансе страны на данный момент составляет 65 процентов, а в коммунальном хозяйстве—600млн.Гкал тепла в год производят 68 тысяч котельных, работающих на газе. И пока стоимость газа будет самой низкой, какие бы форумы ни собирали угольщики или нефтепереработчики, как бы ни пытались включить административный ресурс, рыночный механизм будет делать свое дело—все потребители топлива попытаются максимально использовать газ. С другой стороны, газ не только самое дешевое, но и самое чистое сырье, поэтому даже при на данный моментшних (и будущих в перспективе) требованиях экологов газ так же долго будет превалировать и его доля будет только расти.

 

Другой вопрос: насколько эффективно используется потенциал этого невозобновляемого, весьма ценного качественного сырья в энергетике и коммунальном хозяйстве? Если ответить на поставленный вопрос с позиции котельщиков, то ответ будет вполне удовлетворительный. На электростанциях КПД газовых котлов находится на уровне 92-94 процентов. Если котельные агрегаты коммунального хозяйства также поддерживаются на хорошем, уровне, то КПД их может быть не хуже этого показателя. А сторонники и лобби так называемых крышных котельных (весьма современных, автоматизированных и т. д.) могут привести такой непробиваемый аргумент: на их оборудовании КПД может составить более 100 процентов. И это в самом деле может быть.

 

А если так же вспомнить о потерях тепла при транспортировке по магистральным и межквартальным трубопроводам, да так же учесть объем работ по их строительству и содержанию, то вроде бы становится очевидным, что при техперевооружении и обновлении коммунального хозяйства крышным и местным котельным нет альтернативы. Почему же во множественных промышленно развитых (и не только) странах в законодательном порядке запрещено прямое сжигание газообразного топлива в топках котлов?

 

Вот тут-то стоит вспомнить, что газ у нас сжигается не только для выработки тепла для коммунальных нужд. так же больше его сжигается в топках котлов электростанций. Известно, что КПД конденсационного цикла на наших ТЭС составляет всего от 23 до максимум ... 40 процентов!!! Существующая паротурбинная технология такова, что остальное тепло просто выбрасывается. Это не только расточительство, это так же и тепловое загрязнение окружающей среды.

 

Но, как известно, безвыходных ситуации не бывает. Выход, оказывается, есть, и он давно известен. Более того, в этом деле Советский Союз был первым, кто нашел эффективное решение проблемы, и до сих пор мы пользуемся его плодами. Оно заключается в широком применении ТЭЦ, где определенная часть пара не доходит до конденсатора, а в виде тепловой энергии отправляется потребителю. При этом КПД использования потенциала газа достигает 90 и более процентов. Почему же вся электроэнергия не вырабатывается по такой схеме? Беда в том, что даже в нашей холодной стране нет потребителей для такого количества тепла. Положение так же более усугубляется тем, что в последнее время из-за несовершенства тарифов и непринятия необходимых мер со стороны государства и регулирующих органов даже этот рынок тепла для ТЭЦ существенно сужается из-за строительства собственных теплоисточников со стороны потребителей.

 

Энергосистема Республики Башкортостан, занимающая второе место после Москвы по количеству вырабатываемого тепла, всего 25, в лучшие годы—30 процентов электроэнергии вырабатывает по когенерации (если по-другому—по теплофикационному циклу). Что же говорить о других регионах?

 

Что же нужно предпринять, чтобы потенциал газа на наших ТЭС использовался не на 25-35 процентов, а хотя бы на 80-90 процентов? Вернусь к проблемам коммунальной энергетики, где также в больших объемах сжигается газообразное топливо. В этой отрасли потребители тепла есть и будут, несмотря ни на какие кризисные явления в экономике, так почему бы не вырабатывать электроэнергию на этом рынке тепла? Выгода от этого очевидна: полезной продукции в виде электрической и тепловой энергии будет вырабатываться столько же, сколько и раньше, но газа при этом сжигаться будет в полтора раза меньше, причем экологические и экономические потери сводятся к минимуму. Но для этого коммунальщики должны перейти на другой уровень технологий, они обязаны начать строить электростанции и вырабатывать не только тепловую, но и электрическую энергию.

 

Пусть не обижаются работники ЖКХ, но эта сфера на данный момент, думается, не готова и не способна воспринять и реализовать идею повышения эфф. использования энергии. В существующих условиях легче доказывать необходимость повышения цен на энергоресурсы, чем заниматься новыми технологиями. Если удается покупать тепловую энергию у энергетиков по 60 рублей за Гкал и перепродавать конечным потребителям за 600 и более рублей, зачем же заниматься поиском инвестиций и внедрением новых технологий для снижения себестоимости продукции? Да и муниципалитетам при грядущей ликвидации дотаций населению выгоднее забыть об энергосбережении...

 

Тогда энергетики должны изменить свою психологию (отголоски гигантомании живы до сих пор) и, наступив на горло своего самолюбия, заняться так называемыми мелкими проблемами коммунальной энергетики. Профессионально они для этого давно подготовлены и способны на это.

 

Если до сих пор электроэнергия на ТЭС вырабатывалась только по паротурбинной технологии, то на данный момент уже используются новые технологии, когда рабочим телом цикла является не только пар, а и непосредственно само топливо, в частности газ. Такой подход с успехом используется в газотурбинных установках и газопоршневых агрегатах, где k использования потенциала газа доходит до 80-90 процентов. Не вдаваясь в тонкости происходящих термодинамических циклов при производстве энергии по разным технологиям, важно отметить принципиальные отличия этих направлений. Выработка электроэнергии по традиционней паротурбинной технологии опять начинается при температуре рабочего тела порядка 500-550°С, а по технологии, где рабочим телом является само топливо,—уже при температурах порядка 1300-1500°С, а когда в котлах, сжигая газ (с температурой горения около 2000°С), получают сетевую воду с температурой 70-130°С, с позиции возможностей газа можно считать, что гора родила мышь.

 

Следует подчеркнуть, что рабочее тело—газы после ГТУ и ГПА—еще способно не только нагреть сетевую воду до 100-150°С, но и вырабатывать пар с температурой около 500-550°С. А вот как использовать энергию пара с температурой 30°С, как это на данный момент имеет место на всех ТЭС с конденсаторами—это уже вопрос. В результате огромное количество тепла, высвобождаемое при конденсации этого пара, сейчас просто выбрасывается с циркуляционной (охлаждающей) водой. Чтобы свести такие потери к минимуму, во множественных странах прямое сжигание газообразного топлива в топках котлов запрещено в законодательном порядке. С позиции термодинамики можно считать верхом безграмотности и расточительства то, что рядом с магистральными трубопроводами тепловых сетей, идущих от ТЭЦ, вырастают самые современные автоматизированные котельные, сжигающие газообразное топливо.

 

На ситуацию влияют и наши парадоксальные тарифы. Пока реалии таковы, что технология сама по себе, тарифы сами по себе. А надо бы, чтобы передовые технологии способствовали снижению тарифов, а тарифы стимулировали внедрение новых технологий.

 

Разумеется, решение множественных из названных проблем органически связано с капитальным строительством и, в частности, с его стоимостью. Когда пишут о ПГУ, то в голову сразу приходят блоки огромной мощности. Чтобы построить блок ПГУ-450МВт, необходимо иметь инвестиции в размере от 250 до 500млн. долларов США. Срок окупаемости этих блоков при нынешних тарифах составляет 15-20 лет. В прессе появилось сообщение, что удельная стоимость ПГУ-450МВт Северо-Западной ТЭЦ составила более 1600 долларов США. Следовательно, стоимость блока уже превышает 700 млн. долларов. Время строительства таких блоков составляет до десятка лет.

 

А сколько у нас в стране электростанций, которые, отработав расчетный ресурс, ждут своей участи: быть или не быть? Если такими темпами будет идти строительство новых станций, страна скоро вообще может остаться без генерирующих мощностей. Представляется весьма привлекательным следующий путь реновации действующих газовых ТЭС: смонтировать несколько газовых турбин достаточной мощности, чтобы котлы-утилизаторы после ГТУ постепенно вытеснили существующие (отработавшие ресурс) газовые котлы. А остальная схема—паропроводы, паровая турбина, генератор, водоподготовка и электрическая часть—использовалась бы по их прямому назначению, не требуя новых капитальных затрат.

 

Мировой опыт демонстрирует, что в этом случае удельная стоимость надстройки существующих ТЭС газотурбинными установками составит от 400 до 600 долларов на кВт. Наши первые надстройки ГТУ отопительных котельных в г.Ишимбай и в районном центре Мечетлинского района обошлись меньше 400 долларов на кВт. Значит, последующие установки после начала их серийного производства и превращения этих проектов в типовые должны стать так же дешевле.

 

Самое замечательное в этой схеме заключается в том, что такая надстройка позволяет снизить температуру и давление пара для оставшейся части ТЭС практически без ущерба для кпд обновленной электростанции. А снижение давления и особенно температуры пара позволяет намного увеличить оставшийся ресурс работы старого оборудования.

 

Следует добавить, что надстройка существующих ТЭС или котельных занимает меньше года. Абсолютные затраты на такую надстройку по карману отдельным предприятиям и даже частным лицам, так как вводимая мощность может колебаться от 1 до 100МВт.

 

Если в отдаленной перспективе проблема стареющих ТЭС, сжигающих газ, может быть решена то как быть с многочисленными коммунальными котельными?

 

Что же делать? На мой взгляд, при обновлении котельных коммунального хозяйства ни в коем случае крайне не желательно менять старые котлы на котлы нового образца, пусть даже со 100-процентным КПД. В третьем тысячелетии при использовании газа как топлива при производстве электрической и тепловой энергии вода и пар как рабочее тело должны уступить место газу и продуктам его сгорания. Нужно рядом с этой котельной устанавливать или ГТУ, или ГПА в качестве надстройки. Конкретно что устанавливать—ГТУ или ГПА—зависит от удельной стоимости оборудования и от количества отпускаемого котельной тепла.

 

У противников централизованного теплоснабжения на вооружении имеется железный аргумент: мол, при транспортировке тепла от источника до потребителя теряется до 20-30 процентов тепловой энергии. И, кроме того, это так же постоянное рытье дорог и улиц, и отлуч. потребителей от горячей воды при проведении ремонтных работ на теплотрассах, и т. д. Что на это можно возразить? КОГЕНЕРАЦИЯ базируется на объективных законах природы, а они, как известно, не зависят ни от воли, ни от желаний человека. Потери тепла при транспортировке и частота ремонтов теплотрасс—это уже чисто человеческий фактор. Качественное выполнение теплоизоляционных и монтажных работ, поддержание каналов и теплосетевого хозяйства на должном уровне—все это находится во власти и в пределах возможностей человека.

 

Это первый контраргумент, а второй заключается в следующем. Даже при самом высоком уровне потерь в тепловых сетях (25-30 процентов) они все же в два раза ниже, чем потери в конденсаторах тепловых электростанций.

 

И наконец, важно подчеркнуть, что КОГЕНЕРАЦИЯ и централизованное теплоснабжение—это не одно и то же. Имеющиеся сети помогают развитию когенерации, но было бы неразумно тянуть магистральные трубопроводы, чтобы доставить тепло нескольким домам за городом. А вот рядом с теми же домами электро- и теплоэнергия могут производиться комбинированным способом и без схемы централизованного теплоснабжения. на данный момент такие микроТЭЦ уже существуют. Значит, КОГЕНЕРАЦИЯ может развиваться и без схемы централизованного теплоснабжения, важно, чтобы газ не горел в топках котлов исключительно для выработки тепла.

 

Не отвергая важность строительства блоков ПГУ, следует подчеркнуть, что 100 ГТУ-ТЭЦ мощностью по 4,5МВт потребуют, в раза 3-4 меньше капитальных вложений и примерно в два раза меньше эксплуатационных расходов при выработке электроэнергии, чем один блок ПГУ-450МВт. 100 установок, разбросанных по региону,—это так же и отсутствие необходимости строительства новых линий и электроподстанций, доставляющих энергию потребителям от одного блока. Это, кроме всего прочего, высочайшая надежность и устойчивость энергосистемы и сетей. (11 сентября в США и чеченская война у нас, природные катаклизмы—все это заставляет не забывать об этом.) То же самое можно сказать и об экологии. В ОАО Башкирэнерго, кроме традиционных ТЭЦ, ГРЭС и ГЭС, в последние годы заработали несколько малых ТЭЦ на базе ГТУ и ГПА. Общая мощность малых электростанций на базе новых технологий к концу 2002 года составит более 28МВт, в 2003 году будет введено так же несколько электростанций с суммарной мощностью 43МВт. И это только начало, так как потенциал только круглогодичной нагрузки республики составляет более 2000МВт.

 

Что это за установки, можно судить по следующим показателям. Если за сентябрь 2002 года удельный расход условного топлива на флагмане башкирской энергетики Кармановской ГРЭС составлял 325,7 г/кВт*ч, а на самой лучшей по этому показателю паротурбинной Уфимской ТЭЦ-2—315,1 г/кВт*ч, то на ГПА Красноусольскм—181,7 г/кВт*ч. Нелишне будет подчеркнуть, что и другие технико-экономические показатели здесь в несколько раз лучше, чем на паротурбинных установках. А это значит, что эффект получается не за счет перекачки средств из одной отрасли в другую и не за счет простого повышения цен или тарифов, а за счет грамотного использования естественных природных законов и внедрения научно-технических достижений.

 

Предстоящая реформа электроэнергетической отрасли страны по проекту РАО «ЕЭС России» предусматривает делегирование некоторых важнейших функций энергообеспечения местной администрации. Проблемы обеспечения тепловой энергией потребителей всех рангов уж точно станут проблемами нуждающихся в ней: промышленных предприятий и региональных властей. При грамотной постановке дела местные власти могут оказаться в большом выигрыше. на данный момент наиболее эффективно функционирующие крупнейшие ГЭС и ГРЭС РАО. «ЕЭС России» практически оставляет за собой. Но энергии этих станций для покрытия всей потребности страны не хватит, поэтому ТЭЦ регионального значения так же долго будут работать. Тепловой рынок, на все 100 процентов—прерогатива региональных властей и крупных промпредприятий. Используя возможности теплового рынка и внедряя новые технологии, местные энергоисточники имеют намного больший шанс на вытеснение энергии, поставляемой из источников РАО «ЕЭС».

 

Да и частным лицам есть над чем задуматься. За рубежом солидные фирмы и бытовые потребители интересуются энергоустановками весьма маленькой мощности. Так, в германском городе Гера организуется производство моторгенераторов электрической мощностью до 5кВт и тепловой—до 13,5кВт. k использования теплоты топлива—93 процента. Для кого они предназначены? Подобные установки с большим успехом могут быть установлены в частных загородных домах и коттеджах.

 

С позиции рассматриваемой проблемы проводимая политика газификации сельскохозяйственных районов заслуживает всяческого одобрения. Во-первых, вытесняются множественные электрокотельные, которые по-варварски превращали электроэнергию в тепло, хотя, сжигая газ, получать только тепло—тоже не лучший вариант. Во-вторых, в перспективе эти сети открывают прямой путь развитию малой энергетики в сельской местности со всеми преимуществами комбинированного способа выработки электро- и теплоэнергии. Со временем собственная электростанция может стать столь же привычным атрибутом нашей повседневной жизни, как им на данный момент стал автомобиль.

 

В обществе до сих пор не утихают страсти по вопросу реформирования электроэнергетической отрасли, и хочется отметить, что по большому счету проблема даже не в этом. Без новых технологий так же ни одно общество не сумело сделать прорыва в желаемом направлении. Проблема в том, по какому пути пойдет развитие энергетики.

 

Надо быстрее переходить на путь, который ведет к максимальному энергосбережению. Уж слишком нерачительно используем энергоресурсы и за это дорого платим—подтверждают постоянно растущие тарифы.

 

Источник: http://www.cogeneration.ru

 



Циркуляционные насосы фирмы GRUN. Об изменении климата. Экодом нулевого энергопотреблени. Енергетична стратегія України на.

На главную  Энергетические ресурсы 





0.0068
 
Яндекс.Метрика