Анализ перспективы развития теплофикации и централизованного теплоснабжения

При анализе перспективы потребления тепловой энергии в России большинство оценок сходятся в том, что как общее потребление тепла, так и объемы централизованного теплоснабжения будут расти весьма умеренно (темпы роста до 2030 г. составят не более 1% в год). Это будет связано с реализацией энергосберегающей политики в области потребления тепловой энергии, структурными изменениями в экономике, увеличением доли малоэтажного жилья, использующего автономное теплоснабжение, стагнацией численности населения в стране. При этом, несмотря на серьезный рост автономных источников тепла в абсолютном измерении, преобладание централизованного теплоснабжения сохранится.

Умеренный рост или даже неизменность теплового потребления будут характерны и для российских крупных городов (мегаполисов) с преобладанием многоэтажной застройки в городской черте, где рост потребления тепловой энергии с увеличением численности населения будет практически компенсироваться энергосбережением в ЖКХ и выводом промышленных предприятий за пределы города.

Более 50% централизованного тепла в России производится на ТЭЦ. Ожидаемая «стабилизация» потребления централизованного тепла проявится в том, что имеющаяся тепловая мощность существующих ТЭЦ в перспективе окажется достаточной для обеспечения тепловой энергией большинства крупных городов. Более актуальным является вопрос старения оборудования действующих ТЭЦ и определение рациональных путей его модернизации и замещения. теплофикация электроцентраль реконструкция В последние два десятилетия в мировой энергетике произошли существенные сдвиги в техническом уровне энергетических установок. В обычной тепловой энергетике — это крупномасштабное распространение парогазовых установок (ПГУ) с электрическим КПД на уровне 55−60% при использовании природного газа и совершенствование паротурбинных установок (ПТУ) с ростом их КПД (эл.) на 4−5% (абсолютных). Это требует определенного переосмысления и корректировки ряда вопросов теплофикации и централизованного теплоснабжения в целом [1, 2].

Суть проблемы состоит в следующем. Рост КПД электрогенерирующей установки ведет к тому, что на базе каждого 1 кДж теплоты сгорания топлива вырабатывается примерно 0,5−0,6 кДж электроэнергии (подчеркнем, что выработка электроэнергии — наиболее универсального и качественного вида энергии — является основным назначением любой электрогенерирующей установки). Тем самым, для нужд теплоснабжения (с учетом потерь тепла с уходящими газами) остается всего лишь 0,4−0,3 кДж. Это не делает теплофикацию (комбинированную выработку электрической и централизованной тепловой энергии) лишенной смысла. Она, как и прежде, существенно увеличивает коэффициент использования тепла топлива (КИТТ) и снижает стоимость выработки электроэнергии и тепла, хотя и в меньших относительных размерах, чем на станции с менее экономичными электрогенерирующими установками.

В то же время на отопительной ТЭЦ соотношение отпускаемых электроэнергии и тепла, заметно изменяясь в годовом и суточном разрезах, все же является достаточно предопределенным. Более того, исходя из требований надежности снабжения теплом жилищных, коммунальных и промышленных объектов, расчетная (максимальная) тепловая мощность отопительной ТЭЦ определяется достаточно редко реализуемым условием — необходимостью обеспечения потребителя требуемым количеством тепловой энергии при сравнительно непродолжительной (несколько суток) расчетной минимальной температуре окружающего воздуха. С учетом сегодняшних реалий для средней полосы Европейской части страны это отношение расчетных тепловой и электрической мощностей ТЭЦ составляет примерно 3:1. Эта располагаемая тепловая мощность ТЭЦ в среднем используется лишь наполовину, но она в значительной степени определяет и структуру оборудования ТЭЦ, и, в известной мере, ее технико-экономические показатели. Поэтому при реконструкции действующих отопительных ТЭЦ прежде всего приходится исходить из сохранения их существующих тепловых мощностей.