Существующее положение теплового хозяйства на примере Сибири.
Ретроспективный анализ годового теплоснабжения на примере Сибири показывает , что оно увеличивалось в среднем на 50 млн. Гдж в год и в 1990 году составило в сумме 1197 и 828 млн. Гдж, соответственно в Западносибирском и Восточно-Сибирском экономических районах, или 11,5 и 8% теплопотребления республики.
Наиболее интенсивно развивалась Тюменская область, в которой теплопотребление увеличилось по сравнению с 1980 годом почти в 3 раза, хотя максимальный его уровень приходится на Красноярский край. Тепловое хозяйство регионов Сибири в течении длительного времени развивалось по пути концентрации тепловых нагрузок и централизации теплоснабжения. Так, в настоящее время свыше 65% потребности в тепловой энергии покрывается от крупных теплоистчников: от ТЭС - 35 и 52%.
а) ТЭС
Суммарная установленная электрическая мощность теплофикационных турбин превышает 20 млн. кВт, что с учетом конденсационных турбоагрегатов позволило выработать более 180 млрд. кВт ч. электроэнергии. Установленная мощность ТЭС колеблется от единиц до 600-800 Мвт, из них почти 97% мощностей ТЭС принадлежат РОСЭНЕРГО, расход условного топлива на которых в среднем составляет 319 г/(кВт ч.) и 42,2 кг/Дж. Однако более трети оборудования ТЭС имеют параметры острого пара менее 9,0 МПА, что резко снижает эффективность теплофикации, а срок их эксплуатации близок к предельному или превышает его.
Основные недостатки в развитии теплового хозяйства Сибири во многом объясняются отсутствием государственной политики и четкого руководства развитием теплоснабжающих систем, в результате чего: продолжается стихийное строительство мелких неэкономичных промышленных и отопительных котельных, связанное с отставанием ввода мощностей на ТЭС и прокладки тепловых сетей; не достигается необходимый уровень демонтажа и обновления оборудования малоэкономичных ТЭЦ, что приводит к увеличению затрат и времени на его ремонт, а также снижению надежности работы оборудования и систем теплоснабжения в целом; конденсационная выработка энергии на ТЭЦ, оборудованных турбинами на параметры острого пара менее 9,0 МПа, снижает эффективность телофикации, что особенно имело место при недовыработке электроэнергии на ГЭС в маловодные годы, техническая оснащенность систем теплоснабжения и технические решения при строительстве тепловых сетей осталась на уровне 60-х годов, в то время как резко увеличились радиусы теплоснабжения и произошел переход на новые типоразмеры диаметров труб.
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО ХОЗЯЙСТВА В СИБИРИ
Разработка концепции развития ТХ в Сибири в сущ. условиях и с учетом требований представляет сложную проблему, связанную с характером ориентации экономики, динамикой развития нар. хоз-ва и инерционности энергетики в целом. Тем не менее, в качестве основных принципов формирования систем теплоснабжения должны быть выбраны - надежность теплоснабжения, экологическую приемлемость и экономичность вариантов. Для реализации этих принципов необходимо применение соответствующей методической базы и комплекса технических .мероприятий. Так, надежность теплоснабжения может быть достигнута путем:
- учета в схемах теплоснабжения количественных показателей надежности и степени резервирования, исходя из допустимой частоты и уровня пониженного теплоснабжения на период ликвидации аварий (дифференцированных по климатическим параметрам и особенностям потребителей);
- внедрения в практику проектирования регионального кольцевания и блочного построения тепловых сетей, конструкций и способов прокладки, обеспечивающих нормативные сроки службы трубопроводов, многоступенчатых схем управления и автоматики;
- расширения роли средних и мелких ТЭС как источников, обеспечивающих надежное теплоснабжение средних и мелких городов и повышающих надежность электроснабжения в территориально протяженных энергосистемах СИБИРИ.
Для обеспечения экологических требований прежде всего необходимы:
- обязательный учет экологических показателей при выборе оборудования и разработке схем теплоснабжения;
- вовлечение газа в топливный баланс региона, особенно для производства тепла в котельных;
- перевод в режим котельных действующих городских ТЭЦ с параметрами пара менее 4,0 МПа и выполнение требований по выбросам с учетом фоновых загрязнений;
- вынесение крупных источников, в том числе и котельных, за пределы городской застройки, уменьшение в крупных городах величины энергетической нагрузки новых угольных ТЭЦ с традиционным составом оборудования и целенаправленное строительство отопительных котельных с системами очистки дымовых газов:
- внедрение новых технологий преобразования топлива и, в первую очередь, конденционных отопительных котлов, газотурбинных и парогазовых установок, котлов с кипящим слоем.
Обеспечение экономичности вариантов теплоснабжения возможно различными способами: от пересмотра и оптимизации схем и параметров до внедрения новых термодиамических циклов и технологий.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ УРОВНИ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ.
Теплопотребление по России в целом и отдельно по экономическим регионам на перспективу до 1995-2010 гг. существенно зависит от принимаемых стратегий развития экономики и темпов входа в рыночную систему. Анализ вариантов теплопотребления, предложенных различными организациями (ВНИИКТЭП, ИнЭИ, ВНИПИЭнергопром, СЭИ СО РАН, ВГПИ НИИ "Энергосетьпроект" и др.), показывает, что среди них можно выделить три основных.
- с глубоким падением экономики до 1995 г. и замедленным выходом из кризиса 2000-2005 гг. (вариант1)
- с уменьшением развития экономики при достаточно быстрых сроках стабилизации и выходом из кризиса до 1995 г. (вариант 2)
- с развитием энергетики, близким к предполагаемому в схеме развитом отрасли "Электроэнергетика", выполненной в 1991 г. (варинт 3). . Информация по тепловым нагрузкам и структуре пром-ти и ЖКХ отдельных крупных городов, определенная в схемах теплоснабжения неоднозначна, в некоторых случаях устарела и поэтому в дальнейшем используется с корректировками. Кроме того, практически полностью отсутствует согласованная информация по развитию мелких городов и населенных пунктов. В этих условиях был принят подход, в котором оценка возможных граничных условий развития городов и населенных пунктов Сибири проводилась по след. правилам: для рассматриваемых временных уровней построен прогноз численности городского и сельского населения в областях и краях, который в дальнейшем уточняется по отдельным населенным пунктам, и определены уровни теплопотребления ЖКХ; прогноз промышленного теплопотребления сделан в основном для городов со сложившейся промышленной структурой.
Изменение экономической ситуации уже оказывает влияние на темпы роста уровней теплопотребления в результате:
а)падение прироста промышленных производств и соответственно выпуска народохозяйственных товаров и сокращения объема различных социальных услуг;
б)изменения показателей прироста численности населения. В этих условиях до 1995-1997 гг. следует ожидать снижение теплопотребления, что позволит использовать этот период для реконструкции и модернизации основного оборудовании источников теплоснабжения и тепловых сетей (при наличии соответсвующих денежных и трудовых ресурсов). Несмотря на то, что на развитие системы теплоснабжения наибольшее влияние оказывают темпы прироста тепловых нагрузок и уровни теплопотребления (поскольку необходимо предусматривать ввод новых мощностей на ТЭЦ, котельных и прочих теплоисточниках), более тяжелым (по мнению авторов) является вариант развития теплового хозяйства, связанный с глубоким падением теплопотребления в 1995-1997 гг. Прежде всего, это обусловлено тем что падение спроса на тепловую энергию в крупных промышленных городах заметно ослабит внимание к темпам возможного внедрения перспективного оборудования, особенно на ТЭЦ. Это усложнит ситуацию, связанную с поддержание в работе физически изношенного и морально устаревшего на старых и маломощных ТЭЦ, т.к. из-за временных организационных трудностей (акционирование энергетических предприятий, сложности в вопросах финансирования и пр.) будет трудно вывести из эксплуатации энергетическое оборудование согласно Генеральной схеме развития и размещения отрасли "ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА" на период до 2010 г.- для возможной реконструкции, модернизации или демонтажа.
Таким образом был определен граничный минимум теплопотребления в развитии областей, который в дальнейшем был доведен до оценок минимальных нагрузок городов. В этих подборках принято два основных допущения:
1) будут осуществлены мероприятия, приводящие к стабилизации сельского населения и некоторому ограничению роста численности крупных городов;
2) прирост промышленного теплопотребления рассматривался в основном для уже сложившихся городов, где есть трудовые ресурсы, развита пром-ть и материально-сырьевая база.
Анализ полученных результатов по уровням теплопотребления отдельных городов и ПГТ показывает следующее:
- темпы роста теплопотребления в крупных городах (с населением более 100000 чел.) сильно зависят от принимаемых условий развития экономики и несмотря на в целом неуклонный рост уровней теплопотребления требуют очень внимательного рассмотрения в динамике и увязке с тепловыми нагрузками;
- весьма сложная ситуация складывается с малыми и средними городами, для которых период до 2000 года характеризуется неустойчивыми колебаниями, плохо поддающимися оценке.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ СИСТЕМ
Наличие в Сибири достаточных природных ресурсов позволяет в принципе развивать любые схемы теплоснабжения на базе ТЭЦ и котельных. Однако необходимо учитывать проводимую республиканскую политику сокращения использования нефти в энергетических установках, трудности в освоении