Мини-тэц: зарубежный опыт
Скачать 73.3 Kb.
|
| Мини-ТЭЦ: зарубежный опыт Котлер В.Р., канд. техн. наук Всероссийский теплотехнический институт Проводится анализ перспективности использования автономных систем электро- и теплоснабжения. Показаны экономические преимущества мини-ТЭЦ с газопоршневыми, дизельными или газотурбинными агрегатами. Приведены примеры успешной эксплуатации мини-ТЭЦ за рубежом. Термин «мини-ТЭЦ» появился в России сравнительно недавно, хотя небольшие ТЭЦ (теплоэлектроцентрали), на которых устанавливали паровые котлы среднего давления и теплофикационные или противодавленческие турбины, появились до войны. Во второй половине прошлого столетия основной упор был сделан на сооружение мощных паротурбинных ТЭЦ с поперечными связями. И уже в 70-е годы наша страна занимала первое место в мире по доле комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. Многие годы считалось, что экономия топлива, достигаемая за счет выработки электроэнергии при тепловом потреблении, оправдывает затраты на решение проблем, возникающих при централизованном электро- и теплоснабжении. Однако в последнее время в России (а еще раньше в некоторых странах Европы и Северной Америки) все чаще возникают сомнения в целесообразности централизованного электро- и теплоснабжения. Автоматизация и компьютеризация технологических процессов требуют многократного повышения надежности электроснабжения по сравнению с современным уровнем, что обеспечивается надежностью не только генерирующего оборудования, но и линий электропередачи. Особенно актуальна эта проблема для России: протяженность только магистральных линий электропередачи составляет примерно 2 554 тыс. км (из них высокого напряжения — 35 кВ и выше — 642 тыс. км). Не менее остро стоит проблема надежности теплоснабжения и качества обеспечения комфортных условий в жилищно-коммунальной сфере. Многолетняя практика использования схем централизованного теплоснабжения показала, что технический уровень теплотрасс (даже в Москве, не говоря уже об удаленных городах и рабочих поселках) настолько низок, что потери тепла часто достигают 15...30% передаваемых нагрузок (при норме 5 %). При этом еще следует учитывать и высокие капитальные затраты на канальную прокладку теплотрасс в условиях города. Еще одним важным недостатком централизованного теплоснабжения является то, что при ремонтных работах и ликвидации аварий нужно одновременно отключать множество потребителей. Таким образом, практика последних лет подтверждает, что в условиях рыночных отношений централизованная система электро- и теплоснабжения является мощной и жесткой основой для сохранении монополии в этой области. Она не позволяет каждому потребителю эффективно осуществлять оптимальное управление, отрицательно влияет на возможности энергосбережения. Все сказанное приводит к необходимости изучения альтернативного решения — размещения источников энергии непосредственно на месте потребления. Для промышленных предприятий, крупных торгово-развлекательных комплексов, больничных центров, а в некоторых случаях — и для коммунальных хозяйств все чаще оптимальным оказывается создание собственных мини-ТЭЦ, которые не только многократно повышают надежность энергоснабжения, но и избавляют от необходимости оплачивать потери в сети, кражи электроэнергии и тепла, льготы для определенной части населения и многое другое. Сторонники автономных систем тепло- и электроснабжения проводят аналогию между новым подходом к этой проблеме и недавним переходом пользователей ЭВМ от больших, громоздких электронно-вычислительных машин к сетям, выполненным на базе миниатюрных персональных компьютеров. Автономная теплоэлектроцентраль (мини-ТЭЦ) в отличие от крупной электростанции принадлежит основному потребителю. При этом повышается надежность электроснабжения, сокращаются до минимума потери энергии при транспортировке и обычно снижаются затраты на производство тепла и электричества. Использование газа или легкого жидкого топлива на мини-ТЭЦ позволяет обеспечить выполнение жестких европейских норм по допустимым выбросам токсичных загрязнителей в атмосферу. Поэтому в некоторых развитых странах сооружение мини-ТЭЦ поддерживается на законодательной основе. Правительство Великобритании, например, возвращает часть налогов владельцам мини-электростанций с низким уровнем загрязнения окружающей среды. Бундестаг ФРГ принял закон, в котором определены компенсации и льготы владельцам энергетических установок. Кроме того, централизованные сети обязаны покупать излишки электроэнергии по тарифам, мало отличающимся от их собственных тарифов при реализации. В некоторых штатах США приняты законы, по которым владельцы автономных источников энергии освобождаются от налогов и получают компенсацию за счет бюджета на часть капитальных расходов. Электроснабжающие компании обязаны покупать у владельцев мини-ТЭЦ излишки электроэнергии. Финансовые привилегии для владельцев мини-ТЭЦ вызваны отчасти тем, что стоимость природного газа (на сжигание которого обычно рассчитано это оборудование) как в США, так и в Западной Европе значительно превышает стоимость угля, служащего топливом для крупных электростанций. По последним данным (2005 г.), в США промышленные предприятия платят за природный газ 8...9 дол. за 1млн ВТУ (британских тепловых единиц), что составляет 266.. .281 дол/тыс.м . В Европе для индивидуальных потребителей природный газ стоит 0,25 евро/м , т.е. почти 300 дол/тыс.м .В то же время цена высококачественного каменного угля и в США, и в Западной Европе колеблется от 30 до 45 дол. за 1 т условного топлива (в зависимости главным образом от приведенного содержания серы). Автономная теплоэлектроцентраль, рассчитанная на нужды ее владельца, обычно комплектуется несколькими модулями, одновременно вырабатывающими электрическую и тепловую энергию. Каждая когенерационная установка состоит обычно из двигателя (дизельного, газопоршневого, газовой турбины), генератора, теплообменников и коммуникационных систем. Мощность таких установок меняется от нескольких киловатт до нескольких десятков мегаватт. Установки с двигателями внутреннего сгорания, работающие на газе, имеют более высокий КПД по отпуску электроэнергии, чем газотурбинные. Да и стоимость оборудования оказывается ниже. Однако в тех случаях, когда существует потребность в постоянном большом количестве тепловой энергии с температурой выше 110 °С или эксплуатируются установки большой мощности, применение газовых турбин становится более выгодным. В качестве топлива для когенерационных установок можно использовать не только природный газ, но и попутный газ нефтедобычи, биогаз, сжиженный газ, жидкое дизельное топливо или керосин. Имеется даже опыт использования шахтного газа и биогаза, выделяющегося из сточных вод. Важным достоинством мини-ТЭЦ являются их хорошие экологические характеристики: при сжигании газа выбросы твердых частиц и оксидов серы отсутствуют, а интенсивность выбросов оксидов азота КОХ удовлетворяет национальным стандартам большинства стран. Но главное преимущество мини-ТЭЦ — их технико-экономические показатели. Опыт сооружения и эксплуатации первых установок такого рода в России подтвердил, что они отличаются высокой надежностью, простотой управления, низкой себестоимостью вырабатываемой электрической и тепловой энергии. Оборудование, устанавливаемое на мини-ТЭЦ, имеет небольшие габаритные размеры, его монтаж осуществляется без чрезмерных финансовых и трудовых затрат. В большинстве случаев обеспечивается дистанционное управление работой оборудования, а также программирование режимов работы на любой период времени. Применение мини-ТЭЦ позволяет отказаться от сооружения дорогостоящих теплотрасс и от потерь тепла при транспортировке горячей воды, что также является существенным преимуществом. В Германии (г. Хейденхее) построена мини-ТЭЦ электрической мощностью 540 кВт (шесть компактных модулей по 90 кВт) и тепловой мощностью 900 кВт (6-150 кВт). Уже в первые годы после ее пуска годовая выработка электроэнергии достигла 3,24... ...3,42 ГВт • ч, выработка тепла 5,58. ..6,14 ГВт-ч (4 800...5 280 Гкал); КПД по электрической и тепловой энергии составил 30,8...31,2 и 53,0...55,9 %. Другая мини-ТЭЦ, в Дорстене, на которой также установлено шесть модулей (суммарная электрическая мощность — 930, тепловая — 1 560 кВт) за 1 год выработала 7,9 ГВт • ч (6 794 Гкал) тепловой и 4,74 ГВт • ч электрической энергии. Коэффициент использования тепла топлива (т.е. КПД, учитывающий как электрическую, так и тепловую нагрузку) составил 86,4 %. Почти такие же экономические показатели удалось получить на более мощной (6 • 1 000 кВт) мини-ТЭЦ, сооруженной компанией ВМW. Она обеспечивает производственные нужды объекта высокотемпературным (169 °С) теплоносителем, а для отопления зданий используется вода температурой 80 °С. На мини-ТЭЦ в Уэльцене установлено всего два модуля, но электрическая мощность каждого из них составляет 2 260 кВт. Температура прямой сетевой воды на этой ТЭЦ равна 145 °С, КПД по производству электроэнергии — 39 %, а общий коэффициент использования тепла топлива составляет 82 %. Для снижения расходов, вызванных затратами на тепловую и электрическую энергию, на территории больничного комплекса в США (штат Вашингтон) сооружена собственная мини-ТЭЦ (сдана в промышленную эксплуатацию в 1997 г.). При номинальной нагрузке мощность каждого из четырех двигателей составляет 898 кВт. Кроме того, каждый модуль производит 31,6 м /ч воды температурой 85 °С и 0,82 т/ч пара давлением 0,7 МПа. Для нагрева горячей воды используется тепло охлаждающих рубашек двигателей, а пар получается в котлах-утилизаторах, обогреваемых теплом выхлопных газов. Как уже отмечалось, топливом для газопоршневых двигателей, устанавливаемых на мини-ТЭЦ, может быть не только природный газ, но и газообразное топливо других видов. Крупнейший европейский производитель газовых двигателей — австрийская фирма GЕ Jеnbасhег — приводит примеры успешной работы своих агрегатов, использующих: древесный газ — двигатель JМS 620 GS-S.L электрической мощностью 1 964 кВт на ТЭЦ (Гессинг, Австрия); коксовый газ — 12 агрегатов JGS 316 GS-S.L на коксохимическом заводе (Бильбао, Испания); биогаз — JMS 208 GS-В.L электрической мощностью 330 кВт (Шильмайер, Германия); биогаз сточных вод — JMS 208 GS-В.L электрической мощностью 315 кВт (курорт Циллерталь, Австрия) и JMS 212 GS-В.L электрической мощностью 469 кВт (Вейл, Дания) на станциях очистки сточных вод. В США и Канаде значительную долю рынка двигателей для мини-ТЭЦ занимает продукция фирмы Саterpillar. Предлагаемые ею агрегаты мощностью 82...3 504 кВт активно реализуются и за пределами Северной Америки. Представительства фирмы действуют в Москве, Санкт-Петербурге, Саратове, а также в Украине (Киев, Днепропетровск, Одесса) и в других странах СНГ. Фирма Саterpillar предлагает как стационарные установки, так и мини-ТЭЦ контейнерного исполнения. Это позволяет перевозить энергетические модули по обычным автомобильным дорогам на трейлерах или грузовых машинах. Если такой модуль не предполагается использовать на одном и том же месте в течение продолжительного времени, то его можно подготовить к работе на новом месте за несколько часов и эксплуатировать, не снимая с шасси. Практика эксплуатации мини-ТЭЦ подтвердила, что такие установки могут работать без постоянного обслуживающего персонала с осмотрами 1 раз в 3...4 дня. Сбросное тепло модулей мини-ТЭЦ можно использовать в абсорбционных тепловых насосах для получения холода. По первоначальным капитальным затратам холодильные агрегаты с приводом от газового двигателя приблизительно соответствуют аналогичным устройствам с электрическим приводом, однако более эффективны в эксплуатации. (В сокращении. Полный текст в журнале «Теплоэнергетика» № 8 за 2006 г.) |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | М. Ю. Зенков зарубежный опыт управления Государственная служба З зенков М. Ю. Зарубежный опыт управления: Государственная служба: Учебное пособие. — Новосибирск: нгау, 2004.— 130 с |  | Отечественный и зарубежный опыт работы по привлечению молодёжи к участию в выборах «Отечественный и зарубежный опыт работы по привлечению молодёжи к участию в выборах» |
| Рабочая программа по учебной дисциплине «Зарубежный опыт управления... Рабочая программа по учебной дисциплине «Зарубежный опыт управления качеством» составлена в соответствии с требованиями ооп 100800.... | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Государственно-конфессиональные отношения: отечественный и зарубежный опыт правового регулирования |
| Рабочая программа Учебной программы «Зарубежный опыт управления недвижимостью» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Темы семинарских занятий Основы организационного поведения Восприятие и атрибуция Конфликтология и использование ее идей в практике современного менеджмента (зарубежный и российский опыт) |
| Реферат по курсу «Менеджмент» по теме «Зарубежный опыт управления» Сравним основные течения в практике управления и определим их отличительные общие черты | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Зарубежный опыт оценки эффективности и результативности деятельности органов государственной власти зарубежных стран |
| Право частной собственности как важнейшее экономическое право (российский и зарубежный опыт) Института проблем эффективного государства и гражданского общества Финансового университета при Правительстве РФ | | Аннотация программы дисциплины «Профессионально-ориентированный иностранный... ... |
| Зарубежный опыт применения информационных и коммуникационных технологий в образовании Выработка национальной политики по использованию информационных и коммуникационных технологий в системе образования. 3 | | Реферата вкр реферат Выпускная квалификационная работа по теме «Экологический... Выпускная квалификационная работа по теме «Экологический аудит котельного цеха тэц-1» содержит 137 страниц текстового документа,... |
| Федеральное агентство по образованию федеральное государственное... «Теория и практика благотворительной помощи университетам. Зарубежный опыт», выполняемому в рамках «Программы развития сфу на 2007–2010... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Зарубежный опыт государственной... Гоу впо «башкирская академия государственной службы и управления при президенте республики башкортостан» |
| О. В. Панина зарубежный опыт государственного и муниципального управления Рабочая программа предназначена для эффективной организации учебного процесса и включает содержание дисциплины, тематику семинарских... | | Отчет управления международных связей сибагс за 2008-2010 гг. Международное сотрудничество Международная деятельность Академии позволяет преподавателям и студентам изучать зарубежный опыт организации учебного процесса, практику... |
