ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Роль малой энергетики в решении проблем энергетического обеспечения потребителей

Загрузка...

 

Автор

Пейсахович Виталий, Заместитель директора производственной дирекции ОАО "Малая энергетика", канд. техн. наук, доцент

 

 

Природные условия России определяют средства эффективного энергообеспечения регионов страны, наиболее жизнеспособными из которых являются установки малой энергетики.
Источники электрической энергии малой энергетики расположены главным образом на территориях, не охваченных сетями единой энергетической системы (ЕЭС) России. Малые теплогенерирующие установки, в отличие от электрогенерирующих установок малой мощности, рассредоточены по всей территории страны.
Для развития малой энергетики в изолированных районах необходимы значительные средства. При отсутствии государственных бюджетных капиталовложений выход один: привлечение отечественных и зарубежных инвесторов, деятельность которых нуждается в правовом регулировании.
В последние годы проблема развития малой энергетики становится все более актуальной, в том числе в связи с обеспечением энергетической безопасности страны.
Классификация малой энергетики
В соответствии с Концепцией развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России, разработанной по поручению министра топлива и энергетики еще в 1993 г. (МТ-6758-92 от 7 июня 1993 г.), к малым отнесены электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами до 10 МВт, котельные и котлы общей теплопроизводительностью до 20 Гкал/ч, нетрадиционные энергоустановки, использующие солнечную, ветровую, геотермальную энергию, энергию биомассы, низкопотенциальное тепло, а также малые гидростанции и микро-ГЭС (с единичной мощностью агрегатов до 100 кВт).
По нашему мнению, понятие <малая энергетика> не следует определять с количественных позиций, следовательно, оно должно подразумевать также энергоустановки большей мощности, но обслуживающие ограниченный изолированный энергорайон или/и являющиеся частной или акционерной собственностью. Но главный признак принадлежности установок малой (автономной, распределенной) энергетике - независимость от районных энергокомпаний, являющихся монополистами на рынке. Сюда также должны быть отнесены атомные станции с электрической мощностью энергоблоков до 150 МВт или тепловой мощностью до 500 МВт.

Рынок малой энергетики
Рынок средств малой энергетики чрезвычайно разнообразен, включая рынки производителей и потребителей, которые зачастую не знают друг друга или знают недостаточно. Это приводит к бессистемному предложению сотен видов различного энергетического оборудования; еще большее количество такого оборудования находится в стадии разработки. Оно разнится по качеству, области применения, экологическим и экономическим показателям. Достаточно перечислить только основные направления разработок:

 традиционная энергетика на органическом топливе;

 ветроэнергетика;

 гидроэнергетика;

 солнечные фотоэлементы и коллекторы;

 малые атомные станции;

 тепловые насосы;

 химические топливные элементы;

 биоэнергетика;

 приливные станции;

 геотермальная энергетика;

 аккумуляторы энергии различных типов.
Рынок энергетических технологий и оборудования (рынок предложений) находится в стадии бурного развития. Потребителю сориентироваться на нем крайне сложно, но еще сложнее найти здесь свое место потенциальным инвесторам.
С другой стороны, чрезвычайно широк рынок спроса, начиная от владельцев собственных садовых домиков в центральных районах России и заканчивая поселками в Арктической зоне. К потребителям средств малой энергетики в последнее время можно отнести и различные промышленные предприятия, стремящиеся повысить надежность и эффективность своего энергоснабжения при сохранении разумных тарифов на энергоресурсы. По своим специфическим особенностям, климатическим условиям, экономическим ограничениям, наличию собственных ресурсов, темпам развития, масштабам мощностей, экологическим требованиям рынок потребителей столь же разобщен и пестр, что объясняется отсутствием единых государственных энергетических программ. Кроме того, он неравномерно изучен, разделен множеством ведомственных и географических границ. Здесь сильнее, чем где-либо, сказался развал государственной централизованной системы материально-технического снабжения. Надежность работы оборудования, снабжение топливом, поставка запчастей, квалификация сотрудников с каждым годом ухудшаются.
В то же время в России плохо организован финансовый рынок, масштабы и возможности которого растут с каждым годом, выявляя его основной недостаток - отсутствие четких механизмов выбора направлений для наиболее эффективного вложения капитала.
Для успешного внедрения проектов в малой энергетике необходимо упорядочение и переработка информации по следующим аспектам:

 

 по энергетическим технологиям, необходимым для удовлетворения потребностей индивидуального жилья, сельских населенных пунктов, поселков городского типа, отдельных промышленных или сельскохозяйственных объектов, приисков, рудников, воинских частей, курортных баз, зимовок, научных полигонов и пр., которые по различным экономическим, экологическим или другим причинам не могут или не хотят присоединяться к централизованным электрическим и/или тепловым сетям. В подавляющем большинстве случаев речь идет о мощностном диапазоне от нескольких киловатт (отдельно стоящий дом, зимовка и т. д.) до десятков мегаватт (поселок с населением несколько тысяч человек, небольшое предприятие, военная или геологоразведочная база и т. д.);

 по рынку потребителей. Более половины территории России не охвачено централизованным электроснабжением. Хорошо известны проблемы тепло- и электроснабжения населенных пунктов зоны Крайнего Севера, некоторых районов Дальнего Востока. Однако и потребители, расположенные в зонах централизованного энергоснабжения, проявляют интерес к автономным источникам: их привлекает надежность собственного энергоисточника, возможность использовать местные энергоресурсы (ВЭС, ГЭС), экологическая чистота и др.;

 по рынку инвестиций, который задействован в реализации инвестиционных проектов, направленных на внедрение энергетических технологий в регионах, где осуществление новых проектов малой энергетики жизненно необходимо и где уже проведены соответствующие технико-экономические исследования (отдельные регионы Красноярского, Приморского и Хабаровского краев, Чукотки, Якутии, Камчатки и др.).
В значительной мере такими проблемами занимаются специалисты ОАО <Малая энергетика>.

 

Проекты в малой энергетике
Промышленные потребители начали проявлять интерес к собственным автономным энергоисточникам, быстромонтируемым, мобильным, экономичным, требующим относительно невысоких капитальных вложений и являющихся объектом самых надежных инвестиций, в связи с непомерным и не всегда оправданным повышением тарифов на электро- и теплоэнергию со стороны энергоснабжающих компаний. Поэтому промышленные предприятия - наиболее реальные объекты развития и внедрения средств малой энергетики. Так, для улучшения показателей работы промышленных котельных с паровыми котлами может быть рекомендована установка паровых турбин малой мощности с начальным давлением 13 кг/кв. см.
К турбинам такого типа относятся:

 агрегат ПТГ-1.1 Пролетарского завода (Санкт-Петербург);

 блочные турбогенераторы серии <Кубань> Калужского турбинного завода;

 агрегаты производства объединения <Кировэнергомаш> (Санкт-Петербург).
Первый и второй из перечисленного типа турбин представляют собой автоматизированный турбоагрегат (ТА), все основные элементы и вспомогательные системы которого смонтированы на единой раме. ТА включает в себя паровую турбину, редуктор, электрогенератор, систему регулирования и автоматики, масляную систему, силовую раму. Сравнительно малые габариты позволяют устанавливать его на небольших площадках и низком фундаменте, при этом легко могут быть использованы свободные площади в котельной. Наиболее подходящими типами котлов для таких ТА являются котлы ДКВР и ДЕ производительностью от 5 до 30 т/ч. Мощность, вырабатываемая на базе редуцируемого давления пара, тем больше, чем ниже давление пара после турбоагрегата.
Приобретая турбогенератор, заказчик также несет дополнительные затраты, необходимые для реализации проекта:

 

 на дополнительное оборудование (технологическое, электротехническое, КИПиА) - в размере 30% от стоимости проекта;

 транспортные расходы - 5%;

 монтажные и пусконаладочные работы - 25%;

 услуги управляющей компании - 10%.
Итого: 70% от стоимости проекта.
Затраты на реализацию проекта окупаются за счет отказа от покупки электроэнергии из системы в течение менее чем трех лет.
Примерный план реализации проекта выглядит так:
1. Обоснование инвестиций (технические предложения и финансовый анализ).
2. Разработка плана финансирования проекта.
3. Оформление проектной документации.
4. Доставка, монтаж, наладка и введение оборудования в эксплуатацию.
Ориентировочные сроки выполнения первого и второго этапов - два месяца.
Изготовление оборудования - восемь-девять месяцев.
Монтаж и запуск (третий и четвертый этапы) - один-два месяца.
Учитывая, что часть этапов выполняется одновременно, проект модернизации котельной с переводом ее в мини-ТЭЦ может быть реализован в срок до девяти месяцев.
Также эффективной технологией, позволяющей повысить коэффициент использования природного газа при энергообеспечении промышленных предприятий, является внедрение газотурбинных установок в качестве надстроек к промышленным котельным (в значительной мере это относится и к коммунальным котельным).
Отечественной промышленностью освоена широкая номенклатура высокоэффективных газовых турбин малой мощности, предназначенных для использования в подобных проектах.
В качестве автономных источников для комбинированной выработки электро- и тепловой энергии, кроме газотурбинных установок, могут использоваться электростанции на основе двигателей внутреннего сгорания (при единичной мощности до 100 кВт), дизелей (при единичной мощности агрегата до 5-6 МВт), газопоршневых или газодизельных агрегатов (при единичной мощности агрегата до 2 МВт). При значительных концентрациях электрических и тепловых нагрузок целесообразно использовать парогазовые установки с различными схемами включения газовых турбин.
Практически в любом мощностном ряду можно найти применение паротурбинным установкам (с использованием паротурбогенераторов различного типа и мощности). Паровые турбины для автономных электростанций выпускаются отечественной промышленностью в достаточно широком мощностном диапазоне - от 500 кВт до 25 МВт и более на различные начальные параметры - от 1,2-1,6 до 9 МПа. Этот вариант, как уже упоминалось, является самым эффективным, легко реализуемым и быстро окупаемым.
Одним из самых прогрессивных типов энергоустановок считается газотурбинная установка. Первые энергетические ГТУ в СССР начали разрабатываться и изготовляться в середине 1950-х гг. Однако в дальнейшем гражданскому машиностроению перестали уделять должное внимание, и ГТУ были признаны слишком дорогим, сложным и малоэффективным оборудованием для энергетики, хотя газотурбостроение в авиации и военно-морском судостроении интенсивно развивалось.
В результате за последующие 30 лет в энергетике нашли применение около 30 газотурбинных установок, включая ПО <Турбоатом> ГТУ-25 и ГТУ-35, по своему техническому и экономическому уровню соответствующие ГТУ зарубежных фирм начала 1950-х гг.
В последние годы в стационарном газотурбостроении наметился некоторый прогресс, однако отсутствие опыта, современных жаропрочных материалов, низкий уровень производства чрезвычайно удлиняют сроки создания и внедрения оборудования. Решению проблемы способствовала бы конверсия военно-промышленных предприятий. Огромный опыт и производственные возможности судового и авиационного газотурбостроения, направленные в энергетику, безусловно, изменят положение.
Наиболее близкими к энергетическим установкам по предъявляемым техническим требованиям из всех типов конвертируемых ГТУ являются судовые ГТУ, поскольку они созданы для работы в сложных атмосферных условиях и рассчитаны на большое содержание соли в воздухе, режимы переменных, часто малых нагрузок, низкосортные виды топлива. К судовым двигателям предъявляются высокие требования: ресурс до капитального ремонта должен составлять не менее 30 тыс. ч, а общий ресурс - до 100 тыс. ч.
В настоящее время НПО <Машпроект> и ПО <Заря> (г. Николаев, Украина) освоили выпуск специального двигателя для привода электрогенератора мощностью 2,5 МВт с частотой 50 Гц и напряжением 10 кВ. Тепло уходящих газов ГТУ-2,5 в количестве 6 Гкал/ч может утилизироваться и использоваться в различных системах (технологического теплоснабжения, отопления и горячего водоснабжения).
Внедрена установка ГТГ-1500 производства ПО <Пролетарский завод> (Санкт-Петербург), используемая для энергоснабжения кораблей военно-морского флота, установленной мощностью 1,5 МВт. Практически без модернизации она может применяется в малой энергетике (промышленной и коммунальной). Одним из достоинств судовых газовых турбин является встроенная ступень дожимного компрессора, обеспечивающего работу ГТУ на природном газе с давлением 0,6 МПа и выше, что исключает необходимость сооружения на площадке ТЭЦ или котельной специальной дожимной компрессорной.
Успешно реализуются газотурбинные установки небольшой мощности на авиационных предприятиях Самары, Перми, Рыбинска, Санкт-Петербурга и Москвы. Так, в Рыбинске создана энергоустановка мощностью 2,5 МВт для передвижных электростанций, нашедшая применение в отдаленных районах России и в различных специальных условиях. Развивается сотрудничество объединения <Авиадвигатель> (Пермь) с Газпромом, в результате создана и внедрена серия автономных блочных ГТУ мощностью 2,5 и 4 МВт. Такие установки успешно функционируют также на некоторых промышленных предприятиях Башкирии.
Газопоршневые установки активно разрабатываются предприятиями <Звезда> (Санкт-Петербург) и <Волжский дизель им. Маминых> (Балаково). Кроме того, некоторые организации берутся за перевод на газ серийных дизельных агрегатов единичной мощностью от 30 до 2500 кВт. Среди них наибольший опыт накоплен Эконефтегазом (Москва).
Для теплоснабжения промышленных потребителей может использоваться ряд типов котельных с котлами на различных видах топлива, а также с применением электрокотлов: стационарные (паровые и водогрейные) различной производительности, блочно-комплектные, водогрейные и паровые котельные. Все это позволяет существенно сократить сроки сооружения теплоисточника и облегчить его ввод в эксплуатацию.

 

Схема реализации проекта
Для реализации готового проекта рекомендуется использовать финансовую схему BOO (от англ. build-own-operate - <строю-владею-эксплуатирую>), рассчитанную на потребителя, который не обладает достаточными средствами для внедрения проекта в полном объеме.
Данная схема предполагает, что потребитель заключает договор на поставку ему услуг (например, тепловой и электрической энергии), а компания-поставщик берет на себя все затраты по организации строительства и эксплуатации энергоисточника, приобретению топлива, проведению ремонтных работ и т. д. По истечении срока действия договора судьба энергоисточника решается посредством заключения дополнительного соглашения, согласно которому договор на услуги продлевается или энергоисточник переходит в собственность потребителя на определенных условиях (продается по остаточной стоимости, передается с баланса на баланс и др.).
Непременным условием реализации этой модели является гарантия банка, подтверждающая контракт на покупку энергии по оговоренным тарифам, что обеспечивает регулярность платежей по кредитам даже при временных задержках с платежами за энергию.

Выводы
Малая энергетика на современном этапе нуждается в экономической и правовой поддержке: льготных условиях для инвестирования в малые энергетические объекты, привлечении различных источников инвестиций и создании благоприятной налоговой и кредитной среды, поддерживаемой законодательно. Перечисленные меры способны обеспечить благоприятные условия для работы независимых производителей электроэнергии и реализацию механизмов конкуренции в электроэнергетике.
Широкое внедрение объектов малой энергетики в электроэнергетических системах изменяет их функциональные свойства. Вследствие небольших мощностей малые энергообъекты устанавливаются в распределительной сети в непосредственной близости от конкретных потребителей, формируя так называемую распределенную генерацию. Это разгружает как основную, так и распределительную электрические сети, что способствует повышению надежности и дает дополнительные возможности для реализации электроэнергии. В то же время необходимо пересмотреть принципы управления режимами электроэнергетических систем и обеспечения устойчивости системы при наличии большой доли распределенной генерации.
Специальная рабочая группа, созданная при Комитете Госдумы РФ по энергетике, транспорту и связи, занимается разработкой концепции закона о малой энергетике, который позволит снять основные организационно-правовые барьеры на пути развития малой энергетики.

 

Загрузка...

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти