Перспективы централизованного теплоснабжения

Широкое жилищное строительство, расширение городов и поселков, а также рост промышленных предприятий связаны с увеличением потребления теплоты жилищно-коммунальным сектором, промышленностью и агропромышленным комплексом.

В России на теплоснабжение народного хозяйства в настоящее время используется в год около 600 млн. т условного топлива, что в 1,5 раза превышает расходы топлива на производство электроэнергии и составляет около 40 % суммарного потребления котельно-печного топлива. Это определяет необходимость проведения постоянной работы в области теплоснабжения, направленной на экономию топливно-энергетических ресурсов при одновременном решении экологических проблем и повышении надежности всех элементов систем теплоснабжения.

Анализ перспектив развития систем теплоснабжения показывает, что, несмотря на намеченный существенный ввод новых АЭС с использованием нерегулируемых отборов для целей теплоснабжения, атомных электростанций теплоснабжения, покрытие тепловых нагрузок будет обеспечиваться за счет сжигания органического топлива (около 95 % на уровне 2005 г.).

Основными типами теплогенерирующих энергоисточников на органическом топливе, как в настоящее время, так и в перспективе являются ТЭЦ различных мощности и назначения, котельные систем централизованного теплоснабжения теплопроизводительностью более 58 МВт (50 Гкал/ч), котельные децентрализованного сектора меньшей тепловой мощности, а также установки по использованию вторичных энергетических ресурсов. Практика показывает, население продолжает активно использовать печи камины.

Динамика изменения доли указанных типов энергоисточников до 2005 года приведена на рис. 1.1. Из данных рис. 1.1 видно, что имеет место устойчивая тенденция роста централизованного теплопотребления городов и поселков городского типа и, как следствие этого, снижение нагрузок децентрализованного сектора теплоснабжения. Это требует существенного повышения эффективности систем теплоснабжения, поскольку сжигание топлива в мелких котельных городов, поселков и большого числа сельских поселений производится с низким КПД. Так, например, КПД таких котельных на твердом топливе составляет около 60 %, а на газе и жидком топливе – 80 %. Поэтому повышение КПД местных источников теплоснабжения на 1 % может дать ежегодно экономию условного топлива в 2 – 3 млн, т.

Рис. 1.1. Доля суммарного теплопотребления народного хозяйства, покрываемого от:1 – ТЭЦ; 2 – котельных централизованного сектора; 3 – котельных децентрализованного сектора; 4 – установок использования ВЭР.

Дополнительными и не менее важными следствиями снижения нагрузки котельных децентрализованного сектора являются существенное уменьшение численности эксплуатационного персонала и оздоровление окружающей среды. Последний из указанных факторов в настоящее время приобретает особое значение в связи с тенденцией изменения структуры топливно-энергетического баланса страны в сторону большего использования угля при соответствующем снижении доли жидкого и газообразного топлива.

В сложившихся условиях экологические и технико-экономические факторы определяют необходимость выделения для небольших котельных дефицитного высококачественного топлива, главным образом природного газа.

Вторым выводом, вытекающим из анализа данных рис. 1.1, является увеличение доли котельных теплопроизводительностыо свыше 58 МВт (50 Гкал/ч) по сравнению с долей ТЭЦ на органическом топливе. Такое положение является следствием топливно-энергетического баланса страны, определяющего доя всех регионов рост тепловых нагрузок, при которых сооружение ТЭЦ является экономически нецелесообразным, а также недостаточно быстрым прогрессом в развитии теплофикации. Некоторое увеличение доли ТЭЦ относительно показанного на рис. 1.1 уровня может быть достигнуто при внедрении на них парогазовых установок, увеличении роли ТЭЦ как маневренных энергоисточников, создании специализированных маневренных ТЭЦ, в частности газотурбинных с утилизацией теплоты уходящих газов и т. д. [2, 28].

Однако это не снижает роли крупных котельных в теплоснабжении страны при их использовании в качестве как автономных, так и пиково-резервных энергоисточников. Экономически целесообразным является создание ТЭЦ только при значениях коэффициентов теплофикации по обоим видам тепловой нагрузки ниже единицы (отношение нагрузки отборов к нагрузке потребителей) и при необходимости обеспечения достаточной степени резервирования потребителей, особенно при размещении ТЭЦ, а также АЭС с использованием нерегулируемых отборов для целей теплоснабжения на существенном расстоянии от потребителей.

Таким образом, одним из факторов, влияющих на экономику централизованного теплоснабжения, является технический уровень котельных агрегатов и крупных котельных в целом, поскольку доля производственных, производственно-отопительных и чисто отопительных котельных остается существенной на длительную перспективу.

Такие котельные будут использоваться в качестве как автономных, так и пиково-резервных энергоисточников при размещении последних на площадках ТЭЦ или в пределах городских застроек. Их мощность, размещение, условия совместной работы с другими энергоисточниками должны определяться в соответствии со Схемами теплоснабжения, разрабатываемыми на расчетный срок 10 – 15 лет. Это обеспечивает упорядочение теплового хозяйства городов и поселков городского типа с учетом генеральных планов на развитие, правильный учет тепловой нагрузки разнородных потребителей, увеличение централизации теплоснабжения и выбор оптимальных технических решений.