ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАЛОЙ КОГЕНЕРАЦИИ ДЛЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЗОН

TECHNICAL AND ECONOMIC FEATURES OF APPLICATION OF SMALL COGENERATION FOR ENERGY SUPPLY OF INDUSTRIAL ZONE

Oleg Malakhov

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moscow Energy institute,

Russia, Smolensk

Taisiya Fedosova

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moscow Energy institute,

Russia, Smolensk

АННОТАЦИЯ

В статье исследованы возможности применения в отечественной энергетике генерирующих систем с ограниченными мощностями. Использованы монографический и абстрактно-логический метолы исследования. Установлено, что в этой области широкие перспективы имеет применение когенерации.

ABSTRACT

The article explores the possibilities of using generating systems with limited capacities in the domestic energy sector. Used monographic and abstract logical methods of research. It has been established that the application of cogeneration has broad prospects in this area.

Ключевые слова: когенерация, малая энергетика, синхронизация.

Keywords: cogeneration, small energy, synchronization.

В условиях плановой экономики доперестроечной эпохи осуществлялась ориентация на централизованное электро и теплоснабжение при этом концентрация производимой мощности в одном производителе позволяла увеличить единичную мощность и термодинамические параметры рабочего тела а именно температуру и давление, и как следствие увеличить КПД генерирующей системы. Это тянуло за собой повышение показателей рентабельности производства. Создавались крупные промышленные зоны с большой концентрацией производства что требовало создания теплоэнергетических систем ТЭС с установленной мощностью в среднем от 400 МВт до 1000 МВт. Атомные станции здесь не рассматриваются, поскольку это отдельный и специфический сегмент энергетической экономики, и «гениальная» реформа энергетики, проведенная в начале 2000-х годов, их экономической структуры не коснулась.

Отсутствие в системах энергопроизводства малых независимых агентов обусловлено наличием достаточно оригинального экономического механизма, заключающегося во введении замыкающих затрат на электроэнергию и отсутствием назначенной цены на тепловую энергию, потребитель платил только за доставку. Этот механизм позволял держать рентабельность предприятий на достаточно высоком уровне. Внедрение малой энергетики на предприятиях был как энергетически из-за относительно небольших термодинамических КПД, так и экономически не выгоден. Реформа энергетики начала 2000 годов разрушила экономические принципы построения энергетических систем, что привело к необоснованному росту цен на тепловую энергию и далее падению рентабельности производства. Производственные предприятия для удержания на плаву стали строить котельные, убив таким образом саму идею централизованного производства знергоресурсов. Централизованные источники энергии перешли в нерасчетные режимы далекие от оптимальности и стали на путь вымирания. Поскольку возврата к плановой организации работы топливно-энергетического комплекса не предвидится, то этот процесс развала энергетики будет продолжаться.

Эта проблема уже много раз дискутировалась, как в различных публичных изданиях, так и на энергетических семинарах и конференциях. Может так получиться, что неким спасательным кругом на период аккумуляции финансовых средств для воссоздания и строительства крупных энергетических мощностей, может стать малая энергетика. Это и строительство новых генераций энергии малой мощности совместной выработки. Перевод отопительных мощностей промышленных предприятий в режим мини-ТЭЦ – один из перспективных методов, имеющий уровень технико-экономических показателей хорошей экономики (цена тепловой энергии меньше в три раза, электрической в два раза меньше, сроки окупаемость порядка пяти лет). Возможность реализации указанного направления вызывает интерес у потенциальных производителей, а иногда и необходимость, энерго-оборудования в заказах на конструкторские разработки и изготовление. При этом важную роль будут играть различные типы мини-ТЭЦ, а именно: паровые с учетом противодавленческих турбин, парогазовые и газотурбинные, дизель-генераторные и газо-поршневые установки, ориентированные на покрытие нагрузок малой концентрации.

Следует отметить термодинамические показатели планируемых к широкому строительству малых когенерационных систем параметры рабочего тела которых обычно будут составлять: давление порядка 1.4 Мпа, температура горячего источника 200 градусов. Тогда термический КПД предельнодостижимый составит 38% а технологически достигнутый около 19% по производству электрической энергии. Такие маленькие показатели не обеспечат рентабельность источника как централизованного, однако цена электрической энергии по замыкающим затратам или топливной оставляющей будет около 3-х рублей за КВт/час, что позволяет уйти от грабительской наценки сбытовых кампаний при этом тепловая энергия становится бесплатной. Такие показатели позволяют иметь сроки окупаемости до пяти лет.

Энергетическая стратегия России, принятая в 2000 году, закончила свой срок, что имеем в остатке по строительству малой энергетики. Произошло большое строительство на многих предприятиях имеются мини ТЭЦ, особенно этот процесс заметен в городах не имеющих собственной генерации.

Однако потребность новых оценок экономической обоснованной целесообразности используемых технических решений по развитию теплоснабжения и электрификации потребителей, как жилищного сектора, так и производственных предприятий тепловой и электрической энергии осталась. В частности, необходимо продолжать рассматривать и обсуждать темы, связанные с оптимальностью применения централизованных и децентрализованных источников энергии, вопросы повышения надёжности тепловых и электрических сетей и пути снижения инвестиционных затрат, возможности применения нетрадиционных источников энергии.

Практическая конструкторская реализация и строительство надстроечных источников энергии малой и средней мощности для потребителей ЖКХ и промышленных предприятий локального бесперебойного энергоснабжения промышленных предприятий с созданием перспективы для эффективного конкурентного энергетического рынка с частичной децентрализацией энергосистем, снижением стоимости электрической энергии в локальной сети до дух раз и улучшением инфраструктур , позволит в значительной степени заменить дорогую электроэнергию на более дешёвую, уменьшить дефицит качественной тепловой и электрической энергии, будет, в целом, иметь значительный экономический эффект для обеспечения рентабельности предприятия.

По прежнему не решен вопрос разрешения для независимого от энергосистемы производства электрической энергии, упрощения схемы согласований по синхронизация работы мини-ТЭЦ с энергосистемой, что тормозит внедрение новых технологий производства тепловой и электрической энергии.

Однозначно поможет в техническом развитии предоставление целевых грантов, направленных на конструкторские проработки, исследовательским организациям для разработки конструкций, технологий и концепций создания локальных энергосистем и источников когенерации малой мощности, а также исследований оптимальности применения выявления эффективных режимов тех или иных энерго-генерирующих установок.

Совершенно отсутствуют центры производства турбогенераторной техники малой и средней мощности, что будет продолжать сдерживать развитие данного направления.

Список литературы:

1. Боровков В.В., Бородина А.А.  Развитие малой энергетики как важный элемент стратегической перспективной программы и энергосберегающей политики России. // Энергетика. - №5. – 2016. – с. 157-164.
2. Основные положения Энергетической стратегии России в малой энергетике на период до 2020 года // Прил. к журн. “Энергетическая политика”. - М.: ГУ ИЭСКР, 2001. - 135c.
3. Саунин В.И., Мехнина Н.Ю. Проектная оценка технико-экономических показателей мини-ТЭЦ // Проблемы реальной экономии топливно-энергетических ресурсов на промышленных предприятиях и ТЭЭС: Междвуз. сб. науч. ст. - С-Пб.: Издательство ПСПбГТУРПК, 2019. - С.205-208.
4. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов и втузов. – Издание 7-е, стереотипное, М.:Издательство МЭИ, 2002 г. – 360с.