В последние годы в городских энергосистемах все чаще используются малые теплоэлектростанции. Так, в удаленных от крупных объектов теплоснабжения районах Самарской области региональная энергетическая корпорация планирует построить ряд мини-ТЭЦ общей электрической мощностью 300 МВт и 500 МВт — тепловой. В некоторых случаях подобные решения, действительно, наиболее целесообразны. Однако эффективность широкого применения мини-ТЭЦ до сих пор вызывает споры среди специалистов.
Чаще всего противники мини-ТЭЦ говорят об их малой рентабельности, являющейся следствием низкого КПД и высокой амортизационной стоимости оборудования.
Известно, что рентабельность системы энергоснабжения складывается из трех основных составляющих: эффективности производства, транспортировки и потребления энергии. Что касается транспортировки, то здесь преимущества мини-ТЭЦ налицо — чем ближе к потребителю расположен источник энергии, тем меньше потери. Кроме того, иногда подключение удаленного абонента к энергосети стоит дороже, чем установка рядом с ним малой станции.
Конечно, в случае с мини-ТЭЦ сложнее добиться такого же КПД, как у больших ТЭЦ, ведь нагрузка мини-ТЭЦ подвержена существенным сезонным и суточным колебаниям. Однако существует возможность оптимизации режима эксплуатации оборудования и более рационального использо-вания топлива, прежде всего, за счет совершенствования системы учета и анализа данных об энергопотреблении.
Эффективность в работе
Примером успешного решения проблемы эффективности мини-ТЭЦ может служить система учета, используемая специалистами Энергоцентра «Мякинино», снабжающего электроэнергией и теплом комплекс зданий правительства Московской области и собственный административно-офисный блок. Проектная электрическая мощность этой станции — 30 МВт, тепловая — 52 МВт. В настоящее время работает первая пусковая очередь объекта, состоящая из четырех газопоршневых агрегатов по 3,01 МВт электрической и 2,8 МВт тепловой мощности, а также трех пиковых водогрейных котлов мощностью по 8 МВт. В ближайшее время планируется ввести в эксплуатацию еще три энергоустановки.
Решение о совершенствовании системы учета на всех ключевых этапах производства было принято еще на этапе проектирования. Нужны были точные данные о поагрегатной производительности станции. Выбор пал на многофункциональные теплосчетчики MULTICAL®, о качестве и точности которых имелись положительные отзывы.
Анализ данных системы учета позволяет, например, выявить несоответствие объемов потребленного топлива количеству произведенной электроэнергии и выработанного тепла. В этом случае технологический процесс корректируется так, чтобы добиться оптимального режима когенерации и добиться максимального значения КПД используемого оборудования.
Оперативная информация об энергопотреблении на различных участках системы позволяет в режиме реального времени контролировать ее состояние. На мини-ТЭЦ в Мякинино используется трехуровневая система автоматического управления технологическими процессами (АСУ ТП) на базе серийных блок-модулей фирмы Siemens AG, что практически полностью исключает вероятность ошибок персонала. В любой момент можно снять показания с приборов учета и сверить баланс. Постоянный мониторинг работы оборудования Энергоцентра позволяет специалистам своевременно реагировать на любые изменения ключевых показателей, что предотвращает внештатные ситуации.
Экономия человеческих ресурсов, необходимых для ручного сбора данных, также снижает общие эксплуатационные расходы.
Объективный учет
Даже при самом высоком КПД говорить о рентабельности мини-ТЭЦ бессмысленно, если должным образом не работает система расчетов с потребителями.
Показательна ситуация, с которой столкнулись специалисты Энергоцентра в Мякинино. Между показаниями счетчика на выходе ТЭЦ и счетчика потребителя была выявлена 35 процентная разница. Однако, при транспортировке по новой теплотрассе протяженностью всего 1,5 км таких потерь быть не может. В итоге выяснилось, что один из установленных потребителем счетчиков не соответствовал проекту и, к тому же, был не новым. После замены прибора ситуация нормализовалась.
Избежать подобных проблем российской малой энергетике может помочь европейский опыт. На Западе приборы учета являются собственностью тепловой компании, и поставщики энергии устанавливают у потребителей те счетчики, в точности показаний которых уверены.
Опыт и перспективы
Согласно официальной статистике, три четверти генерирующих мощностей российских электростанций исчерпают свой ресурс к 2015 году. Это делает вопрос о строительстве малых ТЭЦ крайне актуальным.
«Решение о строительстве мини-ТЭЦ должен предварять глубокий анализ режимов энергопотребления объектов по отдельным составляющим, — считает Александр Наумов, вице-президент АВОК. — Правильный учет коэффициента одновременности работы оборудования, снятие пиковых нагрузок за счет аккумулирующих систем, использование энергосберегающих решений позволяют сократить на 20–30% и капитальные, и эксплуатационные затраты».
КПД станции может быть значительно увеличен, если эксплуатировать ее в режиме тригенерации, когда часть тепловой энергии преобразуется в энергию охлаждения. В среднем КПД небольших станций составляет не менее 80–82% зимой и 60% в теплое время года. Если же летом использовать тепло для обеспечения работы холодильных установок абсорбционного типа, эффективность работы мини-ТЭЦ значительно повысится.
Малая энергетика, конечно, не сможет полностью заменить большую. Однако нет сомнений в том, что при грамотной реализации таких решений, мини-ТЭЦ, имеют в нашей стране весьма неплохие перспективы.
Материал подготовлен пресс-службой компании Kamstrup