География тепловой электроэнергетики России
Теплопотребление по России в целом и отдельно по экономическим
регионам на перспективу до 1995-2010 гг. существенно зависит от принимаемых
стратегий развития экономики и темпов входа в рыночную систему. Анализ
вариантов теплопотребления, предложенных различными организациями
(ВНИИКТЭП, ИнЭИ, ВНИПИЭнергопром, СЭИ СО РАН, ВГПИ НИИ "Энергосетьпроект" и
др.), показывает, что среди них можно выделить три основных.
- с глубоким падением экономики до 1995 г. и замедленным выходом из
кризиса 2000-2005 гг. (вариант1)
- с уменьшением развития экономики при достаточно быстрых сроках
стабилизации и выходом из кризиса до 1995 г. (вариант 2)
- с развитием энергетики, близким к предполагаемому в схеме развитом
отрасли "Электроэнергетика", выполненной в 1991 г. (варинт 3). . Информация
по тепловым нагрузкам и структуре пром-ти и ЖКХ отдельных крупных городов,
определенная в схемах теплоснабжения неоднозначна, в некоторых случаях
устарела и поэтому в дальнейшем используется с корректировками. Кроме
того, практически полностью отсутствует согласованная информация по
развитию мелких городов и населенных пунктов. В этих условиях был принят
подход, в котором оценка возможных граничных условий развития городов и
населенных пунктов Сибири проводилась по след. правилам: для
рассматриваемых временных уровней построен прогноз численности городского и
сельского населения в областях и краях, который в дальнейшем уточняется по
отдельным населенным пунктам, и определены уровни теплопотребления ЖКХ;
прогноз промышленного теплопотребления сделан в основном для городов со
сложившейся промышленной структурой.
Изменение экономической ситуации уже оказывает влияние на темпы роста
уровней теплопотребления в результате:
а)падение прироста промышленных производств и соответственно выпуска
народохозяйственных товаров и сокращения объема различных социальных услуг;
б)изменения показателей прироста численности населения. В этих
условиях до 1995-1997 гг. следует ожидать снижение теплопотребления, что
позволит использовать этот период для реконструкции и модернизации
основного оборудовании источников теплоснабжения и тепловых сетей (при
наличии соответсвующих денежных и трудовых ресурсов). Несмотря на то, что
на развитие системы теплоснабжения наибольшее влияние оказывают темпы
прироста тепловых нагрузок и уровни теплопотребления (поскольку необходимо
предусматривать ввод новых мощностей на ТЭЦ, котельных и прочих
теплоисточниках), более тяжелым (по мнению авторов) является вариант
развития теплового хозяйства, связанный с глубоким падением
теплопотребления в 1995-1997 гг. Прежде всего, это обусловлено тем что
падение спроса на тепловую энергию в крупных промышленных городах заметно
ослабит внимание к темпам возможного внедрения перспективного оборудования,
особенно на ТЭЦ. Это усложнит ситуацию, связанную с поддержание в работе
физически изношенного и морально устаревшего на старых и маломощных ТЭЦ,
т.к. из-за временных организационных трудностей (акционирование
энергетических предприятий, сложности в вопросах финансирования и пр.)
будет трудно вывести из эксплуатации энергетическое оборудование согласно
Генеральной схеме развития и размещения отрасли "ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА" на
период до 2010 г.- для возможной реконструкции, модернизации или демонтажа.
Таким образом был определен граничный минимум теплопотребления в
развитии областей, который в дальнейшем был доведен до оценок минимальных
нагрузок городов. В этих подборках принято два основных допущения:
1) будут осуществлены мероприятия, приводящие к стабилизации
сельского населения и некоторому ограничению роста численности крупных
городов;
2) прирост промышленного теплопотребления рассматривался в основном
для уже сложившихся городов, где есть трудовые ресурсы, развита пром-ть и
материально-сырьевая база.
Анализ полученных результатов по уровням теплопотребления отдельных
городов и ПГТ показывает следующее:
- темпы роста теплопотребления в крупных городах (с населением более
100000 чел.) сильно зависят от принимаемых условий развития экономики и
несмотря на в целом неуклонный рост уровней теплопотребления требуют очень
внимательного рассмотрения в динамике и увязке с тепловыми нагрузками;
- весьма сложная ситуация складывается с малыми и средними городами,
для которых период до 2000 года характеризуется неустойчивыми колебаниями,
плохо поддающимися оценке.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ СИСТЕМ
Наличие в Сибири достаточных природных ресурсов позволяет в принципе
развивать любые схемы теплоснабжения на базе ТЭЦ и котельных. Однако
необходимо учитывать проводимую республиканскую политику сокращения
использования нефти в энергетических установках, трудности в освоении
Восточно-Сибирского нефтегазового комплекса и ряд других
обстоятельств, предопределяющих необходимость использования угля.
Исследования по отдельным городам позволили сделать следующие выводы ОБ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ:
а) наиболее продуктивное использование газа в ГТУ с котлами
-утилизаторами при размещении в котельных; б) ТЭЦ на газе и угле менее
целесообразны по сравнению с раздельной схемой энергоснабжения на базе
котельных при низкой стоимости газа и электроэнергии:
в)при тепловых нагрузках 1500-2900 МДж/с угольные котельные могут
быть вынесены могут быть вынесены угольными ТЭЦ только при высоких
значениях затрат на замещаемую электроэнергию: ТЭЦ на газе эффективны при
нагрузках начиная от 700-800 МДж/с и более, а парогзовые ТЭЦ на газе при
тепловых нагрузках более 1500-1800 МДж/с: г) для района Тюмени дешевый газ
вытесняет уголь во всем диапазоне нагрузок;
д) для средних городов с нагрузкой отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения на уровне 700-930 МДж/с наиболее перспективны ГТУ в
котельных;
е) для крупных городов предпочтительны котельные на газе и ГТУ
надстройка.
Фактически это означает, что ДЛЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ НЕЭФФЕКТИВНО
НАРАЩИВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ, т.к. затраты на мероприятия по
сокращению выбросов серы и азота сводят на нет эффект экономии топлива от
применению теплофикации. Одновременно резко растут затраты на транспорт
тепловой энергии при выполнении требований к надежности и качеству
теплоснабжения для крупных систем (до 100% от стоимости тепловы сетей).
Кроме того, ТЭЦ на газе при высокой стоимости электроэнергии, а угольные
ТЭЦ, еще и при стоимости газа около 55 руб/т у.т (цены 1990 г.),
конкурентноспособны с котельными на газе при нагрузках более 800 МДж/с и с
котельными на угле при нагрузках более 1280 МДж/с и с котельными на угле
при нагрузках более 12000 МДж/с. Для ряда городов (Рубцовск, Бийск,
Прокопьевск, Березовский, Бердск, Тобольск, Ачинск, Назарове, Усолье-
Сибирское, Чита, Улан-Уде) были определены оптимальные параметры
промышленно-оптических ТЭЦ и эффективность их применения. Результаты
показывают что при затратах на электроэнергию не выше 17 руб/МВт*ч,
например, для Рубцовска при тепловой нагрузке 1200МДж/с (доля паровой
нагрузки - 20°/о)оптимальной является установка двух турбин (Т-100-130 + Р-
50-130), трех энергетических котлов производительностью 420 т/ч каждый и
пяти водогрейных котлов (КВТК-100). При этом от таких ТЭЦ покрываются 80%
тепловых нагрузок в паре и 20% - в горячей воде. При увеличении затрат на
электроэнергию на 30-35% меняется состав оборудования (Т-175-130 +ПТ-135-
130 + 4*БКЗ-420 + 4*КВТК-100) и возрастает величина покрытия отопительных
нагрузок в горячей водедо 50%. Анализ таких вариантов, неоптимальных с
точки зрения критерия минимума приведенных затрат, показал, что можно
подобрать такой состав оборудования, при котором выработка электроэнергии
существенно выше, чем в оптимальном варианте. Так, на ТЭЦ следующего
состава: 2*Т-100-130 + Р -50-130 + 4*БКЗ-420 + 5*КВТК-100, а экономичность
ухудшается менее, чем на 1%. Это представляется очень важным, т.к.
представляет предложить перемещение выработки электроэнергии на ТЭЦ из
крупных городов в средние. В условиях растущей неопределенности технико-
экономических показателей были проведены дополнительные исследования по
анализу граничных условий применимости комбинировванной и раздельной схем
энергоснабжения. Анализу были подвергнуты пять вариантов схем
энергоснабжения, для которых предварительно был выбран оптимальный состав
оборудования. Это три варианта комбинированной (ГТУ ТЭЦ, ТЭЦ на угле и ТЭЦ
на газе) и два варианта раздельной (с которой на угле и газе) схем
