Оценка эффективности теплофикации

Энергетическая эффективность тепло­фикации оценивается по экономии топлива ΔВ, получаемой при удовлетворении от ТЭЦ заданного энергопотребления (электриче­ской и тепловой энергии) определенного круга потребителей или района в целом, по сравнению с расходом топлива при раздель­ном методе удовлетворения этих же нагру­зок, т.е. при выработке электрической энер­гии на конденсационных электрических станциях (КЭС) и теплоты в котельных:

ΔВ= В_р - В_т, (1)

где В_р— расход топлива при раздельной вы­работке электрической энергии и теплоты; В_т— то же при теплофикации.

Другой возможный метод оценки эффек­тивности теплофикации с помощью так на­зываемого коэффициента использования теплоты топлива η_И не является предста­вительным и объективным, так как не все­гда большее значение коэффициента η_И со­ответствует большей экономии топлива, т.е. большему энергетическому эффекту.

Коэффициент использования теплоты топлива представляет собой отношение те­пловых эквивалентов отпущенных от ТЭЦ теплоты и электрической энергии к тепло­вому эквиваленту сожженного топлива:

η_И = (Q+Э)/(В ), (2)

где Q — количество отпущенной теплоты; Э — количество отпущенной электроэнер­гии; В — расход топлива; — низшая удельная теплота сгорания топлива.

В (2) электрическая энергия оценива­ется по тепловому эквиваленту и суммиру­ется с теплотой. Однако электрическая и те­пловая энергия не являются равноценными видами энергии, поэтому их сравнение по тепловому эквиваленту не считается эконо­мически объективным, хотя и не противоре­чит первому закону термодинамики

Еще один критерий - оценка энергетической эффективности теплофикации по эксергетическому КПД ТЭЦ:

η_экс = , (3)

где w — коэффициент работоспособности тепло­ты; Е_топл — эксергия сожженного топлива.

Превращение теплоты в работу в теплофика­ционных турбоустановках сопровождается дис­сипацией эксергии из-за внутренних потерь в турбине и электрогенераторе. Поэтому сниже­ние выработки электроэнергии и соответствую­щее увеличение отвода теплоты приводит к по­вышению эксергетического КПД ТЭЦ.

Максимальный η_экс по формуле (3) дости­гается тогда, когда ТЭЦ превращается в котель­ную и отпускает только теплоту. Причем η_экс тем выше, чем выше параметры отпускаемой тепло­ты.

Использование в качестве критерия, по которому оценивается эффективность комби­нированной выработки электрической и тепло­вой энергии, только коэффициента использова­ния теплоты топлива (2) либо только эксерге­тического КПД (3) будет неправильно ориен­тировать специалистов на минимальную выра­ботку электроэнергии и максимальный отпуск теплоты от ТЭЦ.

Выбор наиболее оптимальной (по расходу сжигаемого топлива) системы энергоснабжения должен осуществляться из условия минимизации топливных затрат в целом на ТЭЦ, обеспечиваю­щей электро- и теплоснабжение данного района, в сравнении с раздельной схемой энергоснабже­ния этого района от КЭС и котельных при подаче потребителям равного количества электрической и тепловой энергии заданного качества.