Развитие теплоснабжения на базе малой теплофикации

Если классифицировать ТЭЦ по мощностному ряду, то условно он будет следующим. ТЭЦ, имеющие 1 -3 электрогенерирующие установки единичной мощностью 400 — 3500 кВт — это мини-ТЭЦ (обычно на базе котельных); 6-25 МВт - малые ТЭЦ; 50-80 МВт - средние ТЭЦ; 100-250 МВт - крупные либо мощные ТЭЦ (при суммарной мощности установленных агрегатов свыше 1000 МВт).

В рассматриваемом аспекте малой теплофикации речь идет о высо­коэкономичных ТЭЦ первого и второго мощностного ряда, оборудован­ных паротурбинными, газотурбинными и парогазовыми установками, обеспечивающими максимальную выработку электроэнергии по чисто теплофикационному циклу при минимальных удельных расходах топ­лива. 1 МВт установленной мощности на таких ТЭЦ при 5000 часов ее использования дает экономию органического топлива в размере 800 — 900 т у.т. в год, т. е. все типы агрегатов как бы оказываются равноэкономичными. Однако если исходить из более характерного показателя оценки эффективности теплофикационного цикла — удель­ной выработки электроэнергии на 1 Гкал/ч отпускаемой от установки теплоты, то экономия топлива оказывается разительной. Например, для ПТУ она составляет порядка 300, для высокотемпературной ГТУ—800, а для ПГУ-1400 т у.т. в год.

В предшествующие 20—25 лет в условиях технического прогресса крупных тепловых электростанций, развития ядерной энергетики и низкой стоимости топлива мелкие ТЭЦ потеряли свою конкурентоспособность и строительство их было прекращено, хотя попытки обосновать их энергосберегающую эффективность предпринимались. В настоящее время, когда строительство крупных тепловых и атомных электростанций сталкивается с серьез­ными социальными, экологическими и инвестиционными проблемами, когда прежняя идеология развития крупной теплофикации оказывается технически и экономически проблематичной, а стоимость органического топлива приблизилась к мировым ценам, рентабельными во многих случаях становятся и малые ТЭЦ, как показывают непредвзятые и обстоятельные обоснования их эффективности в условиях рыночной  экономики. К тому же такие ТЭЦ претерпевают существенное техническое изменение в части повышения экономичности и качества основного оборудования, снижения его материалоемкости, автоматизации управления технологическими процессами, применения блочности монтажа оборудования и др. Их важными достоинствами являются быстрота сооружения, небольшие единовременные капиталовложения и возможность строительства за счет средств отраслевых министерств и ведомств.

Основными достоинствами мини–ТЭЦ являются:

1. Невысокие потери при транспортировке тепловой и электрической энергии по сравнению с системами централизованного тепло- и электроснабжения.
2. Автономность функционирования мини-ТЭЦ (независимость от внешней энергосистемы) и возможность продажи в энергосистему излишков вырабатываемой электроэнергии или теплоты.
3. Низкая себестоимость вырабатываемой тепловой и электрической энергии (по сравнению с системами централизованного тепло- и электроснабжения).

4. Повышение надежности энергоснабжения, так как возможные перебои в подаче электро-энергии от внешней энергосистемы не приводят к прекращению работы мини-ТЭЦ.

5. Невысокий расход топлива для производства электроэнергии и теплоты.

6. Большой моторесурс и долговечность оборудования мини-ТЭЦ.
7.Мобильность, возможность перевозки и быстрого подключения к тепловым и электричес-ким сетям потребителей после доставки на место (в стационарном или  контейнерном исполнении).
 

На сегодняшний день, в промышленной и коммунально-бытовой энергетике широко применяется следующее оборудования для мини-ТЭЦ:

Þ Газотурбинные установки (ГТУ-ТЭЦ).

Þ Установки на базе двигателей внутреннего сгорания: дизельные, газодизельные и газопоршневые мини-ТЭЦ.

Þ Малые паротурбинные установки (ПТУ-ТЭЦ), а также установки на базе паровых роторных объемных машин (ПРОМ) и паро-винтовых машин (ПВМ).

Þ Газовые микротурбины для комбинированного производства электроэнергии и теплоты (микро-ТЭЦ).

Малые ТЭЦ не противопоставляются строительству средних и крупных электростанций (ТЭЦ, ГРЭС, АЭС), а лишь дополняют их в электроэнергетическом балансе энергосистемы. Прежде всего они рассматриваются как источники экономии энергоресурсов.

Основная сфера применения малых ТЭЦ — это промузлы, а также средние и малые города, имеющие определенную концентрацию и годовую продолжительность использования тепловых нагрузок. В ряде случаев небольшие теплофикационные установки могут устанавливать на действующих и новых промышленных и промышленно-отопительных котельных, а также применяться при техперевооружении действующих котельных и ТЭЦ.