Необходимые модернизации существующихсистем теплоснабжения в Беларуси

Основным недостатком централизованных систем теплоснабжения является плохая управляемость технологическими процессами. Однако модернизация существующих систем теплоснабжения и внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами позволяют эффективно эксплуатировать системы с зависимой схемой.

Согласно постановлению Совета Министров Республики Беларусь от 18 февраля 2010 г., Концепция развития теплоснабжения в Республике Беларусь утверждена на период до 2020 года.

Расход котельно-печного топлива в 2008 году составил 27,9 млн т у. т., в том числе для производства тепловой энергии (по топливному эквиваленту) – 11,4 млн т у. т., или 41%. Основным потребителем такого топлива является государственное производственное объединение электроэнергетики «Белэнерго» (5,5 млн т у. т.). 

Показатели расхода котельно-печного топлива у различных потребителей следующие:

• ТЭЦ общего пользования – 37,3%;

• ТЭЦ организаций – 4,3%;

• котельные общего пользования и организаций – 49,1%;

• индивидуальные потребители – 9,3%.

Большинство существующих в республике систем теплоснабжения спроектированы и работают по зависимой схеме. Теплоисточники, кроме пиковых котельных, эксплуатируются преимущественно для собственных распределительных тепловых сетей, и их функционирование одновременно для единой тепловой сети не предусмотрено.

Техническое состояние элементов систем теплоснабжения характеризуется как удовлетворительное, однако срок эксплуатации многих из них превысил нормативный.

Особенности централизованных систем теплоснабжения

Централизованные системы теплоснабжения имеют следующие специфические особенности:

• наличие больших емкостных и транспортных запаздываний по каналам передачи возмущений и управляющих воздействий;

• существенные различия между инерционными свойствами отдельных звеньев системы;

• необходимость соответствия параметров теплоносителя требованиям различных потребительских систем – отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

• локализация в пределах территории населенного пункта и наличие в одной системе от одного до нескольких теплоисточников (одна или несколько ТЭЦ, либо ТЭЦ и одна или несколько пиковых котельных в системах теплоснабжения большой мощности, либо одна или несколько котельных в системах теплоснабжения средней и малой мощности).

Основными сдерживающими факторами, оказывающими влияние на эффективность работы централизованных систем теплоснабжения, являются следующие:

• значительная доля физически устаревшего оборудования;

• различная балансовая принадлежность элементов систем теплоснабжения;

• разобщенность систем управления технологическими процессами теплоснабжения и теплопотребления;

• значительная разветвленность тепловых сетей от одного теплоисточника;

• высокие потери теплоты в тепловых сетях.

Эффективность использования топлива

Согласно Концепции развития теплоснабжения в Республике Беларусь, необходимо принять меры по оптимизации размещения теплоисточников в зоне функционирования системы теплоснабжения, а также по оптимизации состава их основного оборудования и по режимной оптимизации (распределение тепловых нагрузок между теплоисточниками).

Одним из недостатков централизованных систем теплоснабжения является плохая управляемость технологическими процессами. Устранить его на современном этапе возможно путем создания автоматизированных систем управления.

Анализ функционирования систем теплоснабжения в странах Западной Европы показывает, что преимущества систем с независимой схемой позволяют обеспечить следующие процессы:

• эффективное управление ими при различных вариантах балансовой принадлежности элементов системы;

• автоматическое регулирование гидравлических характеристик тепловой сети;

• количественное регулирование потребления тепловой энергии и работу нескольких теплоисточников для единой тепловой сети;

• эффективное регулирование потребления тепловой энергии на абонентских пунктах;

• снижение потерь теплоносителя и поддержание его качественных характеристик на требуемом уровне.

Вместе с тем, как показывает отечественный опыт, при модернизации существующих систем теплоснабжения и внедрении автоматизированных систем управления технологическими процессами теплоснабжения становится возможным эффективно эксплуатировать системы с зависимой схемой.

Результаты последних технико-экономических исследований в области теплоснабжения в странах Европейского союза показали, что для городов с численностью населения 300–400 тыс. человек наиболее эффективной является централизованная система теплоснабжения от загородной ТЭЦ, работающей по парогазовому циклу. В большинстве городов нашей страны системы теплоснабжения построены по этому принципу.

В Беларуси функционирование систем теплоснабжения характеризуется зависимостью от экспорта природного газа и нефти – основных видов топлива для энергетического производства. Наиболее приемлемыми для республики является опыт создания и стратегия развития теплоснабжения Дании. В этой стране приняты меры, позволившие за несколько десятилетий увеличить эффективность использования топлива в 2– 2,25 раза. Стратегия развития теплоснабжения предусматривает следующее:

• комбинированное производство тепловой и электрической энергии;

• систематическое планирование поставок теплоты во все регионы страны и на его основе максимальное использование потенциала ТЭЦ;

• снижение тепловых потерь за счет улучшения теплоизоляции зданий, сооружений и теплопроводов;

• снижение рабочей температуры в централизованных системах теплоснабжения и применение переменных расходов теплоносителя с целью обеспечить оптимальную работу систем производства и распределения тепловой энергии;

• передачу нагрузок от котельных на ТЭЦ;

• применение многоставочных тарифов на теплоснабжение от централизованных систем с учетом налогов на топливо в зависимости от его экологических свойств;

• применение альтернативных природному газу и нефти видов топлива (горючие отходы, биомасса, солнечная энергия, геотермальная энергия, вторичные энергетические ресурсы промышленного производства и другие).

В таких условиях основным фактором стабилизации потребления энергии при постоянном росте валового внутреннего продукта является применение теплоснабжения от централизованных систем на базе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.