|
Читайте также: |
Автономні системи, що оснащені сучасними котлами (ККД яких дорівнює 92-95%) більш економічні ніж централізовані системи. Сучасні автономні автоматизовані котельні обслуговуються нечисленним персоналом, дозволяють здійснювати їх монтаж і пуск в експлуатацію в короткі строки. До того ж розміщення цих котельних не потребує відведення спеціальних територій.
Однак суттєвим недоліком автономного теплопостачання, в разі застосування органічного палива, є (порівняльно з ЦТ) більша екологічна небезпека. Це пов’язано з наближенням зони розсіювання відпрацьованих газів до мешканців будівель. Іншим недоліком таких систем є переважне використання природного газу, частку якого в енергетичному балансі України необхідно зменшувати.
На думку зарубіжних фахівців автономні котельні для великих міст не повинні бути конкурентами великих TЕЦ і районних котельних, а бути їх ефективним доповненням з доцільною часткою 10-15% від потенційного ринку теплової енергії. Але, в той же час, необхідно розвивати технології з використанням альтернативних джерел енергії (в зв’язку з дефіцитом та подорожчанням газу), які повинні призвести до більш широкого використання децентралізованих джерел енергії з рівнем високої економічної ефективності та екологічної прийнятності. Світовий досвід показав, що витрати на створення локальних систем теплопостачання окупаються протягом одного року.
Сьогодні в Україні автономні системи енергопостачання слід застосовувати переважно для окремих будівель при їх будівництві або при модернізації у наступних випадках:
• в районах щільної забудови, охоплених централізованим теплопостачанням, де через обмежену пропускну спроможність теплової мережі неможливе підключення до неї додаткових споживачів, а прокладка нових теплових мереж ускладнена;
• при віддаленні будівель від районів централізованого електро- і теплопостачання, для ізольованих споживачів;
• для малоповерхових будівель садибної забудови;
• для об'єктів і споживачів з підвищеними вимогами до надійності енергопостачання, які не можуть бути гарантовано забезпечені подачею енергії з централізованих мереж;
• для виробництва електроенергії в пікові періоди;
• для об’єктів туристської сфери (особливо в західних регіонах України) з метою покращення якості енергетичних послуг та розвитку міжнародного туризму;
• для впровадження інноваційних технологій екологічно чистих і енергоефективних джерел енергії.
Вибір тієї чи іншої системи повинно бути індивідуальним для кожного міста чи району. Слід враховувати, що сьогодні у споживачів сформована стійка негативна думка щодо якості ЦТ, а також те, що сучасний рівень та перспектива розвитку техніки і технологій (зокрема розвиток НВДЕ) дозволяє кардинально змінити підхід до сфери автономного теплопостачання. Державний підхід у вирішенні цього питання сьогодні повинен полягати, в першу чергу, у відроджені централізованої системи теплопостачання, а також в помірній її децентралізації, тобто створенні районних централізованих мереж, що об’єднують декілька об’єктів, та з побудовою котелень по когенераційній схемі.
Необхідно, щоб система комунального теплопостачання відповідала наступним інтегрованим вимогам споживачів: доступна ціна, найкраща якість, можливість регулювання параметрів комфорту в приміщеннях. В разі забезпечення централізованими системами більш якісного обслуговування та зменшення втрат у теплових мережах ці системи будуть більш прийнятними для пересічних громадян з позиції доступності ціни.
Таким чином, для пересічних жителів міст України переваги районної або централізованої системи теплопостачання (після необхідної модернізації) превалюють перед автономними як у короткостроковому, так і в довгостроковому аспекті. Для заможних громадян (для яких комфорт споживання переважає доступну ціну) слід не чинити бюрократичних перепон на регіональному рівні та дати можливість установки автономних систем теплопостачання з прийнятним рівнем екологічності та безпеки.
Підвищення енергоефективності муніципальної енергетики
Завдання підвищення ефективності використання енергії у муніципальному господарстві – це найбільш актуальна проблема комунальної енергетики України, яка обумовлена наступними факторами: недостатніми вітчизняними ресурсами та скороченням світових резервів органічного палива, необхідністю зменшення негативного впливу на довкілля (зокрема наслідків парникового ефекту), значним зростанням цін на послуги з енергопостачання.
Проблему необхідно розглядати одночасно як з позиції постачальників, так і споживачів.
Підвищення енергоефективності потрібно:
- кінцевим споживачам для полегшення їхнього фінансового стану;
- муніципалітетам для підтримки місцевих бюджетів, які обтяжені енерговитратами на теплозабезпечення бюджетних установ та житлово-комунальними субсидіями;
- постачальникам теплової енергії, оскільки більш висока енергоефективність могла б втримати тарифи на мінімальному рівні та підвищити готовність споживачів активніше платити за спожите.
За оцінкою Мінбуду, при виробництві, передачі, розподілу та кінцевому використанні марно витрачається до 60% теплової енергії. Однак при цьому значною проблемою є відсутність надійних даних зі споживання теплової енергії. Існуюча інформація ґрунтується в основному на нормативному споживанні або оціночних даних. Точне визначення потреб кінцевих користувачів та детальні моделі споживання спростять і оптимізують процеси проектування, розробки та удосконалення систем теплопостачання, а також сприятимуть плануванню інвестицій.
Українські оцінки потенціалу енергоефективності в будівлях варіюють у межах 20–50 %. Згідно з досвідом Росії, країн Балтії та Фінляндії, 30 % енергозбереження в будівлях є досяжним за достатньо низьких витрат. Втрати в розподільних та магістральних мережах є високими (до 25–30 %), але і витрати на впровадження заходів щодо їх зменшення теж будуть значними.. Досвід розвинутих країн свідчить, що в житловому секторі за рахунок ефективного споживання енергії можна обійтися в багато разів меншою кількістю енергії без погіршення умов життя пересічних громадян. За думкою фахівців, енергозбереження в 4-5 разів економічно вигідніше ніж вироблення еквівалентної кількості енергії.
Заміна старих або реконструкція існуючих котелень і ТЕЦ за прогнозами, викладеними в Енергетичній стратегії до 2030 р., призведе до значного скорочення використання палива на одиницю генерованого тепла. Оцінюючи скорочення у 8 % до 2010 р. та 16 % до 2030 р., це відповідатиме економії палива на рівні 2,98 млн т н.e. та 4,13 млн. т н. e. відповідно.
Використання нетрадиційних відновлюваних джерел енергії (НВДЕ), вторинних енергоресурсів та місцевих видів палива
Перспективними напрямками розвитку НВДЕ в комунальній сфері є:
n біоенергетика (пряме спалювання відходів деревини, відходів сільського господарства і твердих побутових відходів та їх піроліз, використання біогазу, паливних брикетів, виробництво етанолу як моторного палива, тощо), видобуток і утилізація шахтного метану;
n освоєння економічно доцільного гідропотенціалу малих річок;
n сонячна й вітрова енергетика, виробництво електроенергії за рахунок надлишкового тиску доменного та природного газів, залучення теплової енергії довкілля з використанням теплових насосів і термотрансформаторів.
Сьогодні назріла необхідність почати широке впровадження в муніципальній енергетиці України теплонасосного теплопостачання, що дасть змогу досить ефективно залучити у паливно-енергетичний баланс низькопотенційну теплоту природного середовища і промислових викидів. Використання теплонасосних систем (ТНС) у економічно розвинених країнах практично довело свої екологічні та економічні переваги. Науково-технічні розробки такого обладнання існують в Інституті технічної теплофізики (ІТТФ) НАН України. Реалізовувати ТНС сьогодні в Україні можуть Сумський машинобудівний завод ім. Фрунзе, Мелітопольський компресорний, Одеський завод холодильного машинобудування та ін. Доцільно також розглянути питання про придбання теплонасосного обладнання іноземних фірм (Німеччина, Швеція, Данія, Австрія й ін.)
Щодо перспектив біоенергетики, то наявні в Україні річні об’єми біомаси (14,8 млн. т у. п.), виробничі, технологічні та кадрові ресурси дають можливість вивільнити до 12,3 млрд. м3 газу на рік. Має також перспективу в комунальному теплопостачанні використання сонячної енергії, зокрема сонячні колектори для опалення і гарячого водопостачання, сонячні обігріваючі панелі (які активно використовуються на Заході), перспективний проект ІТТФ НАНУ на базі ґрунтового акумулювання сонячної теплоти.
Підвищення ефективності управління ЖКГ та комунальною енергетикою
Необхідною умовою для успішного функціонування як комунальної енергетики, так і інших структурних складових ЖКГ є прозорість політики державних органів щодо процесу управління та тарифного і цінового регулювання. Для цього необхідно здійснювати контроль як фізичних потоків (теплової і електричної енергії, гарячої води й ін.), так і фінансових потоків. Успішне вирішення першого завдання залежить від ефективного автоматизованого контролю параметрів енергоносіїв, що постачаються у будівлі. Контроль теплоносіїв повинен здійснюватися як на виході із централізованих (або районних) систем, так і на вході до споживачів (автономні лічильники тепла в будинках, індивідуальні лічильники газу, холодної і гарячої води в кожній квартирі).
Забезпечення контролю руху фізичних потоків та температури теплоносіїв дозволить оцінювати обсяги реальних послуг, їх якість а також реальні обсяги втрат в постачальних мережах. В соціальному плані це дасть аргументовану основу споживачам для одержання компенсацій за неповні й неякісні послуги з енергопостачання.
Сьогодні українські регіональні органи влади (муніципалітети) відіграють обмежену роль у виробництві, транспортуванні й розподілі комунальної енергії, але вони повинні мати реальну можливість впливати на виробництво й поставку тепла, управляти споживанням енергії, активізувати функції регулятора, інвестора й джерела мотивації для більш ефективного використання енергії. Реформування сфери ЖКГ та удосконалення управління муніципальною енергетикою повинні сприяти оновленню і посиленню ролі муніципалітетів у цій справі. Реформи повинні включати нові форми господарювання, такі як:
-створення кондомініумів в містах, приватизація об’єктів ЖКГ, надання комунальних послуг на конкурсних принципах й ін.
- створення регіонального (муніципального) інноваційного фонду та механізмів стимулювання ощадливого споживання енергоносіїв в регіоні;
- накопичення економії коштів за рахунок реалізації енергозберігаючих проектів в ЖКГ та цільове використання цих коштів для реалізації наступних проектів з енергозбереження та матеріального стимулювання персоналу;
- вдосконалення системи штрафних санкцій за неефективне використання паливно-енергетичних ресурсів і технологій в ЖКГ;
- реалізація механізмів, передбачених Кіотським протоколом (проекти спільного впровадження, торгівля квотами на викиди парникових газів);
- впровадження економічних санкцій, згідно з якими забруднювач в сфері комунальної енергетики має нести всі витрати, пов’язані із забрудненням довкілля;
- державна компенсація кредитної ставки банків для підприємств, що взяли кредит на реалізацію енергозберігаючих заходів;
- компенсація частини витрат населення на запровадження енергозберігаючих заходів в оселях;
- впровадження мотиваційних механізмів для зниження нормативних і понаднормативних втрат тепла при формуванні тарифів;
- впровадження дієвих механізмів використання пільгових тарифів на нічне споживання електроенергії;
- запровадження спеціальних енергетичних „паспортів” для будівель та інших енергоспоживаючих об’єктів;
- запровадження системи технічних регламентів, стандартів, норм, що підвищують можливості управління процесом розвитку комунальної енергетики та стимулюють енергозбереження;
- поширення застосування муніципальних ЕСКО.
Модернізація систем централізованого теплопостачання (НАНУ, центральні та місцеві органи влади):
- освоєння серійного виробництва та упровадження основних видів сучасного теплоенергетичного обладнання, зокрема високоефективних опалювальних котлів (з ККД більше 85%);
- повсюдна заміна зношених теплових мереж, впровадження на теплотрасах сучасних попередньо ізольованих труб та ефективної теплоізоляції із нових матеріалів;
- заміна теплообмінників і впровадження ефективного насосного обладнання, зокрема циркуляційних насосів для систем опалення та насосів з частотним регулюванням для систем гарячого водопостачання;
- оснащення систем теплопостачання підприємств генерації приладами автоматичного керування насосними агрегатами, комплексного обліку енергоносіїв, автоматичного контролю викидів;
- широкомасштабне застосування індивідуальних приладів обліку та регулювання споживання теплової енергії.
Поширення застосування автономного теплопостачання (НАНУ, органи місцевої і регіональної влади):
- повне обстеження існуючих систем теплопостачання населених пунктів, розроблення, згідно з Методичними рекомендаціями Мінбуду від 26.04.06 №147, схеми їх оптимізації (при необхідності, техніко-економічного обґрунтування) з метою застосування автономного теплопостачання;
- розробка на основі схеми теплопостачання (або ТЕО) проектно-кошторисної документації на реконструкцію окремих об’єктів теплопостачання або будівництво нових локальних систем теплозабезпечення та розробка робочих проектів цих систем;
- створення малих теплоелектроцентралей (міні-ТЕЦ) малої і середньої потужності з використанням сучасних газотурбінних і газопоршневих двигунів як надбудов над існуючими котельнями;
- впровадження ефективних засобів внутрішнього опалення житла (електричні накопичувачі тепла для акумулювання його вночі та споживання протягом доби, кабельні системи типу „тепла підлога”, „тепла стіна”).
Впровадження НВДЕ, вторинних енергоресурсів, місцевих видів палива та інноваційних технологій (НАНУ, центральні та місцеві органи влади):
- застосування технології глибокої утилізації теплоти відхідних димових газів, що дасть змогу збільшити коефіцієнт використання палива на 10-15%;
- виробництво та активне залучення у паливні ресурси альтернативних видів газу: біогазу, газу звалищ відходів, шахтного метану, доменного, мартенівського і супутнього газу нафтодобування, некондиційного природного газу, розчиненого газу геотермальних вод;
- активне використання місцевих видів палива: бурого вугілля, дров, відходів деревообробки, соломи, твердих побутових відходів, торфу, лушпиння, інших видів біомаси та їхніх сумішей;
- забезпечення спорудження демонстраційних дослідно-промислових установок теплонасосних систем та їх освоєння.
В реформуванні системи теплопостачання житлово-комунального господарства (ЖКГ) принциповими є два шляхи:
– перший –
заміна фізично і морально застарілого обладнання котельних на більш ефективне,
заміна труб зношених та аварійних теплових мереж, а надалі заміна трубопроводів усіх теплових мереж централізованого теплопостачання на попередньо ізольовані трубопроводи (з пінополіуритановою, пінополістироловою ізоляцією із захисним металізованим шаром), що дозволить знизити втрати теплоти до 6...8%
проти – 20...30%, що мають місце на сьогодні;
заміна в теплових пунктах розподілу теплоти (ЦТП та ІТП) кожухотрубних теплообмінників на пластинчаті, оснащення теплових пунктів системами регулювання параметрів теплоносія та приладного обліку їх витрат);
– другий –
поступове переведення частини централізованих систем теплопостачання на децентралізовані (там де це економічно татехнологічно доцільно) з вибором автономних, умовно децентралізованих і повністю децентралізованих джерел генерування теплової енергії.
В Україні вже є певний досвід застосування децентралізованих систем теплопостачання. Це впровадження дахових котелень, теплових насосів із приводом від газових двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ), переобладнання теплових пунктів на інші джерела генерування теплоти тощо.
Кращим варіантом децентралізованої системи теплопостачання багатоквартирних будівель є система автономних теплових пунктів на один під'їзд, оснащених повітряними тепловими насосами з приводом від ДВЗ на природному газі. При застосуванні такої системи генерування теплоти витрати природного газу будуть найнижчими. При цьому знижується і вартість теплоти (відносно ціни на теплоту від центральної великої котельні). Ще більш привабливим є варіант з тепловим насосом з електроприводом, електроенергія для якого виробляється без витрат органічного палива (АЕС, ГЕС, відновлювані джерела енергії). До останніх можна також віднести вугільні ТЕС, оскільки така схема теплозабезпечення призведе до заміни наддорогого газу на відносно дешевші види енергоресурсів.
За даними, коефіцієнт використання первинної енергії теплового насосу (при значенні опалювального коефіцієнта 3,5) може бути меншим порівняно з крупними опалювальними котельними в 1,2-1,8 разу, з індивідуальними теплогенераторами в 2-2,6; електронагрівачами – 3-3,6 при збереженні собівартості теплоти (при нинішніх тарифах на електроенергію).
У міських системах централізованого теплопостачання теплові мережі виконано в підземній прокладці переважно в бетонних коробах із застосуванням в якості теплоізоляції таких матеріалів, як мінеральна вата або пористий бетон, а в сільській місцевості трубопроводи теплових мереж частіше закладено безпосередньо в ґрунт. Така технологія прокладки трубопроводів призводить до прискорених процесів корозії чи електроерозії та передчасного виходу їх із ладу. Така теплоізоляція через 3...5 років втрачає свою захисну якість на 70...80%, внаслідок чого різко знижується надійність системи теплопос тачання і збільшуються втрати теплоти.
Сучасні технології прокладки теплових мереж значною мірою дозволяють зменшити дію зазначених негативних факторів. Це пов'язано з тим, що виготовлення теплоізоляції виконується в заводських умовах з використанням таких матеріалів, як пористий поліуретан або пінополістирол з накладанням захисного шару зі стального листа. При прокладці трубопроводів нові технології передбачають установку систем контролю пошкодження теплової ізоляції та трубопроводів, що знижує ймовірність виникнення аварійних ситуацій.
Основними напрямами вдосконалення системи теплозабезпечення з виходом на показники, передбачені Енергетичною стратегією України на період до 2030 року, можуть стати:
– оновлення парку теплогенеруючих джерел із упровадженням на КЕС і ТЕЦ
прогресивних технологій, заміною існуючих котельних агрегатів на більш ефективні з ККД брутто не нижче за 93%;
– проведення широкомасштабних заходів з модернізації котелень із заміною їх обладнання на більш економічне та сучасне, в т.ч.із упровадженням когенераційних і теплонасосних систем;
– більш широке використання електроенергії для генерування теплоти в централізованих і децентралізованих системах теплопостачання із застосуванням теплонасосних технологій, що забезпечить суттєву економію органічного палива, особливо в осінньовесняний та літній періоди року;
– більш широке включення в системи теплопостачання нетрадиційних і відновлю
ваних джерел енергії, електричних теплогенераторів і термерів, які працюють на позапіковій електроенергії, утилізаційних і когенераційних установок, що використовують скидний енергетичний потенціал;
– економічно обґрунтований перехід від централізованої системи теплопостачання на децентралізовану з використанням індивідуальних теплогенераторів, які забезпечуватимуть теплопостачання окремих будинків, під'їздів і квартир;
– заміна трубопроводів теплових мереж на попередньо ізольовані труби з внутрішнім антикорозійним покриттям та їх прокладання за новими технологіями з установленням контрольно-вимірювальних систем;
– обладнання ЦТП та ІТП пластинчатими теплообмінниками замість кожухотрубних, приладами регулювання параметрами теплоносія та обліку його витрат. Економічно обґрунтоване переведення ЦТП у міні-котельні з установленням в них теплових насосів, газових дизельних установок або електричних теплогенераторів;
– створення промислових вузлів із використанням у системах теплопостачання житлово-побутового сектору теплових вторинних енергоресурсів крупних промислових підприємств таких галузей промисловості, як чорна металургія, хімія та нафтохімія;
– пріоритетний вибір теплогенеруючих джерел залежно від кліматичних умов регіонів країни;
– більш широке включення до паливного балансу теплогенеруючих джерел альтерна
тивних видів палива на базі водяно-вугільних і водяно-мазутних емульсій, торфу, біомаси, газоподібних горючих вторинних ресурсів і відходів лісозаготівлі та деревообробки;
– заміщення в паливних балансах систем теплопостачання природного газу за рахунок залучення до теплопостачання міст конденсаційних електростанцій, основним паливом яких є кам'яне вугілля, та шляхом виробництва синтез-газу на основі малоціннихвидів палив і відходів деревини;
– широке впровадження в системи теплопостачання маловитратних енергозберігаючих заходів, які практично довели свою ефективність.
Перспективні напрямки розвитку нетрадиційних(альтернативних) джерел енергії в Україні
Зважаючи на ресурси енергоносіїв, вітчизняну інфраструктуру, кліматичні та геологічні умови, та з огляду на світовий рівень енергетичних технологій, в нашій країні доцільно масштабно розвивати і впроваджувати сучасні технології використання поновлюваних та нетрадиційних (альтернативних) джерел енергії. Ці джерела енергії практично не завдають шкоди довкіллю. Окрім того, їх не потрібно видобувати, купувати і транспортувати, бо вони є результатом дії сонячного випромінювання на фізичні, хімічні та біологічні процеси, що повсюдно відбуваються на Земній кулі, а з цього випливає їх практична невичерпність та поновлюваність.
До поновлюваних джерел енергії відносять енергію сонячного випромінювання, вітру, річкових потоків, морських хвиль, енергію, акумульовану в довкіллі та біомасі. Сюди ж належить також енергія припливів та тепло глибинних шарів Землі — геотермальна енергія.
1. Впровадження когенераційних технологій.
При встановленні на базі існуючих об’єктів теплогенерування в комунальній і промисловій сфері 5000 МВт електрогенеруючих когенераційних потужностей, можна заощадити від 10 до 30% природного газу, необхідного для роздільного генерування тих же кількостей теплової і електричної енергії, або, у середньому, близько 6 млрд. м3 природного газу на рік.
Зменшиться викид парникових газів (СО2) на 15-20 млн. т на рік. У разі продажу квот на ці викиди, згідно Кіотського протоколу, можна одержати до 0,5 млрд. доларів США.
Підприємствами України виробляється практично все енергетичне обладнання, необхідне для будівництва когенераційних установок: газотурбінні та газопоршневі двигуни, електрогенератори, паливні компресорів, теплообмінники, прилади та засоби керування і автоматики.
Орієнтовний обсяг фінансування програми впровадження 5000 МВт електрогенеруючих когенераційних потужностей – 12,5 млрд. грн.
Термін окупності – приблизно 5 років.
2. Біоенергетика.
Енергетичний потенціал біомаси в Україні складає близько 23 млн. т у.п. на рік.
Впровадження котлів, працюючих на біомасі, допоможе швидко замістити природний газ для виробництва теплової енергії з найнижчими інвестиційними затратами і найкоротшими термінами окупності проектів.
Приблизна ємність ринку України для впровадження складає:
деревноспалювальні котли для теплопостачання, 1-10 МВт – 500 одиниць;
промислові деревноспалювальні котли, 0,1-5 МВт – 360 одиниць;
фермерські соломоспалюючі котли, 0,1-1,0 МВт – 16 тис. одиниць.
Термін окупності котлів при серійному виробництві становить 1-3 роки.
Орієнтовна вартість зазначеного обладнання складає близько 5 млрд. грн.
Потенціал біогазу, доступного для виробництва енергії на великих полігонах твердих побутових відходів, складає близько 400 млн. м3/рік, що відповідає 0.3 млн. т у.п./рік.
До 2020 року приблизна ємність ринку України для впровадження крупних біогазових установок складає 2900 одиниць при інвестиціних витратах у обсязі 1465 млн. грн., що дозволить замістити близько 1,15 млрд. м3 природного газу на рік, а для впровадження міні-електростанцій на газі звалищ – 90 одиниць при інвестиціних витратах у обсязі 404 млн. грн., що дозволить замістити близько 210 млн. м3 природного газу на рік
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 128 | Нарушение авторских прав