Главная ->  Экология 

 

Эффективность использования энергии и энергосбережение. Переработка и вывоз строительного мусора

к.т.н. Щеглов А.Г. (ИНЭИ РАН)

 

Энергетические установки малой и средней мощности (до 50 МВт по электрической мощности) предлагаются в Россиидвумя группами производителей:
· отечественными и зарубежными фирмами (в том числе стран СНГ), производящими энергетическое оборудование;
· предприятиями оборонной промышленности России и Украины, преимущественно авиационного моторосторения.
Энергомашиностроительные фирмы предлагают ГТУ и ПГУ средней мощности от 16 МВт до 50 Мвт, а также теплофикационныепаротурбинные установки (ПТУ) среднего давления (до 4 МПа) мощностью от 3 МВт до 12 МВт. Габариты и компоновка этихустановок позволяют размещать их лишь при наличии производственных площадей, сопоставимых по размерам с главнымикорпусами электростанций. В связи с этим энергетические ГТУ, ПГУ и ПТУ средней мощности могут быть использованы вРеспублике Коми преимущественно для технического перевооружения действущих электростанций на давление до 9 МПавключительно, в том числе электростанций промышленных предприятий, а также для сооружения электростанций нановых площадках, что ограничивает область их возможного применения.
Предприятия оборонной промышленности разработали энергетические модули в составе газовой турбины иэлектрогенератора мощностью от 75 кВт до 25 МВт. Разработаны также модульные паросиловые установки малой мощности (ПСУММ)единичной мощностью 200...3000 кВт на промышленные параметры пара (давлением до 1,4 МПа и температурой до 225 град.С),которые могут быть использованы как в составе модуля с электрогенератором, так и для непосредственного приводарабочих машин (насосов, вентиляторов, компрессоров и пр.).
В отличие от энергетических ГТУ и ПГУ установки на базе конвертированных авиационных двигателей и другихагрегатов военной техники имеют существенно меньшие веса и габариты, что позволяет размещать их в условияхограниченных площадок предприятий. Это позволяет реконструировать действующие паровые котельные предприятий впромышленные парогазовые ТЭЦ, а коммунальные водогрейные котельные - в отопительные газотурбинные ТЭЦ.
Вместе с тем необходимо отметить, что теплофикационные установки, спроектированные некоторыми фирмами, имеютстроительные объемы, сопоставимые с главными корпусами электростанций, что ограничивает их применение впромышленной и коммунальной энергетике. В большинстве случаев это связано с использованием традиционных дляэнергомашиностроения и строительства ТЭС технических решений. В результате удельная стоимость теплофикационнойустановки достигает 600...800 USD/кВт при стоимости модуля газовая турбина - электрогенератор 160...200 USD/кВт.
Некоторые фирмы пошли по пути разработки малогабаритной теплоутилизационной части с тем, чтобы обеспечитьразмещение установок в действующих зданиях и сооружениях предприятий с минимальными затратами на строительно-монтажныеработы. В этом случае удельные капиталовложения в установки могут быть снижены до 300...400 USD/кВт.
Разработаны следующие варианты технологических схем теплофикационных энергоустановок малой и средней мощности:
· ГТУ с водогрейным котлом-утилизатором для нагрева сетевой воды (150/70 град.С или 95/65 град.С);
· ГТУ с энергетическим паровым котлом-утилизатором, подключаемым к главному паропроводу энергетических котловдействующих ТЭЦ;
· ГТУ с паровым котлом-утилизатором на промышленные параметры пара, подключаемым к главному паропроводупромышленной котельной.
· паротурбинные установки мощностью 3...12 МВт, подключаемые к главному паропроводу энергетических котлов ТЭЦ надавление до 4,5 МПа:
· паровые турбины и паровые винтовые машины мощностью 200...3000 кВт, подключаемые к главному паропроводупромышленной котельной;
· ПГУ в составе ГТУ, парового котла-утилизатора и теплофикационной паросиловой установки на энергетические илипромышленные параметры пара.
На территории Республики Коми теплофикационные энергоустановки малой и средней мощности могут быть использованыпрактически всеми, кто связан с производством и потреблением электроэнергии и тепла. При этом можно выделить тригруппы предприятий.
Первую группу образуют владельцы действующих ТЭС. К ним относятся:
· РАО ЕЭС России , имеющее в собственности Печорскую ГРЭС с газомазутными энергоблокми К-210-130;
· АО Комиэнерго , имеющая в собственности большинство мощностей ТЭЦ (Воркутинские ТЭЦ-1 и -2, Сосногорскую ТЭЦ,Интинскую ТЭЦ), дизельные электростанции в местных электрических сетях, а также часть котельных;
· промышленные предприятия, производящие электроэнергию и тепло на ТЭЦ для собственного потребления (СыктывкарскийЛПК и др.).
РАО ЕЭС России может использовать малогабаритные газотурбинные модули мощностью 20-25 МВт для надстройкиэнергоблоков К-210-130 Печорской ГРЭС по схеме со сбросом газов после ГТУ в газовоздушный тракт котла. Малые габаритымодулей позволяют размещать их в условиях ограниченных площадей Печорской ГРЭС. В результате действующиепаротурбинные установки могут быть преобразованы в ПГУ по схеме с низконапорным парогенератором. При этом накотлах производительностью 640 т/ч на давление 13 МПа может быть установлено до 2-х модулей по 20 МВт.
Технико-экономическая эффективность газотурбинных надстроек со сбросом газов котел заключается:
· в снижении удельных расходов на опущенную электроэнергию на 20-30 г у.т./кВт*ч и
· в низких удельных капиталовложениях на прирост установленной электрической мощности (200...250 USD/кВт по сравнению с600...800 USD/кВт для теплофикационных ГТУ по имеющимся отечественным проектам).
Для АО Комиэнерго использование энергоустановок малой и средней мощности позволяет решить следующиеострые проблемы:
· снизить себестоимость электроэнергии и тепла;
· уменьшить потребность в капиталовложениях, связанных с компенсацией физически изношенных мощностей ТЭЦ;
· повысить надежность электроснабжения удаленных потребителей.
Теплофикационные ГТУ мощностью до 25 МВт могут быть эффективно использованы в АО Комиэнерго в следующихситуациях.
Установки мощностью 20...25 МВт позволяют провести техническое перевооружение Сосногорской ТЭЦ с увеличениемустановленной электрической мощности за счет использования ГТУ с паровыми котлами-утилизаторами на давление 9МПа.
Теплофикационными ГТУ и ПГУ могут быть укомплектованы вновь строящиеся ТЭЦ общего пользования на природном газемощностью до 80 МВт, сооружаемые в местных электрических сетях низких напряжений (до 110 кВ включительно). Это могутбыть ТЭЦ, расположенные в промышленных зонах городов, а также в населенных пунктах, не имеющих в настоящее времясобственной электрогенерирующей мощности.
При отсутствии природного газа в местных электрических сетях могут быть сооружены паросиловые ТЭЦ малой мощности(до 3 МВт) с котлами на давление 0,7...1,4 МПа, работающими на угле, мазуте и местных видах топлива (включая топливныедрова и древесные отходы).
Паросиловые установки мощностью 200...1000 кВт на давление до 1,4 МПа, могут быть использованы на электростанциях и вкотельных АО Комиэнерго , а также на Печорской ГРЭС в качестве регулируемого механического приводаагрегатов собственных нужд, что позволяет снизить коэффициент собственных нужд почти в два раза. и,соответственно, увеличить располагаемую мощность электростанций. Удельные капиталовложения в регулируемыймеханический привод оцениваются в 180...210 USD/кВт.
Все рассмотренные варианты применения установок малой и средней мощности в АО Комиэнерго и на ПечорскойГРЭС обеспечивают снижение себестоимости производства электроэнергии и тепла по сравнению с сооружением новых иреконструкцией действующих ТЭС на давление 9...24 МПа при сроке окупаемости капиталовложений 3...5 лет.
Электрические мощности ТЭЦ промышленных предприятий, как правило, меньше собственных максимумов электрическихнагрузок, что приводит к необходимости приобретать дополнительную электроэнергию в АО Комиэнерго .Тепловая мощность этих ТЭЦ не только удовлетворяет потребности предприятия-владельца в теплоэнергии, но такжепозволяет продавать излишки тепла близлежащим жилым кварталам и другим предприятиям.
Для промышленных предприятий, имеющих собственные ТЭЦ, их реконструкция с использованием теплофикационных ГТУмощностью 10...20 МВт позволяет на тех же производственных площадях установить всю необходимую электрическуюмощность.
Высокая маневренность теплофикационных ГТУ в сочетании с резервированием тепловой мощности от действующихисточников позволяет полностью удовлетворить потребности предприятия в покрытии графика электрической нагрузкии отказаться от приобретения электроэнергии в АО Комиэнерго или с оптового рынка РАО ЕЭС России .
При капиталовложениях в 350...450 USD/кВт срок окупаемости реконструкции ТЭЦ предприятия с увеличением установленнойэлектрической мощности может составить 1,5...2 года.
Кроме того, использование парового привода рабочих машин позволяет снизить максимум электрической нагрузкипредприятия при затратах на замещение электрической мощности в 180...210 USD/кВт.
Вторая группа предприятий включает в себя владельцев промышленных и отопительных котельных.
Большинство котельных предприятий имеют в своем составе преимущественно паровые котлы для выработки парапромышленных параметров. При этом часть пара используется для технологических целей, а остальной пардросселируется и направляется в бойлер для нагрева горячей воды. Некоторые предприятия имеют также водогрейныекотлы. Избытки технологического пара и горячей воды продаются близлежащим предприятиям и населенным пунктам.
В районных котельных крупных городов и у большинства потребителей с низкой тепловой нагрузкой используютсяпреимущественно водогрейные котлы.
Владельцам котельных целесообразно устанавливать собственную электро-генерирующую мощность по следующимпричинам:
· для повышения надежности электроснабжения, вплоть до обеспечения полной автономности электроснабжения;
· для снижения финансовых затрат на электроснабжение;
· для продажи избытков электроэнергии ограниченному кругу заинтересованных потребителей по договорным ценам.
Технико-экономическая эффективность установки у владельцев котельных собственной электрогенерирующей мощностиопределется разностью между себестоимостью электроэнергии и региональным тарифом на электроэнергию. Врезультате предприятие-владелец установки имеет возможность снизить финансовые затраты на энергоснабжение в 2-4раза.
Наибольшую эффективность имеет размещение паросиловых установок малой мощности ПСУММ (паровых турбин и винтовыхмашин) в паровых котельных. Они имеют малые габариты, низкую удельную стоимость и самые низкие удельные расходытоплива на отпущенную электроэнергию (145...150 г у.т./кВт*ч). Установка паровых винтовых машин (ПВМ) даже в малыхкотельных (производительностью 4...10 т/ч.) позволяет полностью удовлетворить электрические нагрузки собственныхнужд, что обеспечивает теплоснабжение потребителей при перерывах в подаче электроэнергии. Для владельцев малыхкотельных, работающих на мазуте и твердом топливе (уголь, торф, сланцы, древесные отходы и др.) ПВМ являетсяединственным типом установок, позволяющим обеспечить низкую себестоимость электроэнергии.
Теплофикационные ГТУ и ПГУ мощностью до 25 МВт представляют интерес для предприятий, желающих полностьюудовлетворить свои потребности в электрогенерирующей мощности. При этом теплоутилизационная часть в большинствеслучаев должна быть выполнена в виде парового котла-утилизатора, вырабатывающего технологический пар с подачейего в главный паропровод котельной. Срок окупаемости теплофикационных ГТУ для предприятий, имеющих собственныекотельные, составляет 0,9...2,3 года при удельных капиталовложениях в установку 300...400 USD/кВт.
Теплофикационные ГТУ с водогрейными котлами-утилизаторами могут быть использованы в энергетическом хозяйствегородов и населенных пунктов, что позволяет обеспечить необходимую надежность электро- и теплоснабжения жилыхрайонов.
В третью категорию входят предприятия, приобретающие электроэнергию и тепло от энергоисточников общегопользования: АО Комиэнерго и коммунальных тепловых сетей. Эта категория предприятий находится в наибольшейзависимости от энергоснабжающих организаций. Строительство собственных ТЭЦ для этой категории предприятий имеетнаибольшую технико-экономическую эффективность, поскольку не только электроэнергию, но и тепло владелец получаетпо себестоимости. В результате сроки окупаемости установок составляют 0,6...2,2 года при удельных капиталовложениях300...400 долл. США/кВт.
При наличии в местах расположения предприятий природного газа наибольшую эффективность имеют теплофикационныеГТУ.
Для предприятий, не имеющих возможности использовать природный газ, могут быть рекомендованы паросиловые ТЭЦ напараметры пара 1,4 МПа и 3,9 МПа, работающие на других видах топлива (уголь, мазут и пр.).
Общие масштабы возможного использования установок малой и средней мощности в Республике Коми превышают 1400 МВт поустановленной электрической мощности, в том числе:
1) установка газотурбинных надстроек по схеме со сбросом газов в котел на энергоблоках К-210-130 Печорской ГРЭСпозволяет увеличить ее установленную мощность на 240 МВт;
2) реконструкция Сосногорской ТЭЦ с сохранением паротурбинной части и установкой ГТУ с энергетическими котлами-утилизаторамина давление 9 МПа позволяет получть прирост установленной мощности не менее, чем на 250 МВт
3) установленная мощность ТЭЦ Сыктывкарского ЛПК может быть увеличена не менее, чем на 120 МВт за счет установкитеплофикационных ГТУ с энергетическими котлами-утилизаторами на давление 4 МПа.
4) размещение теплофикационных ГТУ в действующих газовых котельных позволяет увеличить установленную мощностьэлектростанций промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий не менее, чем на 550 МВт;
5) в действующих паровых котельных без их коренной реконструкции могут быть установлены ПСУММ общей мощностью неменее 250 МВт.
В таблице 1 приведены предложения по размещению электрогенерирующих мощностей в некоторых действующих паровыхкотельных предприятий Республики Коми в следующих вариантах:
1) с использованием паровых винтовых машин мощностью 200 кВт и 1000 кВт (всего 88 МВт, в том числе 40 МВт - в угледобывающихрайонах);
2) с использованием теплофикационных ГТУ на базе модулей АИ-20 СТВ, НК-14-СТ и ПГТУ-55 СТ-20 (всего 316 МВт),
3) с использованием теплофикационных ПГУ на базе вышеупомянутых энергетических модулей (всего 495 МВт).
Из данных следует, что только в рассмотренных котельных присуществующем теплопотреблении может быть установлено от 80 МВт до 500 МВт электрической мощности (в зависимости отвыбранного варианта технологической схемы).

 

 

В последнее двадцатилетие энергетика как движущая сила триады "общество - экономика - окружающая среда" обеспечивала рост благосостояния людей в целом по миру примерно в равных долях за счёт увеличения производства энергоресурсов и путём улучшения их использования, а в развитых странах энергоэффективность давала 60-65 % экономического роста. В результате энергоёмкость национального дохода уменьшилась за этот период в среднем по миру на 18 % и в развитых странах - на 21-27 %.

 

В отличие от этой безусловно позитивной глобальной тенденции в России из-за глубокого экономического кризиса энергоёмкость национального дохода не снижалась, а увеличилась в 1990-96 гг. на 15 % и затем стабилизировалась на уровне, превышающем показатели мира в 3,15 раза и развитых стран - в 3,5-3,7 раза. Коренное повышение энергетической эффективности экономики является центральной задачей Энергетической стратегии России, без её решения топливно-энергетический комплекс неизбежно будет сдерживать оздоровление и тем более подъём экономики.

 

В свою очередь, темпы роста и особенно структурной перестройки национальной экономики будут вместе с технологическим прогрессом определять динамику повышения её энергетической эффективности. Фундаментальная зависимость здесь состоит в следующем: чем выше темы роста валового внутреннего продукта (ВВП) и чем больше роль сферы услуг и высокотехнологичных производств (т.е. чем меньше вклад в него ресурсо- и энергоёмких производств), тем больше роль энергоэффективности и тем меньшую часть экономического роста потребуется обеспечивать увеличением расхода энергетических ресурсов.

 

Рассматриваемые сценарии социально-экономического развития (раздел 1.1) обеспечивают приведенный в относительный и абсолютный вклад структурной перестройки экономики в снижение требований к расходу энергетических ресурсов: при благоприятном развитии экономики он скомпенсирует свыше половины необходимого прироста энергопотребления (265 млн. т у.т. к 2010 г. и 760 млн. т у.т. к 2020 г.), а при умеренном экономическом росте существенно меньше - соответственно 100 и 325 млн. т у.т.

 

Наряду со структурным фактором Энергетическая стратегия предусматривает интенсивную реализацию организационных и технологических мер экономии топлива и энергии, т.е. проведение целенаправленной энергосберегающей политики. Для этого Россия располагает большим потенциалом организационного и технологического энергосбереже-ния. Его экспертная оценка с учетом состояния производственной базы отраслей национальной экономики к началу 2000 г. дана в

 

Реализация освоенных в отечественной (нижние значения) и мировой (верхние значения) практике организационных и технологических мер по экономии энергоресурсов способна уменьшить современный их расход в стране на 40-48 % или на 360-430 млн. т у.т. в год. Около трети этого потенциала экономии имеют отрасли ТЭК, другая треть сосредоточена в остальных отраслях промышленности и в строительстве, свыше четверти - в коммунально-бытовом секторе, 6-7 % на транспорте и 3 % в сельском хозяйстве.

 

При реализации технологического потенциала энергосбережения различаются три категории энергосберегающих мероприятий:
малозатратные мероприятия, которые сводятся к наведению порядка при использовании топлива и энергии: устранение потерь энергоносителей при транспорте и хранении, соблюдение энергоэкономичных технологических режимов, замена энергооборудования избыточной мощности, оснащение потребителей счётчиками энергоносителей и т.п.;
капиталоемкие мероприятия, требующие значительных целевых инвестиций и осуществляемые только если эффект от энергосбережения в приемлемые сроки окупит затраты на их реализацию;
сопутствующие мероприятия, выполняемые в процессе технического перевооружения отраслей народного хозяйства, когда энергосбережение является сопутствующим фактором; к ним относится также изменение структуры используемых материалов, технологий и конечных продуктов. Затраты на реализацию технологического потенциала энергосбережения кратно различаются для названных категорий энергосберегающих мероприятий.

 

Наиболее дорогие мероприятия стоимостью свыше 60 долл. за т у.т. составляют около 15 % потенциала энергосбережения. Реализация же оставшихся двух третей потенциала энергосбережения (220-280 млн. т у.т. в год), сопоставимых с расчётным объёмом структурной экономии энергоресурсов к 2015 г. (см. ), потребует значительных целевых инвестиций, лишь на 10-30 % уступающих капиталовложениям на соответствующие объёмы развития производственной базы ТЭК.

 

Энергетическая стратегия предусматривает создание хозяйственных и организационно-административных условий для скорейшей реализации экономически эффективной части организационно-технологического потенциала энергосбережения. Размеры этой части будут определяться проводимой в стране ценовой и налоговой политикой.

 

При существующей концепции максимальной поддержки товаропроизводителей и социально незащищённых слоёв населения путем искусственного сдерживания цен энергоносителей их потребители не имеют стимулов к энергосбережению и лишь под большим административным давлением станут реализовывать малозатратные организационные меры экономии топлива и энергии, т.е. не более пятой части потенциала энергосбережения. Поэтому предпосылкой для интенсификации энергосбережения является как можно более быстрый выход внутренних цен энергоносителей на уровень, обеспечивающий полное самофинансирование (включая предстоящие инвестиции) производителей топлива и энергии с последующим их приближением к равновесию с ценами мирового рынка.

 

При реализации такой ценовой политики можно будет ориентироваться на вероятные и максимальные объёмы энергосбережения.

 

Правильная ценовая политика служит абсолютно необходимым, но не достаточным условием интенсификации энергосбережения. Энергетическая стратегия предусматривает повышение действенности энергосберегающей политики, начатой принятием закона "Об энергосбережении" и федеральной целевой программы "Энергосбережение России", то есть осуществление целостной системы правовых, административных и экономических мер, стимулирующих эффективное использование энергии.

 

В рамках этой системы:
активизируются административно-нормативные меры, включающие:
пересмотр существующих норм, правил и регламентов, определяющих расходование топлива и энергии, в направлении ужесточения требований к энергосбережению;
совершенствование правил учёта и контроля энергопотребления;
установление стандартов энергопотребления и энергопотерь (в том числе - по удельному расходу топлива и энергии на единицу энергоёмкой продукции), а также санкций за их нарушение, включая более высокую плату за неэффективно расходуемые энергоресурсы;
обязательную сертификацию энергопотребляющих приборов и оборудования массового применения на соответствие нормативам расхода энергии;
проведение регулярного энергетического аудита предприятий, в первую очередь энергоёмких;
предусматриваются дополнительные хозяйственные стимулы энергосбережения, превращающие его в эффективную сферу бизнеса:
освобождение от налога на прибыль инвестиций, направляемых на осуществление организационных и целевых технологических мер по экономии топлива и энергии;
снижение ставок налога на добавленную стоимость на оборудование и материалы пропорционально повышению их энергетической эффективности относительно установленных нормативов;
налоговая или другая финансовая поддержка нетрадиционных схем реализации энергосберегающих мероприятий: лизинг энергоэффективного оборудования, доступ сэкономленных энергоносителей к энергетическим сетям естественных монополий, включая экспортные, и др.
активизация деятельности Федерального фонда энергосбережения;
представление государственных гарантий и прямой финансовой поддержки энергосберегающих проектов; - введение действенной системы материального стимулирования персонала всех уровней за экономию топлива и энергии;
ускоренная амортизация энергосберегающего оборудования;
организуются широкая популяризация экономии энергии среди населения, массовое обучение персонала, доступные банки энергосберегающих мероприятий, технологий и оборудования, банки данных по нормативно-технической документации, конференции и семинары по обмену опытом, пропаганда энергосбережения в средствах массовой информации и т.д.

 

Важной мерой стимулирования энергосбережения станет торговля квотами на снижение выбросов тепличных газов, предусмотренная Киотским протоколом 1997 г. Как видно из правильная ценовая политика и умелое использование всего комплекса названных мер позволят реализовать к 2010 г. до трети имеющегося потенциала энергосбережения и использовать его полностью в экономически эффективных пределах до 2020 г.

 

Вывоза мусора, заказ контейнера. Вывоз мусора контейнером недорого 1700 руб.

 

Построение автоматизированных си. Спільне виробництво тепла та еле. Проект закона. Россия и ес – энергодиалог или э. Возобновляемые источники энергии вбелоруси.

 

Главная ->  Экология