Диссертация (1144523), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Эквивалентностьобеспечивается за счёт этапов передачи и потребления энергии, которыефункционируют с меньшими энергетическими потерями. Повышение этапапроизводства энергии в цикле электротеплоснабжения (при внедрениисовременных энергогенерирующих установок) даст циклу экономическоепреимущество над теплофикацией.Одним из ограничений модели является фактор расстояния передачитепла по трубам. Так, принят коэффициент передачи энергии для тепла Кэт= 75%, однако этот показатель может варьироваться, что в перспективе95может быть учтено в модификациях модели.
Также, следует отметить ещёодно ограничение применения предложенной модели. При сопоставлениидвух циклов в расчёт не включается вопрос горячего водоснабженияпромышленных предприятий. Это не исключает возможности примененияэлектротеплоснабжения и для этих целей, но в данной ситуации, неучитывается.Таблица 2.17. Технологические условия экономической эквивалентностициклов теплоснабжения промышленных предприятий *Этапы циклатеплоснабженияпромышленныхпредприятийТопливныйТеплофикационный циклТехнология этапаСжиганиеорганическоготопливаКэт , %Цикл электротеплоснабженияТехнология этапаКэт , %-Сжиганиеорганического топлива-65Производствоэлектричества на ТЭЦ(ТЭС) вконденсационномрежиме37ПроизводствоэнергииПроизводство теплана ТЭЦ в режимекогенерацииПередача энергииПередача энергии потрубопроводной сети75Передача энергии поэлектросети90ПотреблениеэнергииИзлучение тепларадиаторомотопления75Излучение теплаинфракрасной панелью95*Таблица составлена авторомСмогут ли указанные преимущества цикла ЭТ по энергии (топливу),идущей на его технологическое обеспечение, полностью компенсировать егоотставание по количеству основного топлива, мы рассмотрим в третьейглаве, применительно к реальным условиям.
Заметим, что натуральнотопливное отставание имеется только в базовом цикле ЭТ. В цикле ЭТ натехнологиях производства, превышающих 50%, оно отсутствует. Кроме того,развитие атомной энергетики на технологии быстрых нейтронов, разработка96технологийиспользованиядругихнеограниченныхэнергоресурсов,возможно, снимет проблему исчерпаемости органического топлива.
Сильнойсторонойэлектротеплоснабженияпромышленныхпредприятийтакжеявляется универсальность - способность подключаться к любым первичнымисточникам энергии. В любом случае, «натуральное» отставание цикла ЭТ потопливу не влияет на наш вывод об экономическом (стоимостном) равенствебазовых циклов и, следовательно, о перспективности электротеплоснабженияпромышленных предприятий [101, 181].ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2Экономическая эффективность цикла теплоснабжения промышленныхпредприятий рассчитывается по формуле суммы затратных стоимостейэтапов цикла. Эту формулу можно записать для четырёхэтапного цикла(топливный этап и этапы производства, передачи и потребления энергии).
Вформуле по ходу её преобразования выделяются параметры, выражающиеэкономический смысл потерь на каждом этапе. Формула позволяет составитьмодельчетырёхэтапногоциклатеплоснабженияпромышленныхпредприятий с разными энергоносителями. По модели становится понятно,что имеется прямая зависимость между порядковым номером этапа истепенью его влияния на общую экономичность цикла.Исследование модели позволяет сформулировать закономерность: припрочих равных условиях, увеличение энергетической эффективностипоследующих этапов цикла повышает экономическую эффективность циклабольше,чемпредыдущихтакоеэтапов.жеувеличениеЗакономерностьэнергетическойдействительнаэффективностидлялюбогоэнергетического цикла, но в данном исследовании она применяется ктеплоснабжению промышленных предприятий.На основе формулы суммы затратных стоимостей этапов доказано, чтоприусловиииспользованиясовременныхтехнологическихспособов97доставки электричества и превращения его в тепло себестоимость циклаэлектротеплоснабжения промышленных предприятий не будет превышатьсебестоимость цикла теплофикации в усреднённых по России параметрах.Более того, представленная модель сравнения двух циклов теплоснабженияслужит основой для принятия управленческих решений по оптимизациизатрат промышленных предприятий, что решает прикладную экономическуюзадачу, направленную на повышение эффективности управления затратами вцелях обеспечения высокого уровня конкурентоспособности промышленныхпредприятий.
Это позволяет утверждать, что электротеплоснабжениепромышленных предприятий составляет конкуренцию теплофикационномуциклу.98ГЛАВА 3. УПРАВЛЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИВ ЦЕЛЯХ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ3.1 Экономические возможности и направления использованияэлектроэнергии в теплоэнергетикеВыборгородаэлектротеплоснабженияСанкт-Петербургавсистемудлятеплоснабжениявнедренияпромышленныхпредприятий обусловлен тем, что Санкт-Петербург и Ленинградская областьобладают мощной системой электро- и теплоснабжения и имеют всенеобходимые для этого условия.
Санкт-Петербург – крупнейший город насеверо-западе Российской Федерации. Является крупнейшим экономическим,промышленным, культурным и научным центром страны. Важнейшимиотраслямипромышленностигородаявляются:судостроительная,энергомашиностроительная и отрасли оборонно-промышленного комплекса.Конечным продуктом производства, в большинстве своём, являются:паровые, газовые и гидравлические турбины, реакторы для атомных станцийи генераторы для тепловых и гидравлических электростанций [151]. Примервнедренияэлектротеплоснабжениявсистемутеплоснабженияпромышленных предприятий города Санкт-Петербурга можно считатьпоказательным.Энергетику промышленности Санкт-Петербурга следует рассматриватьвединойсистеме,интегрированнойвэнергетическуюсистемуЛенинградской области, прежде всего – в контексте её электрическойсоставляющей, поскольку большая часть производителей электричества дляСанкт-Петербурга находятся за административными границами города.Основными потребителями тепловой энергии в Санкт-Петербургеявляются промышленность и население.
При этом, в Ленинградской областидоля промышленности в общем теплопотреблении составляет более99половины – 54,6% [152]. Это связано с тем, что многие промышленныеобъекты находятся за территорией города.Крупнейшими потребителями тепловой энергии в Ленинградскойобласти являются:«Тихвинский вагоностроительный завод» - крупное предприятие,производящее тепловую на котельной с тремя котлами, установленнаямощность которой составляет 0,04 ГВт. В 2014 г. на этой же промышленнойплощадке была возведена ТЭЦ с электрической мощностью 0,1 ГВт итепловой 0,8 ГВт.«Бокситогорский глиноземный завод» обладает собственной ТЭЦ,мощность которой составляет 0,03 ГВт. Данная электростанция былапостроена в начале 50-х годов прошлого века и имеет высокий моральный итехнический износ–около90% приходитсяна износ здания иэнергопроизводящего оборудования.ОАО «Сясьский ЦБК» является крупнейшим производителем ипотребителем тепла в Волховском районе.
Собственное теплопотреблениепредприятия превышает теплопотребление г. Сясьстрой.ВоВсеволожскомрайонекрупнейшимипромышленнымипотребителями тепловой энергии являются ЗАО Агрофирма «Выборжец» изавод «Турбоатомгаз». Первое предприятие имеет собственный источниктеплоснабжения, а второе использует энергию от Северная ТЭЦ 21 ОАО«ТГК-1»ПредприятиеЗАО«ИнтернешнлПейпер»,расположенноеВВыборгском районе, является обладателем крупнейшей промышленной ТЭЦво всей области.
Крупным промышленным потребителем тепловой энергии вВыборгскомрайонеявляетсяООО«Выборгскаялесопромышленнаякорпорация» - обладает собственной котельной с установленной тепловоймощностью 0,08 ГВт.100ВГатчинскомрайонезначительнуюдолютепловойэнергиипроизводит и потребляет ОАО «СПбКПК». ТЭЦ данного предприятияежегодно производит примерно 923 ГВт*ч тепловой энергии.Город Кириши является крупнейшим с точки зрения промышленностигородом Ленинградской области. ООО «Киришинефтеоргсинтез» ежегоднопотребляет 3000 ГВт*ч тепловой энергии.В Сосновоборском городском округе крупнейшим промышленнымпотребителемявляетсяФГУП«НИТИим.А.П.Александрова»,потребляющее около 2400 ГВт*ч тепловой энергии в год.Вцелом,промышленныепредприятияЛенинградскойобластипотребляют примерно 16 ТВт*ч тепловой энергии в год [152].Промышленные предприятия города и области либо обладаютсобственнымиэнергопроизводящимимощностями,либоснабжаютсяэнергией от крупных городских электростанций.
Но вне зависимости отданного обстоятельства, способ производства тепловой энергии остаётсяодинаковым – теплофикация или котельное производство.Производствотепла на ТЭЦ доминирует над котельным в данном регионе. Для того, чтобыоценитьэкономическуюэлектротеплоснабжениявсистемуцелесообразностьвнедрениятеплоснабженияпромышленныхпредприятий г. Санкт-Петербурга, необходимо проанализировать текущеесостояние теплоэнергетической отрасли города и области. Поскольку именносуществующие энергопроизводящие установки обладают потенциалом дляпокрытия количества дополнительной электроэнергии, необходимого длявнедрения данного проекта.Преждечемтеплоснабженияподробногорода,охарактеризоватьпроведёмсистемусравнительныйэлектро-анализиосновныхпоказателей электро- и теплоэнергетики Санкт-Петербурга и Ленинградскойобласти, СЗФО и России в целом (таблица 3.1).101Санкт-Петербург – самый северный город мира с населением более 1млн.
человек. Ниже приведены некоторые данные по электроэнергетике этихтрёх хозяйствующих субъектов.Интересно отметить, что практически между всеми показателями трёхсубъектов сохраняется одно и то же пропорциональное соотношение. Так, вСеверо-западном Федеральном округе потребляется одна десятая часть отвсей потребляемой в стране электроэнергии, а примерно половина от неёприходится на Санкт-Петербург и Ленинградскую область.
То же самоепроисходит и с показателями по установленной мощности, и с количествомнаселения.Таблица 3.1. Показатели электроэнергетики по Санкт-Петербургу иЛенинградской области, СЗФО и РФ за 2016 г.*РФСЗФОСанкт-Петербург иЛенинградская областьВыработка электроэнергии, ТВт·ч107011961Потребление электроэнергии, ТВт·ч105410645Установленная электрическаямощность, ГВт236,325,512,9Охватываемая территория, тыс. км217 1251 53387Количество населения, млн человек146,513,97Выработка электроэнергии на душунаселения, ГВт·ч/1000 чел.7,318,58,6Потребление электроэнергии надушу населения, ГВТ·ч/чел7,27,76,4* Таблица составлена автором на основе данных [102, 106, 110]Однако, в Санкт-Петербурге и области потребляется только 74% отвсей производимой электроэнергии, в то время как в России и СЗФОпотребляется 98% и 90% от всей производимой электроэнергии в данныхсубъектах соответственно.