Диссертация (1144523), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Эти данные демонстрируют взаимосвязь топливнойсоставляющей ТЭК и теплоснабжения. Очевидно, что теплоэнергетикаявляется одной из самых энергоёмких отраслей ТЭК. Рассмотрим теперь,какуючастьзанимаеттеплоснабжениевэлектроэнергетическойсоставляющей ТЭК (см. рис. 1.2).Рисунок 1.2. Доля теплоснабжения и электроэнергетики в ТЭК попоказателям годовой выработки тепло- и электроэнергии и установленноймощности*Рисунок составлен автором на основе данных [110]Диаграммы на рисунке 1.2 составлены по данным Росстата за 2017 г.Очевидно, что и по годовой выработке энергии, и по установленноймощности электроэнергетика уступает теплоснабжению. Так, в странетепловой энергии производится практически в полтора раза больше (1556ТВт*ч тепловой энергии против 1070 ТВт*ч электрической), но при этомустановленная тепловая мощность более чем в 4 раза превышает суммарнуюустановленную электрическую (236 ГВт электрической против 1002 ГВт20тепловой).
Это ещё раз свидетельствует о масштабности централизованноготеплоснабжения в России и большой значимости его в структуре ТЭК.Теплоснабжение как существенная часть ТЭК напрямую связано и сэнергетической безопасностью страны. Мы уже отмечали выше, что в связи ссуровыми климатическими условиями страны, а также масштабностьюцентрализованного теплоснабжения (70% населения и 82% жилищногофонда подключены к системе централизованного теплоснабжения) [38, 130,140, 183] теплоэнергетика играет особую роль – фактически она отвечает зажизнедеятельность всего государства.
В Российской Федерации топливноэнергетический комплекс не только отвечает за добычу и обеспечениеэнергетическими ресурсами населения и хозяйствующих субъектов, но такжеявляется базой формирования бюджета страны [171]. Таким образом,прослеживается и чёткая экономическая взаимосвязь: в Энергетическойстратегии РФ до 2035 г. приводятся сведения о взаимосвязи ТЭК синвестициями в основной капитал, экспортом, ВВП и другими важнейшимиэкономическими показателями. Вклад ТЭК в вышеперечисленное значителен[171].
Эти взаимосвязи демонстрируют, что и состояние теплоснабжениянапрямую влияет на экономику государства.Одним из наиболее важных аспектов, определяющим особое местотеплоснабжения в ТЭК, является экологический. Несмотря на то, что, содной стороны, первое место по образованию опасных отходов занимаеттопливная составляющая ТЭК (добыча и переработка энергоресурсов) – ихдоля в общем объеме образующихся в РФ отходов составляет 50% [8, 123],теплоснабжение играет не последнюю роль в этом процессе. Посколькупрактически половина тепловой энергии в стране вырабатывается на ТЭС, аих доля в общем выбросе опасных отходов промышленных предприятийсоставляет практически четверть.Таким образом, можно сделать вывод, что теплоснабжение занимаетзначительную долю ТЭК не только в процентном соотношении по такимпоказателям как установленная тепловая мощность и выработка тепловой21энергии, но и по своему влиянию на важнейшие сферы народного хозяйства–энергетическаябезопасность,экономическоеблагополучиеиэкологическое состояние.
Вектор этих взаимосвязей напрямую определяетсясостоянием теплоснабжающей отрасли. Но прежде, чем перейти кподробному анализу теплоснабжения, следует разобраться в его структуре.Ниже приведена классификация теплоснабжения по различным признакам(рисунок 1.3).Рисунок 1.3. Классификация теплоснабжения*Рисунок составлен автором22Существует множество подходов к классификации теплоснабжения.Приведённая в данном исследовании классификация – это обобщение иуточнение уже существующих взглядов, а также раскрытие относительнонового для теплоснабжения понятия (электротеплоснабжения) и введение егов уточнённую классификацию.Конечным продуктом теплоснабжения является тепловая энергия.Важнейшим технико-экономическим показателем теплоснабжения являетсяудалённость места производства тепловой энергии от места её потребления.По этому показателю проведём первое деление понятия теплоснабжения: нацентрализованное и децентрализованное.Децентрализованным (автономным) называется теплоснабжение, прикотором производство тепла хозяйственно и территориально совмещено с егопотреблением.
В таком случае удалённость отапливаемого здания от местапроизводства соизмерима с размерами самого здания. Иное теплоснабжениеназывается централизованным.Важнопонимать,чторазличиецентрализованногоидецентрализованного теплоснабжения напрямую не связано с такимиопределениями, как масштабность, значимость, системность и дажецентрализованность.Прицентрализованномтеплоснабжениицентрализованость касается лишь того технологического обстоятельства, чтотепловая энергия производится в едином месте, общем для многихпотребителей.
Потребители автономного теплоснабжения, производящиетепло на месте, не являются производителями энергии вообще и так жецентрованы в общих для них всех источниках энергии, которую ониполучаютизвне.Так,например,электротеплоснабжение,будучиавтономным по производству тепла, является централизованным по доставкеэлектричества, которое поступает из электросетей.Поскольку цикл эффективного производства тепла не всегда совпадаетс циклом его потребления, то в теплоснабжении (как централизованном, таки децентрализованном) может использоваться технология накопления23(аккумулирования) тепла.
По наличию такой технологии, теплоснабжениеделится на прямое и аккумуляционное. Заметим, что аккумуляционнаятехнология применяется также при электротеплоснабжении в его электроводяной или конвекционной разновидностях.Вциклецентрализованноготеплоснабжениятепловаяэнергиявыделяется в результате сгорания топлива. Прямое централизованноепроизводство характеризуется тем, что вся энергия (горячая вода или пар)направляетсянануждытеплоснабжения.Технико-экономическимосуществлением такого вида теплоснабжения является котельная. Длякомбинированного централизованного производства характерно разделениеэнергии, выделившейся при сгорании топлива.
Одна часть направляется напроизводство электрической энергии, а другая используется в целяхотопления. Технико-экономическим осуществлением подобного способатеплоснабжения является теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). ТЭЦ являетсяразновидностью теплоэлектростанции, то есть производственной единицы,перерабатывающей энергию органического топлива в электроэнергию. ТЭСсостоит из котла сгорания, турбины (куда подаётся нагретая в котле вода ввиде пара), электрогенератора и охлаждающего устройства (конденсатора),где отработавшая в турбине вода возвращается к своим изначальнымсвойствам (температура, давление и др.) для повторного поступления в котёл.При сгорании топливо передаёт теплоносителю (воде) до 90% своей энергии,то есть 10% исходной энергии теряется на рассеивание.
На этапепреобразования тепловой энергии пара в энергию электрического токапередаётся до 40% исходной энергии топлива. 50% энергии остаётся в теплеотработавшей воды и рассеивается в среду на этапе охлаждения. ТЭЦтехнически и технологически предназначена для отбора этой энергии в целяхтеплоснабжения.ГлавнойтехническойчертойТЭЦявляетсяиспользованиетеплофикационной турбины.
Её особенность в том, что она можетоптимальным и регулируемым образом отбирать от теплоносителя тепловую24энергию, не использующуюся для выработки электроэнергии, и длянаправления её в отопительную сеть. При таком производстве можетиспользоваться до 70% исходной энергии топлива.Дляпризнакомэкономикиявляетсядецентрализованноговидтеплоснабженияэнергоносителя,доставляемогоглавнымнаместопотребления, и соответствующий ему способ доставки.
По этому основаниюмы различаем топливное теплоснабжение (на газе, жидком или твёрдомтопливе),электрическоетеплоснабжение(электротеплоснабжение)итеплоснабжение на энергии естественной среды (теплонасосное, солнечногонагрева и т.п.).Теплоснабжение на энергии естественной среды использует тепловуюэнергию воздуха, воды, земли, солнечных лучей, поскольку они составляютестественную среду расположения отапливаемых (или производящих тепло)зданий и сооружений. Определёнными техническими действиями теплоотнимается от стихий и передается потребителю.По характеру технических действий, теплоснабжение от естественнойсреды различим на теплоснабжение прямого нагрева (использует солнечныелучи) и тепло-насосное теплоснабжение (работает с другими стихиями).Тепло-насосная технология, осуществляющая передачу тепла от менеенагретых тел к более нагретым, требует собственных затрат энергии, преждевсего – электроэнергии для приводов компрессоров и насосов.
Часть этойэлектроэнергии также переходит в полезное тепло. Однако электрическиезатраты меньше тепла, добываемого из земли, воды и воздуха. Поэтому мынеотносимданныйспособтеплоснабжениякразновидностиэлектротеплоснабжения.Технико-экономическим осуществлением автономного топливноготеплоснабжения являются рядом стоящие, пристроенные или крышныекотельные, а также индивидуальные (домовые, квартирные) отопительныесистемы,работающиенасетевомдоставляемом органическом топливе.природномгазеилипорционно25Продолжимклассификациютеплоснабженияповетвиэлектротеплоснабжения, которое является основным предметом нашеговнимания.
Электротеплоснабжение – это вид теплоснабжения, прикотором тепло производится на месте потребления, путём преобразованияэлектроэнергии, поступающей извне, или вырабатываемой самостоятельнона месте потребления (в том числе на промышленных объектах).Электротеплоснабжение как система последовательных техникоэкономическихдеятельностейвключаетвсебяэтапыпроизводстваэлектроэнергии, доставки её на место теплопотребления, преобразования еёна месте в тепло.Действия преобразования электрической энергии в тепловую ипередачитепланагреваемымтеламназовёмэлектроотоплением.Электроотопление является не разновидностью электротеплоснабжения, аего заключительным этапом. По особенностям электроотопления мыклассифицируемэлектротеплоснабжениевобщейклассификациитеплоснабжения.Капитальнаяиэксплуатационнаязатратностьэлектроотоплениясущественно зависит от того, как тело, потребляющее тепло, получаеттепловую энергию от электропроводника – напрямую или посредствомпромежуточного теплоносителя, в качестве которого используется вода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
