Диссертация (1144523), страница 6
Текст из файла (страница 6)
и др [6, 75,89, 135, 138]. Данные исследования посвящены множеству проблем вобласти централизованного теплоснабжения и, в частности, теплофикации,тепловых сетей; затрагиваются как экономические, так и технологическиеаспекты теплоснабжения; намечаются перспективы и предлагаются путиразвития теплоснабжения страны.За последние пятнадцать лет вопросы экономической эффективноститеплоснабжения находили отражение и в диссертационных исследованиях.Диссертации Немкина П.В., Майсерик И.Е., Лапшова Л.А., Малышева Е.А.,Ежовой Л.В., Семенова В.Г.
и др. [90, 47, 68, 74, 77, 137] ориентированы наповышение энергетической эффективности данной отрасли. В работахпредлагаются различные экономические и организационно-управленческиемеханизмы развития системы теплоснабжения, особое внимание уделяетсяпроблемам,связаннымсфункционированиемотрасливновыхэкономических условиях, исследуется рынок теплоэнергии и намечаютсяпути устойчивого развития отрасли.32В диссертационном исследовании Л.В.
Ежовой «Организационноэкономическиймеханизмуправленияподчёркиваетсяпреимуществоэлектроэнергиитеплосистемах,ноэффективностивопроссистемамитеплоснабжения»какэнергоносителявэлектротеплоснабжениязатрагивается частично.Очевидно, что тема энергоэффективности в области теплоснабжения скаждым годом становится актуальнее. Теплоснабжение напрямую связано и сэнергетической безопасностью страны, и с благополучием экономикигосударства в целом. Проблемы, назревающие в этой отрасли, требуют новыхкомплексных решений.
Большинство современных исследований посвященоизменению уже существующей системы теплоснабжения, не подразумевая еёкардинальное перестроение.Предлагаемые решения носят, в основном, либо точечный характер,либо учитывают только одну сторону дела – или экономическую, илитехнологическую. Всё это свидетельствует о том, что в теплоснабженииназрели проблемы, требующие кардинально новых комплексных подходов.
Вэтойситуациивнедрениеэлектротеплоснабженияможетпослужитьисточником решения многих проблем.Кардинально новые подходы к организации теплоснабжения изложеныв работах В.Р. Окорокова, Р.В. Окорокова, В.А. Джангирова, Н.А.Лелюшкина, В.В. Маслова [42, 43, 93].
В данных исследованияхэлектротеплоснабжениевпервыепредлагаетсякакальтернативасуществующей системы. Эти немногочисленные работы составляют основудальнейшихисследованийвэтойобласти,поднимаявопросоперспективности внедрения электротеплоснабжения в России, в частности, встстему теплоснабжения промышленных предприятий.ВработеОкороковВ.Р.,ОкороковР.В.«Концепцияэлектротеплоснабжения в городах страны как механизм повышения ихэнергетической и экологической безопасности» [93] проводится сравнениетрадиционнойводянойсистемытеплоснабженияиновойсистемы33электротеплоснабжениянаосновесопоставлениятехнологическихиэкономических параметров систем и делается вывод о преимуществепредлагаемой (новой) системы над уже существующей. Всё это подчеркиваетнеобходимостьпродолженияисследованийвобластиэлектротеплоснабжения.1.3 Эволюция теплоснабжения и факторы, определяющиеперспективность использования электротеплоснабженияЦентрализованное теплоснабжение России (а также, и мировое)зарождалось на рубеже XIX-XX веков, но окончательное его формированиекак отрасли произошло в первой половине XX века.На рисунке 1.4.
отображена динамика мировых технологическихреволюций и прорывов в энергетике. Для теплоснабжения ключевымсобытием послужило изобретение парового двигателя, что фактическипослужило отправной точкой зарождения централизованного отопления. Доэтого, в большинстве случаев, обогрев осуществлялся путём сжиганиядревесного топлива. Хотя ещё с древних времён люди пытались найти другиеспособы отопления, и даже были зафиксированы попытки осуществленияцентрализованного отопления.Так, ещё в III-IV веках до н.э. в Древнем Риме была изобретена перваясистема организованного отопления зданий «хюпокаустум» (hypocaustum, отгреч., отапливаемое снизу).
Она представляла собой централизованноеподземное отопление зданий на основе сжигания древесного угля. Подобнымспособом отапливались более 800 бань, а также гимназии, малые дворцы ипр.Система, аналогичная римской, существовала и в Древнем Китае (этосвязано с тем, что между этими двумя империями существовал постоянныйобмен техническими разработками). Но с падением Римской Империи эти34достижениявобластиотоплениябылизабыты[136].ВпериодСредневековья системам централизованного отопления практически неуделяется внимания, хотя в некоторых крепостях и замках существовалонечто подобное. В основном, были распространены системы воздуховодов.Рисунок 1.4.
История технологических революций и прорывов в энергетике*Рисунок взят из источника [120]Основной прорыв в области теплоснабжения произошёл в конце XIXвека – в 1876 г. в Локпорте (США) была разработана первая системацентрализованного отопления, основанная на работе пара. Десятилетиемпозже, появилась первая электростанция и в Европе (Гамбург, Германия), чтопозволило централизованно снабжать потребителей паром для нуждотопления. Выработка электричества послужила основой для развитияцентрализованного теплоснабжения в Германии. Похожая ситуация была и вРоссии.Такимобразом,несмотрянато,чтопервыепопыткицентрализованного отопления были предприняты ещё в Древнем мире,35теплоснабжение как отрасль сложилось лишь в XX веке.
И показательнымпримером становления системы централизованного теплоснабжения являетсяРоссия.Система централизованного теплоснабжения современной Россиисоздавалась во времена СССР, где уклад общества был совершенно иным. Вту пору именно такая (теплофикационная) система теплоснабжения быламаксимально подходящей для государства и выступала источником решениямногих проблем народного хозяйства. С течением лет и становлением новыхэкономических и общественно-политических отношений в стране, систематеплоснабжения осталась прежней – со времен Советского Союза большаячасть системы практически не модернизировалась.В условиях индустриальной экономики XX-го века, при достаточносвободныхгородскихотносительнойпространствах,неограниченностималовысотнойгородскихзастройкеземельныхиресурсов,пароводяная система централизованного теплоснабжения была экономическинаиболее эффективной, в силу чего удовлетворяла интересы действующих исоздающихся промышленных объектов, выполняя, тем самым, своёсоциальное и экономическое назначение.
В настоящий период ситуацияизменилась.Конецпозапрошлогостолетиясопровождалсяразвитиемпромышленного применения паровых машин, что не могло не поднятьвопрос о полезном использовании отработавшей теплоты. В большинствеслучаев, эта энергия бесполезно терялась. Лишь малая доля промышленныхпредприятий той эпохи использовала теплофикационную технологию, чтопозволяло осуществлять отопление.Вначалепрошлогостолетияпромышленностьотапливаласьпосредством собственных котельных, а жилищно-коммунальный сектор, побольшей части, за счёт индивидуальных отопительных установок (печи ит.п.).Отоплениеисключением.жилогосектораоткотельныхявлялосьредким36Заметим, что в Санкт-Петербурге уже в 1888 г.
были введены вэксплуатацию электростанции, сооруженные на реках – Фонтанке и Мойке.Расположение их на плавучих баржах объяснялось тем, что охлаждение паратребовалобольшогоколичествоводы.Электростанцииработалискоэффициентом полезного действия всего в 3%, т.е. практически вся энергиябесполезно рассеивалась в атмосферу или сбрасывалась в реку. Всёвышесказанноеещёразподтверждает,чтоидеяиспользованияотработавшего тепла при производстве и электрической, и механическойэнергии стала занимать умы инженеров ещё до масштабного развитияэлектрификации.Первая электростанция, работающая со значительно более высокимКПД (практически 50%), была запущена в Санкт-Петербурге осенью 1924 г.Установка производила оба вида энергии – и электрическую, и тепловую. Отданной электростанции впервые осуществилось отопление жилого дома.Соответственно, год основания электростанции является годом зарожденияотечественной теплофикации.
Хотя до этого наблюдались единичные случаиотапливания общественных зданий отработанным паром близлежащихэлектростанций – в самом начале прошлого столетия подобным образомотапливались 2 больницы.Планэлектрификациистраны(ГОЭЛРО),разработанныйподруководством В.И. Ленина, подразумевал возведение нескольких десятковновых электростанций (суммарной мощностью 1,75 ГВт) и восстановлениеуже существующих генерирующих мощностей. План был рассчитан на 10-15лет, но уже к 1931 году оказался перевыполнен - вместо запланированных1,75 ГВт мощности в эксплуатацию было введено 2,56 ГВт. А ещё черезнесколько лет – в 1935 году – энергетика СССР вышла на передовые позициив мире и занимала третье место после США и Германии.37Таблица 1. 1.