Учебное пособие Экономика энергетики Н.Д.Рогалёв МЭИ 2005 (995077), страница 46
Текст из файла (страница 46)
ч. Это означает, что 82 % оборудованиядолжно быть уделено особое внимание, чтобы исключить вероятностьвозникновения катастроф и избежать их последствий.12.2. Экономичность электростанцийЭкономичность оборудования конденсационных электростанцийРоссии в виде диаграммы представлена на рис. 12.5. Над столбцамиуказаны значения удельного расхода условного топлива, в скобках —КПД нетто, в рамках — осредненные значения удельного расхода длясуммарного количества энергоблоков каждого типа.
Последний столбец получен осреднением значений для всех ТЭС России. Точнее, этизначения получены делением расчетного суммарного количества условного топлива на суммарное количество электроэнергии, отпущенное всеми ТЭС.·РасходусловноотопливамРис. 12.5. Экономичность конденсационных электростанций России:1 — газомазутные энергоблоки; 2 — пылеугольные энергоблоки265Поскольку расход топлива при выработке электрической и тепловой энергии на ТЭЦ распределяется между ними условно, то самудельный расход является условной величиной ещё в большей степени, чем доля электроэнергии, выработанной на тепловом потреблении. Тем не менее, если способ разделения расхода топлива не изменяется из года в год, то получаемые расчетные значения правильноотражают тенденцию, изменения эффективности но не позволяют сравнить точно с другими странами, где доля теплофикации другая (или еенет совсем).
Из рис. 12.5 видно, что экономичность энергоблоков,спроектированных даже на одинаковые параметры (1200, 800 и 300МВт), зависит от мощности: чем больше мощность, тем выше КПД.Недопустимо низким является КПД конденсационных ТЭС на начальное давление 90 атм (8,8 МПа), он составляет всего 26,9 %.Оценку технического уровня ТЭС проведем сравнением КПД(рис.
12.6). Лучшие пылеугольные энергоблоки ТЭС западных странимеют КПД на уровне 45 %. Даже если учесть некоторую некорректность сравнения средних показателей группы энергоблоков России илучших западных ТЭЦ, разница в КПД составит не менее 5 % (абс.),что дает разницу в расходе топлива в 10…12 %.КПД, %7060,06056,050,0504045,040,936,036,8302010044221133556677Рис. 12.6. Сравнение экономичности энергоблоков ТЭС России и Запада:1 — средний КПД по ТЭС России; 2 — КПД газомазутного энергоблока 800 МВтНижневартовской ГРЭС; 3 — средний КПД пылеугольных энергоблоков 500 МВтРефтинской ГРЭС; 4 — средний КПД зарубежных пылеугольных энергоблоков новогопоколения на повышенные параметры пара; 5 — КПД ПГУ-450Т Северо-Западной ТЭЦ приработе в конденсационном режиме; 6 — «стандартная» западная ПГУ утилизационноготипа; 7 — перспективные западные ПГУ266Годы выпуска головных образцов паровых турбинТ а б л и ц а 12.6ТурбинаГод выпускаТ-100-130К-300-240К-200-130К-800-240 на 90 атм (8,8 МПа)Т-250-240К-1200-2401961196119581970 (1975, 1982)1945—195019721978Еще болышие различия возникают при сравнении с парогазовымитехнологиями.
Первый введенный в эксплуатацию в России парогазовый блок ПГУ-450Т на Северо-Западной ТЭЦ в Санкт-Петербурге вконденсационном режиме имеет КПД на уровне 50 %.«Стандартная» ПГУ, вводимая на Западе, имеет КПД на уровне56 %, и в ближайшем будущем он достигнет 60 %.Таким образом, сегодня технический уровень оборудования, установленного на ТЭС России, существенно ниже современного, и последствия этого выражаются, прежде всего, в значительном пережогетоплива и соответственно в ухудшенных экономических показателяхТЭС.Первой и главной причиной технического отставания является моральное старение работающего оборудования. Достаточно увидеть,что головные образцы паровых турбин типов Т-100-12,8, К-200-12,8,составляющие основу генерирующих теплоэнергетических мощностей, были изготовлены на рубеже 50—60-х годов прошлого столетия(см.
табл. 12.6). Их проектирование началось сразу же после ВеликойОтечественной войны. Уровень проектирования и изготовления в тегоды, естественно, значительно отличался от современного. Хотя рядтурбин этого типа модернизирован, их технический уровень в принципе не может соответствовать современному.Второй причиной низкого технического уровня оборудования является физическое старение из-за его длительной работы. Хотя прикапитальных ремонтах происходит полное восстановление работоспособности оборудования, в процессе длительной работы возникаетбольший или меньший износ элементов турбины и вспомогательногооборудования. Возникает все больше отказов элементов энергетического оборудования, ухудшаются характеристики их надежности.
Вконечном счете это приводит к уменьшению абсолютного КПД ТЭС иТЭЦ в зависимости от срока службы на 1…2 % (абс.).267Третья причина — это устаревшая структура генерирующих мощностей с преобладанием установок относительно малой мощности наотносительно низкие параметры пара с большим расходом топлива насобственные нужды, отсутствие современных парогазовых технологий, использующих природный газ и твердое топливо, преобладаниедоли базовых мощностей, затрудняющих рациональное покрытие переменной части графика нагрузок.12.3. Электроэнергетика в энергетической стратегииРоссииЭнергетическая стратегия России до 2020 г.
формировалась поддолгосрочную программу социально-экономического развития страны, причем основной сценарий соответствовал ежегодному ростуэкономики в среднем на 5…5,5 % за 20-летний период. Наряду с этимпроработан и менее оптимистичный (пониженный) сценарий с тем,чтобы быть готовыми к разного рода неприятностям.Рассматривая широчайший круг актуальных вопросов долгосрочногоразвития энергетики страны, Энергетическая стратегия, вместе с тем,выделяет три ключевые задачи, на решение которых направлены всеусилия и которые концентрируют суть энергетической политики страны.Первая задача — коренное повышение энергетической эффективности экономики. Энергоемкость валового внутреннего продукта(ВВП) сократится на 30…33 % в период до 2010 г. и еще на 30 % впоследующие годы (рис.
12.8). Очень амбициозная задача, но из-занашей энергетической расточительности даже при ее успешном решении удельная энергоемкость российской экономики в 2020 г. лишьдостигнет сегодняшнего среднемирового показателя, но отнюдь непоказателей лучших стран.Первым и важнейшим средством повышения энергетической эффективности является структурная перестройка экономики (рис. 12.9).Россия не осилит 5 %-е темпы роста при сохранении современнойтяжелой, энергоемкой структуры экономики. Необходимо развиватьвысокотехнологичные отрасли и сферу услуг с тем, чтобы из 5…5,5 %среднегодового роста ВВП почти половину (2,3…2,7 %) обеспечиватьза счет структурной перестройки экономики.
Это колоссальная задачадля всей экономики страны, и ее решение напрямую связано с радикальным расширением использования особых физических свойствэлектроэнергии.268Т а б л и ц а 12.7Потенциал организационно-технологических мер экономии энергоресурсов (2000 г.)ВсегоЭлектроэнергия, млрдкВт·чЦентрализованное тепло,млн ГкалТопливноэнергетический комплекс29…3570…8099…110 120…135 33…31В том числе электроэнергетика итеплоснабжение23…2867…7670…7790…100 25…23110…135150…19049…63110…140 31…37Транспорт7…11—22…2623…306…7Сельское хозяйство4…559…1112…15370…74120…13551…6095…110 27…26220…260345…410ОтрасльПромышленность истроительствоКоммунальнобытовой секторИтогоТопливо,млн т у.т.млн т у.т.230…270 360…430%100Следующим средством повышения энергетической эффективностидолжна стать массовая реализация сначала организационных, а затеми технологических мер энергосбережения, т.е.
проведение целенаправленной энергосберегающей политики. Для этого Россия располагает большим потенциалом. В табл. 12.7 дана его экспертная оценкапо состоянию производственной базы экономики к началу 2000 г.Реализация освоенных в отечественной и мировой практике организационных и технологических мер экономии энергоресурсов даетвозможность уменьшить современный их расход в стране на40…45 %, или на 360…430 млн т у.т. в год. Большая роль в этом отведена электроэнергетике:во-первых, потенциал экономии электроэнергии в целом по Россиисоставляет более четверти ее современного потребления, что с учетомрасхода топлива на ее производство составляет 20 % общего потенциала энергосбережения;во-вторых, сегодня средний КПД электростанций (около 35 %) настолько ниже лучших технологических достижений (до 60 %), что в269самом производстве электроэнергии возможности экономии топливадостигают 25 % общего потенциала энергосбережения.Таким образом, в сумме совершенствование электроэнергетикипризвано реализовать до 45 % всех организационно-технологическихмер экономии энергоресурсов.В табл.