Інститут технічної теплофізики НАН України Можливості зниження енерговитрат

Інститут технічної теплофізики НАН України Можливості зниження енерговитрат в комунальній енергетиці Сігал О. І. 2012 р.

Жилищно-коммунальное хозяйство Украины По данным стат. отчетности за 2010 г. ЖКХ Украины потребляет около 61 млн тут. год Централизованное теплоснабжение (котельные и ТЭЦ) – 23, 4 млн тут. год и 21 140 млн к. Втчас электроэнергии. Автономное отопление и газовые плиты – 21 млн тут. год В котельных потребляется 69, 4% природного газа. Отпуск теплоты котельными с 2004 по 2010 гг. сократился на 20% (с 119 млн Гкал до 98 млн Гкал) Потери в сетях с 2004 по 2010 гг. почти не возросли (с 13, 1 млн Гкал до 13, 6 млн Гкал)

Жилищно-коммунальное хозяйство Украины По данным Минстата удельные затраты на выработку 1 Гкал снизились с 170 до 166, 6 кг ут/Гкал, что соответствует интегральному кпд всех котельных Украины 85, 8 %. Весь потенциал энергоэффективности в 2004 г составлял в коммунальной теплоэнергетике разность между 170, 2 кг ут/Гкал и 150 кг ут/Гкал, т. е. 20 кг ут/Гкал, за 6 -7 лет мы использовали 25% этого потенциала.

Жилищно-коммунальное хозяйство Украины Всего отопительных котельных всех форм собственности – 33 312 шт, 85, 7 % из них – до 3 Гкал/час. 11, 5 % – 3 - 20 Гкал/час 2, 1% - до 100 Гкал/час. 0, 6% (202 шт. ) - более 100 Гкал/час.

Тепловые сети Всего – 31 тыс. км в двухтрубном исчислении, из них 4, 8 тыс. км – ветхих и аварийных. Фактические потери на участках сетей – до 40%, а в результате порывов при нормативе – 13% и «вынужденной» отчетности – 13, 9% (13 млн Гкал). По официальной отчетности с 2004 по 2010 гг. потери возросли с 11, 0 до 13, 9 %, т. е. более, чем на 25%.

ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ В ТОПЛИВНОМ ЦИКЛЕ на добычу и подготовку топлива - 22 -32%; с химическим недожогом - 1, 5 -2%; с механическим недожогом - до 5%; с дымовыми газами - 10 -25%; ИТОГО на выходе из котельной - до 50% в сетях – 8 -25%; у потребителя - 25 -30%. ПОЛЕЗНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ – 10 -20%

Стоимость отопления разными видами топлива дома площадью 200 м 2 (за год)

• При расчете диаграммы приняты следующие исходные условия: - дом хорошо утеплен (расчетное пиковое теплопотребление составляет 15 к. Вт); - цена электричества составляет 0, 25 грн/к. Вт*ч; - цена газа составляет 0, 48 грн/м 3; - цена дизтоплива составляет 5680 грн/т. • * При расходе газа свыше 6000 м 3, когда теплопотери дома составляют более 20 к. Вт, стоимость газа составит 0, 98 грн/м 3 (пересчитано с сохранением пропорции для 15 к. Вт).

Коэффициент использования энергии топлива Электронагревание 0, 27 - 0, 34 Сжигание топлива 0, 75 - 0, 93 Парокомпрессионный тепловой насос с электроприводом Парокомпрессионный тепловой насос с тепловим двигателем Абсорбционный термотрансформатор 0, 6 - 1, 7 1, 3 - 2, 1 1, 44 - 2, 25

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Замена 4750 устаревших газовых котлов на аналогичные современные газовые котлы (с кпд 93%): Экономия природного газа 0, 59 млрд. м 3

Возможность и целесообразность модернизации котельного хозяйства Украины

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Замена и реконструкция котлов НИИСТУ-5, а также 1, 7 тис. других котлов с кпд 75% Необходимые капиталовложения 1000 млн. грн. Экономия природного газа 0, 15 млрд. м 3/год Срок окупаемости 2, 5 года при цене 400 дол. /1000 м 3 природного газа

Сокращение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) 500 газових котлов малой мощности уместно заменить на 100 угольных котлов : 50 котлов мощностью 6, 5 МВт та 50 котлов мощностью 10 МВт Экономия природного газа 0, 6 млрд. м 3 Увеличение выбросов парниковых газов на 0, 28 млн. т СО 2/год

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Замена 500 газовых котлов на мазутные котлы (газ – резервное топливо) Экономия природного газа 0, 125 млрд. м 3 Увеличение выбросов парниковых газов на 0, 15 млн. т СО 2/год

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Замена 1750 газовых котлов на котлы на биомассе: -Соломе -Отходах древесины -Отходах деревообработки -Торфе Экономия природного газа 0, 84 млрд. м 3

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Замена 500 газовых котлов на отопление электроэнергией (400 МВт): 200 МВт – за счет 1600 котлов мощностью 0, 12 МВт Экономия природного газа 0, 145 млрд. м 3 200 МВт – за счет аккумуляционного электрокабельного отопления Экономия природного газа 0, 05 млрд. м 3

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Использование низкокалорийных газов: -ВЭР металургического и коксохимического производства -Сопутствующего газа нефтедобычи -Свалочного газа с полигонов ТБО -Биогаза животноводства -Биогаза пищевой промышленности -Биогаза коммунальных стоков -Шахтного метана Экономия природного газа 0, 5 млрд. м 3

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Внедрение индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) Экономия теплоты на 15% Экономия природного газа 0, 35 млрд. м 3

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Замена изношенных тепловых сетей на предварительно изолированные трубы до 50 км/год Экономия природного газа 0, 3 млрд. м 3

Сокращение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Приблизительно 180 шт. больших (20 -100 Гкал/ч) малоэффективных котлов (с кпд 85%), потребляющих 1, 14 млрд. м 3/год природного газа заменить на тепловые насосы с СОР=3, 5 Необходимая электрическая мощность 1150 МВт (около ночного провала электропотребления)

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Установка 280 МВт тепловых насосов с СОР=4 и 100 МВт когенерации Необходимые капиталовложения 480 млн. дол. Економія природного газу 0, 12 млрд. м 3/рік Срок окупаемости 10 лет при цене 400 дол. /1000 м 3 природного газа

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Установка утилизаторов теплоты на 20 тыс. котлов мощностью от 6 до 30 МВт Необходимые капиталовложения 500 млн. грн. Экономия природного газа 0, 5 млрд. м 3/год Срок окупаемости 2, 5 года при цене 400 долл. /1000 м 3 природного газа

Уменьшение потребления природного газа в коммунальной теплоэнергетике (продолжение) Внедрение всех мероприятий позволит получить экономию природного газа 5, 4 млрд. м 3/год или более 25 % от природного газа, потребляемого централизованным теплоснабжением (котельными и ТЭЦ)

Проблемы 1. Моральный и физический износ оборудования не дает возможности продолжать его эксплуатацию без реновации. 2. Нет достаточной инновационной составляющей в тарифе. 3. Нет возможности брать и отдавать кредиты. 4. Механизм установления тарифа Комиссией от факта. 5. Государство компенсирует разницу в тарифе без учета НДС.

Пути решения 1. Акционирование предприятий ТКЭ с передачей 100% акций муниципалитетам. 2. Возможность кредитования под залог акций. 3. Возможность софинансирования Государством при передаче соответствующего количества акций в Фонд Госимущества. 4. Возможность привлечения инвестиций под залог акций.

Пути решения (на муниципальном уровне) 1. Умеренная децентрализация (ед. уст. мощность котельных 18 -20 МВт). 2. ИТП на зданиях выше 5 этажей с вводом в эксплуатацию по микрорайонам. 3. Закольцовывание, перемычки. 4. ИТП с баками накопителями и электрокотлами на 7 -10% зимней нагрузки. 5. Конкуренция на рынке тепловой энергии. Возможность источника (любой формы собственности) при конкурентной цене продать тепло в сеть.

Інститут технічної теплофізики НАН України Тел. : (+38 044) 453 2862 e-mail: engeco@kw. ua Тел/факс: (+38 044) 456 9262 www. engecology. com Дякую за увагу