Малая энергетика

Источник: Александр ЕВПЛАНОВ

Малая энергетика, сотовая, бинарная, распределенная - так сейчас именуются большие электростанции, работающие на природном газе, имеющие небольшие мощности и обслуживающие промышленные предприятия, коммунальные организации и жителей микрорайонов городов. Малая энергетика основана на локальном источнике энергии на основе комбинированного процесса одновременного производства тепла и электроэнергии, называемого когенерационным, а электростанция или установка называются когенерационными.

Газовый двигатель приводит во вращение электрогенератор, который преобразует механическую энергию в электрическую. Вырабатываемая электроэнергия используется для электроснабжения предприятия.

Тепло, выделяющееся при работе газового двигателя, утилизируется с помощью теплообменников на системе охлаждения двигателя и на системе отвода отходящих газов. Далее это тепло отдается в систему отопления и горячего водоснабжения предприятия. В случае снижения потребности в тепле двигатель может работать на собственный радиатор.

Преимущества локальных когенерационных электростанций:

• высокий коэффициент полезного действия – более 90 процентов;
• энергетическая независимость;
• уровень тарифов на электроэнергию в 3 – 4 раза ниже, чем в системе или на оптовом рынке, причем с ростом тарифов в энергосистеме разница увеличивается;
• тепловая энергия бесплатна, является вторичным энергоресурсом;
• сравнительно короткий срок возведения, от 6 месяцев до полутора лет;
• широкий диапазон единичной мощности, от 100 кВт до 10 – 12 МВт;
• высокая экологичность;
• широкий диапазон регулирования при постоянном коэффициенте полезного действия;
• высокая надежность энергоснабжения, так как работа привода электрогенератора идет в щадящем режиме, особенно газопоршневого агрегата;
• большой срок службы, газопоршневые агрегаты работают 65 000 часов до капитального ремонта;
• высокая ремонтопригодность, ремонт на месте;
• малый срок окупаемости.

Автономные газопоршневые установки мини-ТЭЦ являются одним из перспективнейших направлений по снижению энергетических затрат на небольших предприятиях, имеющих электрическую нагрузку до 3 – 15 МВт, в коммунальных организациях и жилищной сфере. С другой стороны, внедрение данных установок повышает энергобезопасность и надежность энергоснабжения потребителей.

В настоящее время сетевые компании за согласование подключения новых мощностей, при увеличении объема производства, выдвигают условия по оплате этой мощности. Один киловатт вновь подключаемых к сети мощностей стоит сегодня для предприятий и организаций порядка 20 тысяч рублей, а для населения – 550 рублей за киловатт при величине потребляемой мощности до 15 киловатт на квартиру и около 6 тысяч рублей за превышение этой величины. Сумма даже может возрасти при отсутствии достаточно мощных подстанций в районе предприятия или организации. Эти деньги никогда не смогут вернуться обратно. Более того, в дальнейшем предприятию или коммунальной организации придется платить за каждый потребленный киловатт по тарифу, который будет безусловно возрастать. В то же время деньги, вложенные в собственный источник, остаются в структуре предприятия или коммунальной организации и идут на его развитие.

Генерирующее оборудование газопоршневых мини-ТЭЦ использует технологию «массив энергоснабжения», что подразумевает достижение максимального уровня отказоустойчивости и построение его на основе принципа масштабируемости и модульности.

Гибкость работы автономных газопоршневых мини-ТЭЦ, как единой системы энергоснабжения, достигается за счет применения генерирующего оборудования, работающего параллельно между собой.

Выбор оборудования для мини-ТЭЦ определяется максимальной величиной электрической нагрузки, режимом работы, применяемой технологией, составом потребителей, режимом эксплуатации и другими показателями, которые указываются в техническом задании, разрабатываемом совместно с заказчиком.

Для покрытия недостающей тепловой мощности возможна установка дополнительных котлов. Мощность и количество газовых котлов определяются при выполнении предпроектных работ.

Мини-ТЭЦ имеет единую систему управления и контроля, которая позволяет проводить полный мониторинг всех основных параметров каждого модуля в отдельности и всей системы в целом.

Необходимо отметить, что окупаемость автономной газопоршневой мини-ТЭЦ не превышает 1,5 – 3 лет. Стоимость электроэнергии практически в два-три раза ниже, чем покупаемая у электроснабжающих организаций, а с учетом дополнительной экономии за счет утилизации тепла она вообще незначительна.

С 2006 года при поддержке министерства промышленности, энергетики и науки Свердловской области (ныне эти вопросы курирует министерство энергетики и ЖКХ) был реализован ряд пилотных проектов по внедрению установок комбинированной выработки тепловой энергии малой мощности в Свердловской области в системе ЖКХ муниципальных образований: на очистных сооружениях г. Богданович (400 кВт); в городе Нижняя Салда (100 кВт), в Реже (ТЭЦ, 2 агрегата по 18 МВт) и других территориях.

Кроме того, когенерационные установки используются для энергообеспечения жилых домов и офисных зданий, строящихся в Екатеринбурге (жилой комплекс Малышева-Луначарского, ТСЖ «Лазурит» и др.) и Нижнем Тагиле (управляющая жилищная компания -12 и др.). Опыт эксплуатации этих установок показал их большую экономическую эффективность.

Темпы ввода новой генерации в «большой» энергетике в условиях кризиса явно будут падать и нетрудно спрогнозировать развитие энергетического кризиса и провал реформы РАО «ЕЭС России» в части ввода новых генерирующих мощностей. Учитывая это обстоятельство, целесообразно создать и внедрить механизм ускоренного развития малой генерации для коммунальных организаций и жилищного сектора. Этот процесс необходимо осуществлять на основе государственно-частного партнерства во всех законодательно разрешенных и экономически целесообразных видах.

В частности, необходимо:

• разработать и сформировать целевую программу размещения объектов малой и средней энергетики на среднесрочную и долгосрочную перспективу, предварительно определив параметры потребности в них;
• сформировать и вести реестр инвестиционных проектов по внедрению объектов малой энергетики ЖКХ. В качестве реестродержателя возможно было бы привлечь комитет по энергетике Союза промышленников и предпринимателей (работодателей) Свердловской области и привлекаемые им организации;
• разработать критерии предоставления государственной поддержки инвестиционных проектов в малой энергетике, сделав акцент на ускоренное снижение коммунальных тарифов;
• министерству энергетики и жилищно-коммунального хозяйства совместно с комитетом по энергетике Союза промышленников и предпринимателей (работодателей) Свердловской области осуществлять отбор инвестиционных проектов и их включение в Программу государственной поддержки в соответствии с разработанными критериями и принципами;
• осуществлять обязательный энергоаудит и проводить предпроектные энергетические исследования коммунальных предприятий и муниципальных образований при разработке проектов по внедрению малой энергетики, претендующих на включение в Программу государственной поддержки, обеспечить подготовку энергетических и инвестиционных паспортов для таких проектов;
• принять для отобранных проектов такие меры государственной поддержки, как получение государственных гарантий для обеспечения заемных средств, выделяемых на финансирование реализации инвестиционных проектов в области малой промышленной энергетики; предоставление субсидий из областного бюджета на возмещение затрат на уплату процентов по кредитам и договорам лизинга, полученным на закупку энергетического оборудования;
• обеспечить использование инструментов государственно-частного партнерства (Инвестиционный фонд Свердловской области, Инвестиционный фонд Российской Федерации) и привлечение бюджетных ассигнований из федерального бюджета для софинансирования инвестиционных проектов в области малой и средней энергетики;
• предусмотреть льготы для предприятий из Программы в виде установления экономически обоснованных тарифов, уменьшения размеров платы за технологическое подключение и присоединение к сетевому хозяйству и использования рассрочек платежей при параллельной работе энергоустановок с сетью. Это позволит ускорить сроки окупаемости инвестиционных проектов, ориентированных на реализацию излишков производимой энергии сторонним потребителям.

Александр ЕВПЛАНОВ, профессор, заведующий кафедрой электротехники Уральского государственного горного университета,

Владимир ШИЛОВ, председатель комитета по энергетике Свердловского областного Союза промышленников и предпринимателей,

Михаил ШУЛЁВ, генеральный директор ЗАО «Агентство по развитию малой энергетики»

Вернуться к разделу статей