Дипломная работа на тему: Современное состояние теплоснабжения

Введение

Население Земли в ближайшие 50 лет увеличится (по различным оценкам) с 6 до 12:15 млрд. человек, что неизменно повлечет и существенное увеличение потребления энергии. В первую очередь, это рост производства электрической энергии как основы комфорта в быту и на работе, базы широко развивающейся информационной техники и любы систем автоматизации и организации труда. Другой областью безусловного экстенсивного роста будет транспорт, в первую очередь, авиационный и автомобильный с соответствующим увеличением объемов потребления топлива. Уже только эти две отрасли для своего развития требуют значительного увеличения объема соответствующих машиностроительных производств, дополнительных кадров и опять-таки энергетических затрат. Надо помнить, что, учитывая приведенные тенденции, высокоразвитые индустриальные государства согласились одной из главных задач начала XXI века считать энергосбережение во всех областях жизни и производства. Действительно, в последнее десятилетие в ряде стран при заметном росте валового национального продукта наблюдалось некоторое снижение потребления энергии (топлива). Этот опыт, конечно, будет учтен развивающимися странами, но, тем не менее, потребности Мира в энергии будут заметно расти.

При использовании термина "энергия" сейчас обычно понимают четыре составляющие:

природное органическое топливо: основное (нефть, газ, уголь) и второстепенное по объему использования (сланцы, древесина и отходы быта и производств). Они идут на производство электроэнергии и механической работы (включая транспорт), на получение бытового и промышленного тепла (горячая вода и пар) и как сырье в промышленность;

электроэнергия и тепло от атомных электростанций;

электроэнергия от гидравлических электростанций;

электроэнергия и тепло от так называемых возобновляемых источников энергии - ветряных, солнечных, геотермальных.

Преобразование энергии топлива (его теплотворной способности при сжигании в воздухе) в механическую работу обеспечивает комфортность нашей жизни и возможность работы большей части человечества. Механическая работа при этом понимается как приведение в движение любых объектов - от газонокосилок до автомобилей, самолетов и генераторов электрической энергии.

Как известно, из всей энергии, используемой населением Земли, 90% обеспечивается сжиганием органических топлив (угля - 28%, нефти - 39% и газа - 23%). Почти 10% от этого количества дают атомные и гидроэлектростанции и очень небольшую часть (доли процентов) - так называемые возобновляемые источники энергии - ветряные установки, солнечные, геотермальные и приливные электростанции. Безусловно, их роль будет расти, но, по прогнозам, даже к 2050 г. вряд ли превысит 2-3%. Иначе говоря, главными все-таки будут органические топлива.

Обеспечение электроэнергией и теплом в современном мире является основой благосостояния и развития общества и любого государства. Стабильность существования и возможность работы любых отраслей деятельности населения определяются, в первую очередь, безопасностью и надежностью систем теплоэнергетики. И подтверждением этому служат периодически проявляющиеся в различных регионах мира нарушения их работы, когда целые области остаются без электроэнергии, люди застревают на часы в метро и лифтах, замерзают системы отопления в домах и т.п.

Абсолютно ясно, что как экономические затраты на теплоэнергетику, так и ее воздействие на природную среду и самого человека необходимо предельно снижать. Для всего человечества это дело не только сегодняшнего дня, но и ближайшего будущего. Без громких слов и лозунгов надо просто работать для обеспечения возможности нормальной жизни наших детей, внуков, т.е. следующих поколений.

Жидкое топливо для транспорта (бензин, дизельное топливо, авиакеросин) пока останется основным, хотя человечеству необходимы и оно будет осваивать экологически более выгодные топлива: в первую очередь - основная часть природного газа, метан (в сжиженном виде), а затем и самое лучшее топливо - водород.

Природный газ - пока лучшее органическое топливо из широко используемых, так как в нем меньше углерода и больше водорода, чем в нефти, тем более, - в угле. Насущная задача техники ближайших поколений - обеспечение широкого использования таких топлив с максимальными коэффициентами полезного действия.

Все изложенное выше показывает, что стремление обеспечить достойное развитие будущего человеческого общества на Земле требует особо бережного расходования органических полезных ископаемых - основы современных топлив. При таком потреблении запас нефти может быть исчерпан в ближайшие десятилетия, и лишь чуть позже - природного газа. Это очень скоро остро поставит вопрос перед человечеством об их максимальной экономии.

Общей мировой тенденцией второй половины двадцатого века явился рост цен на тепловую и электрическую энергию, обусловленный ростом спроса и энергопотребления на производстве и в быту, повышением требований к комфортности жизни, с одновременным ограничением доступности топлива(нефти и газа) в связи с региональными военными конфликтами. Ярким примером кризиса такого рода стал энергетический кризис в Калифорнии (США) 2000 г.

Переходный период к рыночной экономике в России и других странах СНГ сопровождается резким увеличением тарифов на тепловую и электрическую энергию [1]. Как и другие отрасли российской промышленности в тяжелом положении находится энергетика в целом, и в частности, теплоэнергетика [2]. Оборудование ТЭЦ в большинстве своем морально и физически устарело, качество ремонтов находится на низком уровне, коммуникации транспорта тепла (водяные тепловые и паровые сети) постоянно выходят из строя и требуют замены труб и качественно иной прокладки от источника до потребителя при надежной изоляции сетей.

Аварии на протяженных магистральных и распределительных сетях от ТЭЦ резко снижают надежность подачи тепла потребителям всех категорий: жилищно-коммунальным и промышленным предприятиям различного профиля.

Участились случаи отключения потребителей от тепловых и электрических сетей. Известно, что в отопительный период целые края и области России, базирующиеся на ТЭЦ, длительно оставались без тепла и электроэнергии. В этой связи особенно страдают малые населенные пункты, а как видно из таблицы 1, в 1991 году, преобладающая часть населения России проживала в малых городах и поселках городского типа с численностью населения до 20 тысяч человек.

Как видим, данная тема является актуальной на сегодняшний момент. Целью данной курсовой работы ставится выяснить, какие реформы теплоэнергетики возможны для решения данных проблем

Оглавление

- Введение

- Современное состояние теплоснабжения

- Анализ современного состояния АО Мосэнерго

- Общая характеристика

- Анализ основных показателей

- 3 Выводы

- Варианты решения вопроса теплоснабжения Заключение

- Список использованной литературы

Заключение

Теплофикация - это процесс централизованного обеспечения потребителей тепловой энергией полученной на ТЭЦ по комбинированному способу производства тепловой и электрической энергии в единой технологической установке. Котельнизация - процесс обратный теплофикации - переход от комбинированного потребления тепловой и электрической энергии от ТЭЦ на раздельное энергоснабжение: теплоснабжение от индивидуальных, квартальных, крышных котельных, и электроснабжение от ГРЭС или ТЭЦ работающих в конденсационном режиме. теплофикация экологический экономический когенерация

Одной их самых серьезных ошибок проводимых реформ в энергетике, на мой взгляд, является то, что в самом начале реформ принято волевое решение о разработке концепции развития только электроэнергетики, а не теплоэнергетики в целом. Опыт и знания "старых теплоэнергетиков", академической науки, о необходимости дальнейшего развития теплофикации, не были восприняты как стратегическая линия развития отрасли. В результате одно из величайших достижений советской плановой экономики - последовательное развитие теплофикации, осталось без государственной и без правовой поддержки. Именно теплофикация позволяет использовать нашу особенность - холод окружающей среды во благо всего общества. Но, что происходит спустя 13 лет после отказа от плановой экономики? В центре миллионного города, в зоне действия тепловых сетей, строятся модульные котельные, и тепловые потребители отключаются от действующих ТЭЦ. Именно теплофикация - совместное производство тепловой и электрической энергии, которая экономит для региона не 20-30%, а не менее 50% топлива для электрических потребителей, оказалась невостребованной в стране холода в рыночных условиях. В Российском государстве не оказалось эффективных собственников, эффективных регулирующих органов, эффективных законодателей, кому действительно был бы выгоден коллективный оптимум в виде 50% снижения расхода первичного топлива! Региональная энергетика - это не просто концентрация политики, экономики, и огромных денежных потоков, а это, прежде всего высокие технологии, и эффективно руководить стратегией развития энергетики, должны специалисты, понимающие суть и смысл энергетического производства, чувствующие границы, а не просто чудо - менеджеры, умело использующие отсутствие эффективных законов, безграмотность управляющих и надзирающих органов. Давно наступило время, когда необходимо остановиться, оглянуться и посмотреть, а как же жить дальше.

С момента появления первой ТЭЦ в России и до настоящего времени, аналитики теплоэнергетики пытаются определить уровень технического совершенства производства энергии на ТЭЦ по двум видам показателей эффективности:

а) показатель абсолютной теплоэнергетической эффективности - коэффициент полезного использования топлива (КПИТ) ТЭЦ [%];

б) показатель относительной эффективности: - удельный расход топлива на электроэнергию (г/кВтч, кг/мВт) и удельный расход топлива на тепловую энергию (кг/Гкал, кг/мВт).

КПИТ - это показатель, характеризующий эффективность работы сложной теплоэнергетической системы, но он не учитывает различие качества тепловой и электрической энергии. По этому показателю получается, что КПИТ котельной составляющий 95%, что в 2.3 выше, чем КПИТ самой современной ГРЭС, составляющей 42% (а остальные 58% энергии топлива сожженного на ГРЭС выбрасываются в окружающую среду). Именно этот факт, что КПИТ модулной котельной достигает 92-95%, а потери по неизолированным теплотрассам составляют более 20% заказчиками теории котельнизации, принимается как достаточно убедительный довод для обоснования решений по отказу от теплофикации и переходу на котельные. Однако же, по сути, это довод является только красивой ширмой для неискушенного и мало информированного потребителя тепловой энергии. Суть в другом - в эффективности вложения капитала в собственность, но об этом чуть ниже.

С советских времен и до настоящего времени, сложилось распространенное мнение, что производство тепловой энергии на ТЭЦ является убыточным производством, и что государство якобы вынуждено дотировать производство тепла от ТЭЦ для населения, за счет выгодной электрической энергии. И в настоящее время в информационных материалах региональных энергетических комиссий заботливо отмечается, что для населения применены льготные тарифы. Однако, это глубоко ошибочное мнение. Квалифицированные теплотехнические расчеты расхода первичного топлива, выполненные без политического давления и перекрестного субсидирования, заложенных в существующих нормативных документах, показывают, что каждый житель, потребляющий тепло отработанного пара ТЭЦ, является самым выгодным потребителем, который обеспечивает 28-50% топлива не только для себя но, и для других потребителей электроэнергии, не потребляющих тепло от ТЭЦ. Именно тот факт, что у жителя страны с холодным климатом, потребление тепловой энергии в 10-12 раз больше чем потребление электрической энергии является базовым показателем того, что именно житель городов и поселков, потребляющий тепло от ТЭЦ обеспечивает дешевой электроэнергией не только себя, но остальных жителей региона.

Технические расчеты по определению расхода топлива показывают что, котельнизация - переход от комбинированного энергопотребления на раздельное энергопотребление тепловой и электрической энергии, приводит к огромному перерасходу топлива в целом по региону, по стране. Даже, если взять 3-х кратное повышение тепловых потерь в виде энергии первичного топлива в тепловых сетях с 5% до 15%, то суммарный перерасход первичного топлива, на обеспечение жителей равным количеством тепловой и электрической энергии составляет: для ТЭЦ-130ата - 38,6%; для Мини ТЭЦ-13ата - 20,3%; а для ПГУ-90ата - 91,7%.

Отключение тепловых потребителей от ТЭЦ электрогенерирующей компании влечет за собой перерасход топлива для потребителей электроэнергии в регионе, для потребителей тепла от котельной, к ущербу для ТЭЦ, от которой были отключены тепловые потребители.

Оппоненты безусловно возразят, что основанием для принятия решений является не промежуточные технические показатели в виде удельные расходы топлива, а итоговый показатель - цена тепловой и электрической энергии, учитывающая все затраты, Да, цена является основной движущей силой для принятия экономических решений. Но существующие методы ценообразования в энергетике ориентированы именно на то, что переменные и постоянные затраты при производстве энергии распределяются пропорционально расходу топлива. Однако существующая система распределения затрат и формирования тарифов, на якобы регулируемом рынке, совершенно не отражает объем издержек при производстве тепловой и электрической энергии на ТЭЦ. Фундаментальной первопричиной неадекватного разделения затрат при производстве тепловой и электрической энергии на ТЭЦ является глубочайшее технологическое (неявное) перекрестное субсидирование в теплоэнергетике ТЭЦ достигающее более 400÷800%.

Список литературы

1. Федоров В.А., Смирнов В.М. "Опыт разработки, строительства и ввода в эксплуатацию малых электростанций", Москва, "Теплоэнергетика" №1, 2000 г.

2. Кореннов Б.Е. "Замена РОУ противодавленческой турбиной - эффективное энергосберегающее производство для котельных и ТЭЦ", Москва, "Промышленная энергетика" №7, 1997 г.

. Бушуев В.В., Громов Б.Н., Доброхотов В.И. и др. "Научно-технические и организационно-экономические проблемы внедрения энергосберегающих технологий", Москва, "Теплоэнергетика" №11, 1997 г.

. Хрилев Л.С. "Основные направления развития теплофикации", Москва, "Теплоэнергетика" №4,1998 г.

. Кореннов Б.Е., Светлов К.О., Смирнов И.А. "Прогноз развития теплоснабжения в России на период с 2005 до 2020 г. и комплекс мероприятий по его реализации", Москва, "Энергетическая политика" №6.

. Мильман О.О. "Технико-экономические показатели мини электростанций с противодавленческими ту Москва, "Теплоэнергетика" №1, 2000 г.

. Шубин Е.П. "Основные вопросы проектирования систем теплоснабжения городов", Москва, "Энергетика" Шубин Е.П., Левин Б.И. "Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных" "Энергия", 1970 г.

. Макаров А. "У нас есть право на электростанцию", раздел "Наука", "Известия" №5, 25 мая 2001 г.

. Доброхотов В.И. "Энергосбережение: проблемы и решения", Москва, "Теплоэнергетика" №1, 2000 г.

. Отчет об энергетическом аудите и рекомендации по повышению энергетической эффективности, ОАО "Росич" // Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория США. Агентство по рациональному использованию энергии и экологии. - 1998.- Июнь.

. Отчет об энергетическом аудите системы сжатого воздуха и рекомендации по повышению энергетической эффективности, ОАО "Росава" // Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория США. Агентство по рациональному использованию энергии и экологии. - 1998. Июнь.