От редакции: Сегодня не утихают споры о целесообразности и эффективности совместного использования объектов «малой» и «большой» энергетики. Предлагаем Вашему вниманию статью, в которой приводится мнение одного из ведущих российских специалистов.

Роль «малой» энергетики в решении проблем «большой» энергетики

К. т.н. А. А. Салихов, директор Департамента мобилизационной подготовки оперативного контроля, ГО и ЧС в ТЭК, Министерство энергетики РФ

(из книги А.А. Салихова «Неоцененная и непризнанная «малая» энергетика», М.: Издательство «Новости теплоснабжения», 2009 г.)

Проблемы надежности энергоснабжения

Одной из важнейших задач, которая сегодня стоит перед энергетиками, является повышение надежности энергоснабжения потребителей. Она зависит от многих причин, но основными из них являются:

■ появление в целом ряде регионов России дефицита в электрической энергии из-за роста энергопотребления;

■ моральное и физическое старение оборудования энергопредприятий;

■ недостаточная сбалансированность между потреблением и генерацией в сочетании с ветхостью и недостаточной пропускной способностью электрических сетей;

■ угроза террористических актов в отношении энергетических объектов, ЛЭП, газо- и нефтепроводов;

■ аномальные и стихийные климатические явления.

Исторически сложилось, что на территориях с развитой генерацией количество электростанций достигает десятка, тогда как в большинстве республик, краев и областей их можно пересчитать по пальцам. Например, на территории Калмыкии вообще нет генерирующих источников, в Курганской области одна ТЭЦ, Марийская и Мордовская республики имеют по 2-3 источника, суммарная мощность которых колеблется от 250 до 350 МВт, в Ивановской и Омской областях всего по 3 электростанции. И этот список можно продолжить. Ясно, что надежность энергоснабжения конечных потребителей в такой ситуации определяется, в основном, надежностью работы электросетевого хозяйства региона (подстанций и электрических сетей).

Надежность же работы самих электростанций, а следовательно, и надежность поставки продукции в сети, зависит от количества одновременно работающих турбогенераторов, котлов. В летнее время на некоторых ТЭЦ из-за отсутствия или отказа потребителей от тепловых нагрузок возникают режимы, когда приходится

оставлять в работе один турбогенератор с одним котлом. При этом резко увеличивается вероятность посадки этой станции на нуль.

Также общеизвестно, что столицы республик, областей и краев, т.е. большие города регионов, особенно «миллионники», зимой и летом испытывают дефицит в электрической мощности, которая традиционно доставляется по ВЛ-500, 220 кВ от крупных энергоисточников - ГЭС, ГРЭС, АЭС, расположенных далеко от этих городов. Поэтому надежность электроснабжения крупных городов также в значительной степени уязвима из-за отсутствия баланса генерации и потребления в пределах самого города.

О термине «малая» энергетика

Надо сказать, что в энергетической литературе до сих пор нет четкой трактовки этого понятия.

Обычно понятие «малая» энергетика включает в себя генерирующие установки мощностью до 30 МВт - это маломощные теплоэлектроцентрали (за рубежом их чаще называют «когенерирую-щие установки»), малые гидроэлектростанции, установки, перерабатывающие энергию ветра и солнца, и т.д. Известен еще один термин - «распределенная» энергетика. Это определенный уклад системы организации электро- и теплоснабжения в регионе. Это пласт и диапазон мощностей агрегатов, которые потенциально могут быть установлены как генерирующие источники на разбросанных по территории региона объектах, работающие в общую сеть, а также и на существующих ныне электростанциях, особенно на ТЭЦ. Образуется так называемая распределенная (рассредоточенная) по территории региона сеть электростанций (или распределенная энергетика), в основном из объектов «малой» энергетики.

Так что, термины «малая» и «распределенная» энергетика в рассматриваемом случае являются синонимами и употребляются, чтобы обозначить ту нишу, которая пока не востребована и не занята в отечественной энергетике.

Объекты «малой» энергетики и их размещение

«Малая» энергетика может сыграть весьма важную и положительную роль в повышении комплексных показателей эффективности и надежности «большой» энергетики.

Чтобы лучше понять некоторые технические аспекты распределенной энергетики, представим себе следующее. На территориях, где раньше размещались 2-3 крупных генерирующих источника, появляются несколько десятков центров генерации, расположенных преимущественно в районных центрах, маленьких городах и на территориях предприятий. Электрическую энергию эти потребители раньше получали издалека по электрическим сетям, но сейчас она производится и, в основном, потребляется непосредственно на месте. Если возникает излишек, то продукция отпускается во внешнюю сеть; если дефицит, то недостающая часть баланса, как и раньше, поступает по электрическим сетям.

Очевидно, что надежность энергоснабжения потребителей при появлении объектов «распределенной» энергетики резко возрастает. Ранее отключение единственной действовавшей магистральной электрической сети привело бы к отключению всех потребителей, подключенных к этой линии. С появлением генерирующих источников на местах можно создать такие устойчивые системы и связи, что если не все, то многие потребители не почувствуют отключение той или иной линии по каким-то причинам. Хотя в некоторых случаях (например, при достаточно развитой мощности ветроэлектростанций) они могут усложнить работу системного оператора, но эта проблема чисто инженерная и легко решаемая. Однако думается, что ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что «малая» энергетика в виде распределенных по территории региона генерирующих источников существенно повышает надежность энергоснабжения потребителей. Реализация концепции распределенной энергетики будет способствовать снижению физических потерь в существующих электрических сетях из-за уменьшения перетоков по линиям электропередач. Поэтому вопросы развития и технического перевооружения электрических сетей и размещения генерирующих источников в регионах должны рассматриваться в комплексе и совместно. Это может способствовать оптимизации (существенному снижению) затрат как при размещении генерации, так и при обновлении сетевого хозяйства на местах в сравнении с вариантом решения этих проблем независимо друг от друга. В свою очередь, у сетевиков появится возможность концентрировать финансовые средства для реализации проектов строительства стратегически важных ЛЭП и ПС, способствующих дальнейшему развитию Единой Энергетической Сети России. Можно будет осуществить переброску мощностей крупных перспективных Сибирских угольных ТЭС, ГЭС в зоны Уральского и Центрального регионов, а также построить линии для экспортных поставок за рубеж.

Размещение источников генерации «малой» энергетики не должно быть самоцелью. Результат ее внедрения должен заключаться в повышении не только надежности, но и эффективности и других важных показателей энергопроизводства. В первую очередь, необходимо реализовать возможность ликвидации или уменьшения дефицита энергомощностей крупных городов с полумиллионным и миллионным населением. Как правило, это областные и краевые центры, столицы республик. Современные объекты распределенной энергетики позволяют осуществить этот замысел с большим экономическим эффектом.

Сегодня уже многим понятно, что существующие традиционные ТЭЦ (как правило, работающие на газообразном топливе) являются прекрасным объектом для установки там ГТУ мощностью от 20 до 150 МВт в качестве надстройки к существующей инфраструктуре. В секторе теплоснабжения страны действуют 486 ТЭЦ, и их потенциал надстроек таков, что ТЭЦ России готовы вместить в себя несколько инвестиционных проектов размером 30-40 тыс. МВт.

Эти довольно мощные объекты «распределенной» энергетики будут располагаться на территории действующих ТЭЦ таким образом, что их установленная мощность может в зависимости от потребности города и региона возрасти на несколько сотен мегаватт, вплоть до обеспечения баланса потребности города в электрической энергии и мощности.

Следующими потенциально интересными объектами размещения «малых» генерирующих источников в виде ГТУ являются многочисленные котельные, расположенные не только в больших, но и в малых городах, а также в поселках городского типа. Их по стране насчитывается около 6,5 тыс. от 20 до 100 Гкал/ч, более 180 тыс. котельных меньшей мощности, где с термодинамической точки зрения газ сжигается неразумно.

Ныне во многих регионах 40-60% газового топлива горит в коммунальных котельных и в быту для нужд населения. Здесь могут найти широкое применение объекты «малой» энергетики мощностью от сотен кВт до нескольких МВт. И они реально будут распределены по территории региона.

Проблема размещения объектов «малой» энергетики на территориях действующих предприятий

Противники надстройки существующих ТЭС газотурбинными установками очень часто приводят такие аргументы, как нехватка площадей на генплане действующих станций. По этому поводу необходимо констатировать следующее. Практически все наши действующие ТЭС и котельные, построенные по нормам и правилам проектирования энергообъектов советского времени, занимают большие площади. Западные специалисты на таких же площадях по своим нормам вместо одного нашего объекта располагают несколько.

При этом ни по эстетическим, ни по технико-экономическим показателям западные станции нашим не проигрывают.

Давно назрела необходимость пересмотра многих Норм и Правил, которые препятствуют внедрению новых технологий. Это относится и к ГОСТам, и СНиПам, и другим НТД. Например, требование СНиП о запрещении прокладки газопроводов высокого давления по территории городов и населенных пунктов в нашей стране усложняет строительство газотурбинных электростанций. В большинстве стран Западной Европы газопроводы под давлением 60-70 кгс/см2 проложены до центра больших городов, что, естественно, упрощает внедрение газотурбинных технологий.

В новых Правилах должны быть введены такие требования и нормы, как МВт/га в отношении генпланов, МВт/м 2 и МВт/м 3 в отношении главных корпусов.

С другой стороны, «нет худа без добра». На больших территориях наших электростанций и котельных, обеспечивая все требования промышленной безопасности, можно построить или пристроить значительные мощности на базе современных технологий. Например, надстройка Казанской ТЭЦ-1 двумя ГТУ по 25 МВт практически не привела к значительному изменению существующей инфраструктуры и площадей.

Роль «малой» энергетики в обеспечении энергетической безопасности России

«Малая» энергетика способна сыграть свою положительную роль в обеспечении энергетической безопасности страны. Маркетинговые исследования, проведенные по оценке рынков СМР, ПИР, оборудования, стройматериалов, необходимых для реализации проектов 5-летней инвестиционной программы Холдинга РАО ЕЭС по объектам тепловой генерации, показали, что возможности отечественного машиностроения не способны удовлетворить планы обновления тепловой генерации страны. По объему вводимых мощностей мы будем вынуждены прибегнуть к услугам иностранных фирм. И это, в первую очередь, касается оборудования мощных блоков П ГУ 400, 800 МВт.

Как уже было сказано, имеющийся мощный потенциал теплового рынка многочисленных котельных в процессе производства дешевой электроэнергии пока не задействован. По статистической отчетности его величина в целом по стране оценивается цифрой 1 млрд Гкал.

При этом их суммарная установленная мощность при круглогодичном использовании равнялась бы 100 тыс. МВт. Как видно, это почти три 5-летние инвестиционные программы Холдинга по 34 тыс. МВт. Если взглянуть на этот потенциал с точки зрения повышения эффективности использования поставляемого газа, то сжигание его когенерационным способом позволило бы уменьшить потребление газа до 1,5 раз, или в столько же раз увеличить генерацию электрической и тепловой энергии при сохранении уровня потребления поставляемого газа.

Для надстройки этих котельных могут быть востребованы ГПА и ГТУ мощностного ряда от 1 до 30 МВт. ГПА отечественного производства, удовлетворяющих требованиям энергетики, пока почти нет. А вот отечественные производители ГТУ мощностного ряда от 2,5 до 25 МВт буквально выстроились на старте и ждут лишь отмашки. Это отечественные моторостроительные авиационные заводы. Их оборудование уже прошло этап апробирования для наземных целей, находит широкое применение на объектах «Газпрома», и используется как опытно-промышленные энергоисточники в других отраслях. Потенциал отечественного авиационного машиностроения для энергетики пока еще ни со стороны энергетиков, ни со стороны коммунальщиков не востребован. Для ГТУ «малой» энергетики сопутствующее оборудование: котлы-утилизаторы, генераторы и др. также может быть поставлено отечественными производителями. По мере наработки опыта, числа часов использования и числа агрегатов и последующего усовершенствования, отечественная «малая» энергетика будет способна успешно конкурировать с агрегатами производства передовых иностранных фирм. Да и сейчас показатели эффективности у многих из них уже находятся на передовом мировом уровне, хотя как было выше сказано, при комбинированном способе их использования этот показатель определяющей роли не играет. Возможность же их производства на нескольких отечественных заводах дает заказчику право выбора, оптимизируя их стоимость. В свою очередь, «малая» энергетика способна внести большой вклад в дело обеспечения энергетической независимости России.

Выделяются следующие черты характерные для большинства малых энергетических установок:

компактные размеры генераторных блоков;

мобильность и зачастую модульность компонентов;

высокая заводская готовность генераторных модулей, позволяющая вводить ее в эксплуатацию за период в пределах года;

возможность применения установок, как в режиме автономной работы, так и в режиме параллельной работы с существующей электросетью.

возможности установок выдерживать очень высокие сбросы нагрузки;

низкий объем технического обслуживания и большой интервал межсервисного обслуживания;

низкий уровень вредных выбросов.

В соответствии с критериями Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения (Conseil International des Grands Réseaux Électriques) – к группе малой генерации относят станции, мощность которых не превышает 30 МВт, а агрегаты единичной мощности не более 10 МВт. Мощность таких источников выбирается исходя из ожидаемой мощности потребителя с учетом имеющихся ограничений (технологических, правовых, экологических и т. д.) и может варьироваться в широких пределах (от двух-трех до сотен киловатт). Как правило, такие станции бывают трех подклассов:

Микроэлектростанции – мощность не более 100 кВт;

Миниэлектростанции – мощность 100 кВт-1 МВт;

Малые электростанции – мощность не менее 1 МВт.

Объекты малой энергетики отличаются большим разнообразием, можно выделить следующие виды:

микротурбинныеэлектростанции;

газотурбинные игазопоршневые электростанции;

топливные элементы;

электроустановки, использующие энергию биомассы;

ветряные электростанции;

солнечные электростанции;

малая гидроэнергетика;

приливные и волновые электростанции;

генерация, основывающаяся на геотермальных источниках.

Разработанные еще 60-х для электроснабжения на борту авиалайнеров микротурбинные электростанции в настоящее время способны обеспечивать значение КПД на уровне 25-30%, а в когенерационном режиме данный показатель достигает 60-70%. Данный тип электростанций может работать на широком спектре топлива – природный газ, метан, бензин, керосин.

Для эксплуатации этих установок, как правило, не требуется работа оператора, а контролировать ее работу и осуществлять связь с ней можно при помощи интернета, электронной или спутниковой связи. В процессе работы микротурбинной установки система управления и контроля осуществляет постоянный мониторинг всех основных рабочих узлов и параметров установки.

Газотурбинные и газопоршневые установки получили широкое распространение именно в малой энергетике, поскольку они отлично подходят для электро- и теплоснабжения предприятий, отдаленных населенных пунктов и прочих потребителей. Надежность таких типов электроустановок уже подтверждена их длительной эксплуатацией в Западной Сибири и на Дальнем Востоке.

Для работы газопоршневых электростанций требуется доступ к горючему газу любого типа, а подавляющее большинство газотурбинных установок изначально были рассчитаны на работу на природном газе. Но, поскольку природный газ является ценным технологическим сырьем для химической промышленности, где его использование часто более рентабельно, чем в энергетике – активно набирает обороты производство и внедрение газотурбинных установок, способных эффективно работать на твердом топливе (торф или древесина).

Еще одним подвидом малой генерации являются топливные элементы. В их основе лежит целое семейство технологий, основанных на катализаторном окислении водорода. Кроме работы на чистом водороде, изготовление которого весьма дорого, топливные элементы могут использовать и другие виды топлива с высоким содержанием водорода. Всего сейчас разработано не менее дюжины различных типов топливных элементов с КПД от 40% до 60%. Генерация электроэнергии осуществляется подобно генерации в обычной батарейке, а высокий КПД достигается благодаря прямому превращению энергии топлива в электроэнергию. В локальном масштабе данная технология работает практически без загрязнения окружающей среды, отходом является обычный водяной пар. В топливном элементе необходимые реагенты находятся на «входе», продукты реакции на «выходе», и реакция может протекать так долго, как поступают в нее реагенты и сохраняется работоспособность самого элемента .

Большое количество энергетических технологий, которые применяются в малой энергетике основываются на использовании возобновляемых источников энергии.

Наибольшее применение в практике государств Европейского Союза и США получила малая генерация основаная на переработке биомассы в электроэнергию и тепло. К достоинствам биомассы относится широкая доступность, относительно низкая стоимость и множественность путей переработки в конечный энергопродукт. Источниками ее получения служат следующие компоненты:

разлагаемые отходы сельского хозяйства (солома, навоз, трава и др.);

отходы лесного промысла (опилки, щепки, кора, сучья);

продовольственные или непродовольственные сельскохозяйственные культуры и продукты их переработки (кукуруза, пшеница, ячмень, крахмал, рапс, животный жир, подсолнечник, вино, сорго и др.);

некоторые быстрорастущие деревья и кустарники (ива, береза, тополь и др.);

мусорные фракции .

Еще одной особенно быстроразвивающейся технологией малой генерации, основанной на возобновляемом источнике энергии, является использование для выработки электричества кинетической энергии ветра. Практически неисчерпаемый потенциал кинетической энергии ветра, а также постоянное повышение технологичности монтажа установок и техобслуживания обуславливают преимущества такого способа выработки энергии.

Однако у использования данного источника имеется существенный недостаток, который связан с ограниченностью местностей, обладающих силой ветра необходимой силы и постоянства. С данным обстоятельством связана неравномерность выработки электроэнергии, предопределяющая собой сложность подключения ветроэлектрических установок к регулярным сетям снабжения, а также необходимость их дополнения накопительными батареями.

Не менее перспективной является использование солнечной энергии для производства электроэнергии и тепла. Гелиоэнергетика, так же, как и ветроэнергетика совершенно не требует траты средств и ресурсов для обеспечения процесса добычи энергии, при этом процесс генерации является полностью экологичным и автономным, поскольку сбор солнечного света и выработка электроэнергии проходит с минимальным задействованием человеческих ресурсов .

Однако следует учитывать, что уровень располагаемой солнечной радиации значительно колеблется в зависимости от географического расположения установок, сезона и погоды, а для размещения таких установок необходимы большие площади, причем в местах, где солнечное излучение имеет достаточный уровень. Вдобавок к вышеуказанным особенностям стоит отметить, что строительство солнечных электростанций является очень дорогостоящим процессом .

Ввиду того, что гидроресурсы для сооружения крупных гидроэлектростанций приближаются к исчерпанию, получает свое распространение малая гидроэнергетика. В некоторых странах вообще невозможно осуществлять сооружение крупных гидроэлектростанций, поскольку поверхность земли на их территории является преимущественно равнинной, а это чревато затоплением больших площадей. Поэтому внимание ныне сосредоточивается на малой гидроэнергетике, работающей от силы течения малых рек, каналов и т. п. Для этого используются плотины с небольшим подпором воды, подводное размещение гидроагрегатов по течению рек или «гирляндные» электростанции в виде лопастей, вращающихся на погруженных тросах .

К основным преимуществам малой гидроэнергетики относится:

доступность локальной речной сети;

отсутствие необходимости сооружения крупных водохранилищ, выводящих из эксплуатации продуктивные земли;

малая стоимость технического обслуживания;

экологическая нейтральность к миграции рыбы.

К недостаткам малой гидроэнергетики в первую очередь относится нестабильность основного ресурса, обусловленная тем, что малая река или канал могут периодически пересыхать или промерзать, тем самым блокируя работу системы. Стоит отметить, что затраты на сооружение даже малой ГЭС весьма высоки и высокие стартовые вложения могут нивелировать экономическую выгоду от ее использования.

Особый вид малойгидроэнергетики представляютприливные и волновые электроустановки. Первые используют энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращенияЗемли, они расположены на берегах морей, где гравитационные силыЛуныиСолнцадважды в сутки изменяют уровень воды.В свою очередь волновые электростанции основаны на использовании кинетической энергии волн.

Достоинства и недостатки приливной и волновой энергетики схожи. К плюсам использования можно отнести:

возможность выполнения защитных функций, посредством гашения волн вблизи портовых акваторий и прочей береговой линии;

низкая себестоимость получаемой электроэнергии;

продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данных типов энергетики относится:

малая мощность вырабатываемой энергии;

нестабильный характер работы, вызванный атмосферными явлениями в окружающей среде;

возможность создания опасной обстановки для судоходства и промышленного лова рыбы;

высокие затраты на строительство при продолжительном сроке окупаемости проекта.

Также активно растет использование геотермальной энергии, применяемой в основном для локального отопления и борьбы со наледью на дорогах и взлетно-посадочных полосах. В качестве положительных сторон такого вида энергетики можно выделить постоянство поступления, экологическую чистоту и независимость от погоды и климата.

К отрицательным сторонам относятся неравномерность поступления тепла и его низкие температуры. Из этих особенностей возникает необходимость дополнения улавливающих установок аккумулирующими устройствами. По этой причине технический прогресс направлен не только на освоение поверхностных выходов горячей воды и пара, но и на бурение специальных скважин к высокотемпературным участкам земной коры с прогонкой по ним воды. Важное значение приобретает также установка тепловых насосов, позволяющих забирать тепло из воды и почвы.

Таким образом классификация малой генерации является очень разнообразной, каждый вид обладает как положительными, так и отрицательными особенностями. Проекты внедрения тех или иных видов требуют качественной технико-экономической оценки для каждого вида малой генерации возможно подходящего под энергетические нужды в той или иной местности.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.сайт/

Министерство образования Республики Беларусь

УО Белорусский государственный экономический университет

Кафедра технологии важнейших отраслей промышленности

МАЛАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Выполнила: А.О. Якунина

Студентка ФФБД, 1 курс, ДФТ

Проверила М.В. Михадюк

Введение

Малая энергетика (общая характеристика)

Энергетическая безопасность и малая энергетика

Области применения малой энергетики

Зоны децентрализованного энергоснабжения

Дизельные электростанции

Газодизельные и газопоршневые электростанции

Газотурбинные электроустановки

Белорусский опыт развития малой энергетики

Заключение

Список литературы

Введение

Представление об энергетике у многих связано с крупными теплоэлектростанциями (ТЭЦ), гидроэлектростанциями (ГЭС),атомными электростанциями (АЭС),станциями теплоснабжения(АСТ),тепловыми сетями большой протяжённости, высоковольтными линиями электропередач, мощными трансформаторными станциями и подстанциями, огромными градирнями и высокими дымовыми трубами больших диаметров и т. д. Кроме перечисленных ТЭЦ, ГЭС, АЭС, ГРЭС, АСТ, существует значительное число локальных систем теплоэлектрогенерирования, которые сосредоточены по населённым пунктам и различным отраслям промышленности.

Это - районные отопительные и отопительно-производственные котельные, заводские ТЭС, ТЭЦ и котельные, промышленные печи, бытовые энергоустановки, предназначенные для обслуживания нескольких зданий и сооружений и индивидуальных построек, коттеджей, частных домов и т.д.

Все эти энергогенерирующие источники имеют признаки отдельной (единой) отрасли со своей продукцией в виде тепло и электроэнергии и со своими потребностями в топливе, оборудовании, материалах, инвестициях и т.д. По сути это - своеобразный топливно-энергетический комплекс, который принято называть малой энергетикой.

Этот термин пока не узаконен стандартом, но в кругах специалистов он нашёл уже широкое признание. Более того, перечисленный выше круг объектов, который условно можно отнести к понятию “традиционной” малой энергетики, существенно расширен за счёт так называемых нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. К таким объектам относятся установки и сооружения, использующие солнечную энергию, энергию ветра, геотермальную энергию, энергию мирового океана, биомассы и др.

Малая энергетика позволяет потребителю не зависеть от централизованного энергоснабжения и его состояния, использовать оптимальные для данных условий источники производства энергии. Закономерно, что такие технологии находят себе место и в промышленно развитых, и в развивающихся районах с различным климатом.

Малая энергетика (общая характеристика)

Малая энергетика (альтернативная энергетика) -- это на сегодняшний день наиболее экономичное решение энергетических проблем в условиях все возрастающей потребности в энергоресурсах. Автономность малой энергетики позволяет решит задачу электро- и теплоснабжения удаленных и энергодефицитных районов, которым трудно найти средства на строительство крупных станций, прокладки теплоцентралей, сооружении ЛЭП.

Еще одна важная функция малой энергетики - создание резервных источников питания (электроснабжения), что делает возможным обезопасить потребителя от перебоев в основной сети. Это особенно важно для электроснабжения медицинских, военных, торговых и производственных комплексов. Как отмечают специалисты, малая энергетика наиболее востребована сегодня в энергоемких производствах нефтехимии, текстильной промышленности, производстве минеральных удобрений. Не секрет, что значительная часть себестоимости продукции и услуг приходиться на энергетические расходы. И значит, вложенные средства в строительство объектов малой (альтернативной) энергетики не только быстро окупаются, но и делают предприятие независимым от роста цен на электроэнергию и углеводородное сырье.

Общепринятого термина «малая энергетика» в настоящее время нет. В электроэнергетике наиболее часто к малым электростанциям принято относить электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. Обычно такие электростанции разделяют на три подкласса:

микроэлектростанции мощностью до 100 кВт;

миниэлектростанции мощностью от 100 кВт до 1 МВт;

малые электростанции мощностью более 1 МВт.

Наряду с термином «малая энергетика» применяются понятия «локальная энергетика», «распределенная энергетика», «автономная энергетика» и «распределенная генерация энергии (РГЭ)». Последнее понятие определяют как производство энергии на уровне распределительной сети или на стороне потребителя, включенного в эту сеть.

Энергетическая безопасность и малая энергетика

В настоящее время значимость малой энергетики увеличивается в связи с изменяющейся в стране социально-экономической обстановкой. Большую роль играет малая энергетика в обеспечении надежности электроснабжения и энергетической безопасности (ЭБ) потребителей электроэнергии, которая является важной компонентой национальной безопасности страны и трактуется как состояние защищенности граждан, общества, государства, экономики от обусловленных внутренними и внешними факторами угроз дефицита всех видов энергии и энергетических ресурсов. По ситуативному признаку при анализе ЭБ выделяют три основных варианта, соответствующих нормальным условиям функционирования, критическим ситуациям и чрезвычайным ситуациям.

ЭБ в условиях нормального функционирования связывается с необходимостью обеспечения в полном объеме обоснованных потребностей в энергетических ресурсах. В экстремальных условиях (то есть в критических и чрезвычайных ситуациях) ЭБ требует гарантированного обеспечения минимально необходимого объема потребностей в энергии и энергоресурсах.

Непосредственно на ЭБ нашей страны сказываются острый дефицит инвестиционных ресурсов, недофинансирование капиталовложений в топливно-энергетический комплекс и многие другие угрозы экономического характера. В связи со значительной выработкой технического ресурса энергооборудованием всё большее влияние на ЭБ оказывают аварии, взрывы, пожары техногенного происхождения, а также стихийные бедствия.

События последних лет показали существенную неустойчивость в обеспечении электроэнергией и теплом потребителей различных категорий от централизованных энергетических систем. Одна из причин этого - состояние «отложенного кризиса» в энергетике, обусловленное быстрым старением основного оборудования, отсутствием необходимых инвестиций для обновления и строительства новых энергетических объектов и их ремонта, сложности со снабжением топливом.

Другой причиной потери энергоснабжения являются природные (прежде всего климатические) катаклизмы, приводящие в ряде случаев к тяжелым последствиям для значительных территорий и населенных пунктов. Весьма уязвимыми являются централизованные системы энергоснабжения и с военной точки зрения. Например, с помощью сравнительно недорогих боевых блоков, разбрасывающих проводящие нити или графитовую пыль, НАТО удалось всего за двое суток вывести из строя до 70% электроэнергетических систем Югославии.

Кроме того, стратеги ядерных держав в качестве одного из вариантов начала войны рассматривают «ослепляющий удар»: взрыв над территорией противника на большой высоте ядерного боеприпаса, в том числе и специального, с усиленным выходом электромагнитных излучений. Электромагнитный импульс (ЭМИ) высотного взрыва охватывает огромные территории (с радиусом в несколько тысяч километров) и может выводить из строя не только системы управления, связи, но и системы электроснабжения, прежде всего за счет наведения перенапряжений на воздушных и кабельных ЛЭП. Характерно, что одним из стандартов МЭК рекомендуется проверка устойчивости энергетических систем к воздействию ЭМИ высотного ядерного взрыва. Уязвимыми являются централизованные системы энергообеспечения и для террористических актов.

Опасность потери энергоснабжения вследствие указанных выше причин весьма значительна. Устранить ее средствами централизованного энергоснабжения по тем же причинам затруднительно. Однако задача повышения ЭБ ответственных объектов может быть решена средствами малой энергетики.

Государство должно поощрять повышение энергетической безопасности объектов за счет строительства собственных электростанций малой мощности, например, снижением налогов или их отменой на определенное время с момента ввода электростанции в строй (опыт такого поощрения есть за рубежом).

Области применения малой энергетики

Важно понимать, что малая энергетика - это не альтернатива большой энергетике, у нее нет каких-либо кардинальных преимуществ. Поэтому создание объектов малой энергетики не может быть самоцелью (для обозначения таких объектов также используют другие модные термины «распределенная энергетика», но суть от этого не меняется).

Несмотря на относительно скромную долю малой энергетики в общем энергобалансе страны по сравнению с большой энергетикой, которой уделяется основное внимание нашей науки и промышленности, значимость малой энергетики в жизни страны трудно переоценить.

Во-первых, обширной сферой применения средств малой энергетики является резервное (иногда его называют аварийным) электроснабжение потребителей, требующих повышенной надежности и не допускающих перерывов в подаче энергии при авариях в зонах централизованного электроснабжения. Во-вторых, малая энергетика может быть конкурентоспособна в тех зонах, где большая энергетика до сего времени рассматривалась как безальтернативная. Например, на промышленных предприятиях, когда постоянное повышение платы за подключение к централизованным сетям или за увеличение мощности подталкивает потребителей к строительству собственных источников энергии.

альтернативный энергетика децентрализованный электростанция

Зоны децентрализованного энергоснабжения

Энергетическая эффективность комплексов децентрализованного электроснабжения - важная компонента национальной безопасности страны, призванная ускорить ее социально-экономическое развитие, а повышение энергетической эффективности комплексов децентрализованного электроснабжения является на сегодня актуальной задачей энергетики Беларуси.

Для электроснабжения потребителей децентрализованных зон традиционно используются установки малой энергетики - малые электростанции, работающие на автономную электрическую сеть одного или нескольких близлежащих населенных пунктов. dissercat.com

В зонах децентрализованного энергоснабжения роль малой энергетики в обеспечении ЭБ является определяющей. Рабочие (постоянно действующие) электростанции малой мощности обеспечивают постоянное электроснабжение объектов, размещенных в регионах, где отсутствуют централизованные системы электроснабжения, или удаленных от этих систем на такое расстояние, что строительство линий электропередачи экономически менее эффективно, чем создание рабочей электростанции. Рабочие электростанции должны обеспечивать потребности объектов в энергии в полном объеме в режиме нормального функционирования и в минимально гарантированном объеме в критических и чрезвычайных ситуациях.

Для таких объектов все аспекты обеспечения ЭБ (наличие на рынке, цена, качество, способ транспортировки, создание запасов топлива; технико-экономические характеристики, ресурс, состояние энергетического оборудования, возможность его замены и модернизации и т.п.) имеют значение не меньшее, чем для объектов большой энергетики. Рабочие электростанции являются, как правило, стационарными и прежде всего, должны по возможности удовлетворять требованиям большого срока службы и малой удельной стоимости вырабатываемой электроэнергии. Однако рабочие электростанции малой энергетики по этим показателям, конечно, уступают крупным электростанциям централизованных систем электроснабжения.

Дизельные электростанции

Наряду с централизованным способом электроснабжения потребителей от сетей энергосистем в ряде случаев необходимо предусматривать местные источники электроснабжения. К ним относятся дизельные электростанции, которые широко используются также в качестве резервных установок, обеспечивающих электрической энергией потребителей при отключении питания в случае аварий на линиях энергосистемы. Для потребителей с повышенными требованиями к бесперебойности электроснабжения установка резервных источников электроснабжения обязательна.

Сегодня в малой электроэнергетике преобладающими являются дизельные электростанции (ДЭС). Широкое применение ДЭС определяется рядом их важных их преимуществ перед другими типами электростанций:

1. высокий КПД (до 0,35-0,4) и, следовательно, малый удельный расход топлива (240-260 г/кВт·ч);

2. быстрота пуска (единицы-десятки секунд), полная автоматизация всех технологических процессов, возможность длительной работы без технического обслуживания (до 250 часов и более);

3. малый удельный расход воды (или воздуха) для охлаждения двигателей;

4. компактность, простота вспомогательных систем и технологического процесса, позволяющие обходиться минимальным количеством обслуживающего персонала;

5. малая потребность в строительных объемах (1,5-2 м3/кВт), быстрота строительства зданий станции и монтажа оборудования (степень заводской готовности 0,8-0,85);

6. возможность блочно-модульного исполнения электростанций, сводящая к минимуму строительные работы на месте применения.

Главными недостатками ДЭС являются высокая стоимость топлива и ограниченный по сравнению с электростанциями централизованных систем срок службы (ресурс).

По назначению дизельные электростанции и электроагрегаты подразделяют на стационарные и передвижные, а по исполнению-- сооружаемые во временных и постоянных помещениях. В зависимости от объемов автоматизации станции и электроагрегаты могут быть 1,2 и 3-й степени автоматизации. Они могут быть выполнены с воздушной, водовоздушной или радиаторной, а также водоводяной -- двухконтурной системами охлаждения.

На дизельных электростанциях применяют генераторы типов СГД (синхронный генератор, дизельный), ЕСС (единой серии с самовозбуждением), ЕС (единой серии), МСД открытого и МСА защищенного исполнения с самовентилированием и др.

Передвижные дизельные электростанции выполнены как комплектные электроустановки, смонтированные на каком-либо транспортном средстве и защищенные от атмосферных воздействий. Дизельные электроагрегаты также выполняют как комплектные установки в виде отдельных блоков, чаще всего смонтированными на общей раме.

Стационарные дизельные электроустановки предназначены для нормальной работы и выработки электроэнергии необходимого качества при температуре окружающего воздуха от +8 до +40°С, высоте над уровнем моря не выше 1000 м и относительной влажности воздуха до 98% при +25° С.

Основным элементом дизельной-электроустановки (станции или агрегата) является дизель-генератор, состоящий из дизельного двигателя, электрического генератора, трехфазного переменного тока, систем охлаждения, смазочной, топливоподачи и пультов управления.

Газодизельные (двухтопливные) и газопоршневые электростанции

В последнее время всё большее внимание во всем мире, уделяется газодизельным (ГДЭС) и газопоршневым (ГПЭС) электростанциям, использующим в качестве топлива природный газ. При современных отпускных ценах на дизельное топливо и природный газ топливная составляющая стоимости электроэнергии для газодизельных электростанций в несколько раз меньше, чем у обычных ДЭС. Наряду с высокой экономичностью ГДЭС и ГПЭС обладают хорошими экологическими характеристиками, поскольку состав выхлопных газов у них отвечает самым строгим мировым экологическим стандартам. При использовании газа значительно увеличивается и ресурс собственно дизельного агрегата.

Наиболее эффективным применением двухтопливных (газодизельных) генераторов является их использование в качестве источника электроэнергии для питания буровых установок с электроприводом - бурение первых скважин идет на дизельном топливе, а затем, при освоении скважин, для замещения дизельного топлива используется попутный газ. Двухтопливная система позволяет значительно сократить стоимость эксплуатации и снизить вредные выбросы промышленных дизельных двигателей. Это достигается путем замещения части дизельного топлива на более дешевый и экологически чистый природный или попутный газ. Кроме того, одним из основных достоинств двухтопливной системы является ее способность переключать топливные режимы без остановки двигателя. Двухтопливная система обеспечивает безопасную работу дизельных двигателей на топливной смеси с содержанием газа от 50% до 80%.

Применение ГДЭС и ГПЭС целесообразно в зонах, имеющих систему газоснабжения. В этих условиях по стоимости электроэнергии они могут конкурировать с системами централизованного электроснабжения, использующими мощные традиционные электростанции, а по срокам окупаемости капиталовложений существенно опережать их. В зонах без систем газоснабжения возможно применение ГДЭС и ГПЭС, использующих привозной сжиженный природный газ. Однако экономическая сторона этого варианта их применения требует дополнительного анализа.

Мини-ТЭЦ

Мини-ТЭЦ (малая теплоэлектроцентраль) - теплосиловые установки, служащие для совместного производства электрической и тепловой энергии в агрегатах единичной мощностью до 25 МВт.

Основная концепция мини-ТЭЦ - непосредственная близость энергетического источника к конечному потребителю. Строительство мини-ТЭЦ является комплексным решением проблем энергообеспечения производства либо жилого сектора, энергосбережения и уменьшения энергозатрат в единице готовой продукции.

Эффективность мини-ТЭЦ достаточно высока. Так, для мини-ТЭЦ с электрической мощностью 100 кВт и тепловой мощностью 120 кВт себестоимость электрической энергии составляет 6 руб./кВт·ч, а полной энергии (электрической и тепловой)- 0,08 у. е./кВт·ч. Срок окупаемости мини-ТЭЦ составляет 2,2 года. Для сравнения: мини-ТЭЦ на базе газопоршневого двигателя фирмы «Deutz» TCG2016V12 при номинальной электрической мощности 580 кВт и тепловой 556 кВт имеет удельный расход газа с теплотворностью 33520 кДж/нм3 - 0,26 нм3/кВт*ч, коэффициент использования топлива 0,8 и ресурс до капитального ремонта 64000 ч.

Газотурбинные электроустановки

Газотурбинная установка (ГТУ) состоит из двух основных частей - это силовая турбина и генератор, которые размещаются в одном корпусе. Поток газа высокой температуры воздействует на лопатки силовой турбины (создает крутящий момент). Утилизация тепла посредством теплообменника или котла-утилизатора обеспечивает увеличение общего КПД установки.

ГТУ может работать как на жидком, так и на газообразном топливе. В обычном рабочем режиме - на газе, а в резервном (аварийном) - автоматически переключается на дизельное топливо. Оптимальным режимом работы газотурбинной установки является комбинированная выработка тепловой и электрической энергии. ГТУ может работать как в базовом режиме, так и для покрытия пиковых нагрузок.

Пока еще газотурбинные электроустановки находят относительно скромное применение в малой энергетике. Они обладают исключительно высокими массогабаритными показателями даже по сравнению с ДЭУ кратковременного использования. Их удельная массовая мощность составляет 0,11-0,14 кВт/кг, в то время как для ДЭУ этот показатель лежит в пределах 0,03-0,05 кВт/кг. Однако эти установки имеют по сравнению с ДЭУ меньший КПД (порядка 0,25-0,29), увеличенный расход топлива, требуют большого количества воздуха для охлаждения, обладают высокой шумностью. Поэтому ГТУ используются главным образом на передвижных резервных и автономных электростанциях.

Белорусский опыт развития малой энергетики

Надежное и безопасное энергообеспечение является основополагающим условием жизнедеятельности и развития общества. Вместе с тем в последнее время мировое потребление энергии стало соизмеримым с запасами горючих ископаемых - базой современной энергетики, что грозит их скорым исчерпанием. Это заставляет обратиться к необходимости глубокого освоения и широкого использования альтернативных и, в первую очередь, возобновляемых источников энергии.

Анализ мирового опыта свидетельствует, что, хотя суммарный теоретический потенциал возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на несколько порядков превышает современный уровень мирового потребления первичных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), однако при существующем уровне технологического развития и сложившейся в настоящий момент конъюнктуре на мировых энергетических рынках лишь весьма незначительная часть теоретического потенциала ВИЭ может быть эффективно использована. Такие очевидные преимущества установок, работающих на ВИЭ, как неисчерпаемость, отсутствие затрат на топливо и экологическая безопасность, пока не могут безоговорочно перевесить хорошо технически отработанные и более дешевые методы получения энергии на базе органического топлива.

Вместе с тем для РБ как государства, экономика которого базируется преимущественно на импорте энергоресурсов, эффективность использования или замены последних является одним из определяющих факторов производства конкурентоспособной продукции и, в конечном итоге, благосостояния общества.

Какие энергообъекты следует относить к малой, а какие - к нетрадиционной энергетике? Согласно Постановлению СМ РБ №400 от 24 апреля 1997 г., к объектам малой энергетики относятся источники электрической или тепловой энергии, использующей котельные, теплонасосные, паро- и газотурбинные, дизель- и газогенераторные установки единичной мощностью до 6 МВт; к объектам нетрадиционной энергетики - возобновляемые и нетрадиционные источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов.

Малая и нетрадиционная энергетика предназначены для решения одной и той же задачи - непосредственного удовлетворения бытовых и производственных нужд населения в электрической и тепловой энергии на базе местных энергоресурсов. Тем самым обеспечивается истинная энергетическая автономия региона, что особенно важно для стран с низким потенциалом энергетической самообеспеченности или высокой степени зависимости от импорта энергоносителей.

Малая энергетика представлена в основном высокоэкономичными блок-ТЭЦ, оборудованными паротурбинными, газотурбинными и парогазовыми установками мощностью до 6000 кВт, обеспечивающими выработку электроэнергии по теплофикационному циклу с минимальными удельными расходами топлива. 1 МВт установленной мощности на таких ТЭЦ при 5000 часов использования этой мощности дает экономию органического топлива в размере 800-900 тонн условного топлива в год. В расчете на 1 Гкал присоединенной тепловой нагрузки для ПТУ экономия топлива составляет порядка 300 т у.т./год, для высокотемпературной ГТУ-800т у. т./год, для ПГУ-1,4Мт.у.т./год.

В предшествующие 20-25 лет в условиях технического прогресса крупных тепловых электростанций, развития ядерной энергетики и низкой стоимости топлива мелкие ТЭЦ потеряли свою конкурентоспособность, и строительство их было прекращено. В настоящее время с изменением экономической конъюнктуры малые ТЭЦ вновь обретают свои преимущества. Кроме высокой экономичности, их важными достоинствами являются быстрота сооружения, небольшие единовременные капиталовложения и возможность строительства за счет всех отраслевых министерств и ведомств. Прежде всего, они рассматриваются как источники экономии энергоресурсов. Но при быстром развороте потенциала малой энергетики она может существенно смягчить дефицит мощности в энергосистеме, что исключительно актуально для Беларуси.

Об эффективности этого направления убедительно говорит опыт Дании, где в соответствии с "Энергопрограммой-2000" из 7,15 млн кВт вырабатываемой электрической мощности 1,3 млн кВт приходится на мелкие комбинированные энергоустановки (дизельные, газотурбинные, паротурбинные) мощностью от нескольких кВт до 1-3 МВт.

Основная сфера применения малых ТЭЦ - это промузлы, а также средние и малые города, имеющие определенную концентрацию и продолжительность использования тепловых нагрузок, прежде всего промышленных. В ряде случаев малые теплофикационные установки могут устанавливаться на действующих и новых промышленных и промышленно-отопительных котельных.

В Энергетической программе Беларуси до 2010 г. намечено ввести около 600 МВт мощностей за счет малой энергетики.

Учитывая отсутствие в Беларуси энергомашиностроительной базы и наличие в России заводов по производству основного оборудования для паротурбинных и газотурбинных мини- и малых ТЭЦ, следует ориентироваться на создание подобных ТЭЦ с паротурбинными противодавленческими (отопительными, промышленными) агрегатами низких и средних начальных параметров пара.

Российским АО "Калужский турбинный завод" создаются блочные турбоагрегаты малой мощности, рассчитанные на начальные параметры пара промышленных котлов 1,3-1,4 МПа. Отработанный пар после турбины давлением 0,4-0,12 МПа используется на технологические нужды предприятия либо для нагрева воды системы теплоснабжения.

Турбогенератор ТГ 0,6/0,4 Р 12/4 мощностью 600 кВт уже запущен в производство. Первые четыре агрегата установлены и эксплуатируются с 1996 г. в котельных Старобинского и Усяжского торфобрикетных заводов Беларуси. Сегодня выпускаются модификации этого базового турбогенератора, соответствующие 400, 500, 600 и 750 кВт с расходом свежего пара от 10 до 22 т/ч в зависимости от величины противодавления.

Агрегаты намечены к установке в районных отопительных котельных Минтопэнерго. В частности, речь идет о РК-1 в Молодечно, РК-1 в Бресте, котельной "Северная" в Гродно, котельной "Восточная" в Витебске.

Ведется работа над созданием турбин аналогичной серии мощностью 1,2-1,5 и 2-2,5 МВт.

Предварительно потенциальные возможности малой тепловой энергетики РБ могут быть оценены следующим образом. Наиболее предпочтительными для установки турбин являются примерно 170 котельных, где можно использовать 185 турбин общей мощностью 212 МВт при следующей единичной мощности агрегатов: 100 шт. по 400-600 кВт, 50 шт. по 800-1200 кВт, 20 шт. по 2000-2500 кВт, 15 шт. по 3500 кВт.

За ближайшие годы в котельных Минтопэнерго РБ, Минжилкомхоза РБ, Белтопгаза и других отраслей может быть введено до 40 турбоагрегатов мощностью 0,4-3,5 мВт, что будет обеспечивать ежегодную экономию порядка 50 тыс. т у. т. Темпы ввода мощностей будут зависеть в основном от условий и объемов инвестирования.

Срок окупаемости устанавливаемых в котельных энергоустановок зависит от их мощности, режима использования и местных условий. При удельной стоимости турбогенераторных установок $180-220 за кВт и наиболее благоприятных условиях их эксплуатации (использование номинальной электрической и тепловой мощности в течение 7000-8000 часов в год) срок возврата капитала составит 2,5-3 года, а при менее благоприятных условиях - 4-5 лет, что тоже вполне приемлемо для рыночных экономических условий.

Наряду с малыми паротурбинными установками необходимо развернуть работы по созданию дизель-генераторных теплофикационных установок, которые по опыту зарубежных стран найдут широкое применение в энергоснабжении сельских поселений и массивов индивидуальной жилой застройки. Эта актуальная социальная и энергосберегающая проблема требует незамедлительного решения.

Сегодня на белорусском рынке представлено не только российское, но и западное высокоэффективное энергетическое оборудование таких известных фирм, как "Skoda-PBS" (Чехия) и "Siemens" (Германия). При этом западные фирмы предлагают поставку оборудования в предельно короткие сроки на вполне приемлемых экономических условиях.

Из-за высокой стоимости энергоносителей, а также значительных потерь тепла при его транспортировке в централизованном теплоснабжении достаточно простым способом решения подачи тепла является применение автономных модульных котельных, размещаемых на крышах (в чердачных помещениях) жилых и промышленных зданий. Указанный способ теплоснабжения широко применяется в странах Европы, активно ведется его внедрение на Украине и в России. При его использовании не требуется разветвление наружной сети теплоснабжения, теплопотери в которой могут достигать 15-20%, не требуется и значительных средств на содержание этих сетей.

Наметившееся в последние годы строительство отдельных небольших жилых кварталов, отдельно стоящих жилых зданий, зданий малой этажности и коттеджей требует все более разветвленной сети теплоснабжения, что усугубляет решение данной проблемы. Между тем одним из приемлемых технических подходов является децентрализованная выработка тепла автоматизированными котельными, работающими на газе под периодическим наблюдением.

Каковы преимущества этого вида теплоснабжения?

Во-первых, это возможность строительства котельной, удовлетворяющей потребностям конкретного здания, да к тому же без отвода под нее земельного участка.

Кроме того, владелец здания имеет возможность экономить энергию и контролировать расходы, устанавливая режим работы установки в зависимости от продолжительности рабочего дня, выходные и праздничных дней, температуры наружного воздуха. Такие факторы, как высокий (до 88%) КПД котельных установок, работающих на природном газе, минимальное загрязнение атмосферы и более благоприятное распределение выбрасываемых частиц, более низкая температура и давление теплоносителя, значительное уменьшение протяженности и диаметров трубопроводов системы, отсутствие потерь тепла и воды в наружных трубопроводах, а также снижение расходов на периодический ремонт трубопроводов и уход за ними, дополняет возможность осуществления простого и совершенного контроля потребления теплоэнергии путем установки газового счетчика.

Затраты на строительство модульной котельной установки, работающей на теплоснабжении комплекса зданий НПО "Белгазтехника" (Минск), по подсчетам, окупились в течение первого года эксплуатации.

Ротационный счетчик учитывает расход газа. Измеряются температура и давление газа (все показания снимаются ежедневно). Сама котельная состоит из 10 модулей. Строилась она с расчетом обеспечения 9-этажного здания и пристройки (отапливаемый гараж, спорткомплекс, столовая, конференц-зал). Мощность котельной 1200 кВт, ежегодно вырабатывается около 1,5 Гкал тепла. В настоящее время используется только 30-40% мощности котельной. Автоматический пульт управления контролирует температуру, давление и другие параметры. Продукты сгорания газа отводятся через дымоходы и выбрасываются наверх.

По предварительным расчетам те средства, которые при этом тратятся на нужды отопления и горячего водоснабжения, примерно в 10 раз меньше, чем при теплоснабжении от общей трассы.

К 90-ым годам Беларусь представляла собой одну из наиболее развитых республик бывшего Советского Союза. Но так как экономика республики при наличии в СССР относительно дешевых ТЭР развивалась, прежде всего, исходя из общей политики централизованного управления и принципа разделения труда, распад СССР и разрыв связей между бывшими республиками не мог не сказаться на ее экономическом состоянии. Обеспеченность же республики местными энергоресурсами в 1990 г. составила 12,8% (к 1998 г. она возросла до 18,3%). Суммарный возможный потенциал ежегодной экономии ТЭР за счет малой и нетрадиционной энергетики к 2015 г. может составить около 8 млн. т у. т./год, или примерно 28% прогнозной потребности Беларуси. С учетом географических, климатических и социально-экономических условий РБ, энергетического потенциала возобновляемых источников энергии, мирового опыта и сложившихся в мире тенденций эффективность использования ВИЭ и объектов малой энергетики, а также перспективность дальнейшего развития малой и нетрадиционной энергетики представляются несомненными.

Заключение

Как показывает анализ состояния Малой энергетики в Беларуси, целесообразным считается принятие мер для её поддержки, модернизации и развития с учётом как отечественных, так и зарубежных достижений в этой области.

Для активного внедрения Малой энергетики требуются большие средства, которыми белорусское государство в настоящее время не располагает.

С учётом ограниченности финансовых средств программа развития Малой энергетики должна быть полной, но многоэтапной с выделением первоочередных задач, жёсткой системой ответственности и контроля за их выполнением, а также стимулирования и санкций.

Для реализации этой программы целесообразно определить или специально создать правительственный орган (на уровне министерства или государственного комитета), осуществляющий техническую, организационную и финансовую политику в этой отрасли, которая ранее в условиях монопольного развития большой энергетики и централизации энергоснабжения почти не развивалась.

Что касается экономической стороны, то практически всегда, как это показывает практика, вложенные в энергетику средства быстро окупаются.

Список литературы

1. Новости электротехники №5 - Информационно-справочный журнал.

2. Максимова И., Белорусский опыт развития малой и нетрадиционной энергетики.- статьяhttp://electromost.by/

3. Информация с сайта www.elettracompany.com

4. Информация с сайта dissercat.com

5. Информация с сайта bestreferat.ru

6. Информация с сайта soyuzenergo.info

7. Информация с сайта evolution.сайт

Размещено на сайт

Подобные документы

Мировой опыт развития атомной энергетики. Развитие атомной энергетики и строительство атомной электростанции в Беларуси. Общественное мнение о строительстве АЭС в республике Беларусь. Экономические и социальные эффекты развития атомной энергетики.

реферат , добавлен 07.11.2011


Увеличение мирового производства энергии. Энергетика как фундаментальная отрасль экономики. Сохранение роли ископаемых топлив. Повышение эффективности использования энергии. Тенденция децентрализации и малая энергетика. Альтернативные источники энергии.

доклад , добавлен 03.11.2010


Ознакомление с основными направлениями и перспективами развития альтернативной энергетики. Определение экономических и экологических преимуществ использования ветровой, солнечной, геотермальной, космической, водородной, сероводородной энергии, биотоплива.

реферат , добавлен 15.12.2010


Главная цель строительства электростанции. Газопоршневые технологии с утилизацией сбросной теплоты ГПУ. Основные технические характеристики энергоустановки, когенерационной электростанции. Оборудование мини-ТЭЦ, направления в области энергосбережения.

реферат , добавлен 16.09.2010


Описания отрасли энергетики, занимающейся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Обзор работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным реактором. Вклад ядерной энергетики Украины в общую выработку.

реферат , добавлен 28.10.2013


Современные проблемы топливно-энергетического комплекса. Альтернативная энергетика: ветряная, солнечная, биоэнергетика. Характеристика и методы использования, география применения, требования к мощностям водоугольного топлива, перспективы его развития.

курсовая работа , добавлен 04.12.2011


Энергетика как величайшее достижение цивилизации, которая в современном мире энергетика играет важную роль. Общая характеристика современного электроэнергетического комплекса России. Знакомство с основными особенностями специальности теплоэнергетика.

эссе , добавлен 26.06.2013


Солнечная энергетика. История развития солнечной энергетики. Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения. Достоинства и недостатки использования солнечной энергетики. Типы фотоэлектрических элементов. Технологии солнечной энергетики.

реферат , добавлен 30.07.2008


Типовые источники энергии. Проблемы современной энергетики. "Чистота" получаемой, производимой энергии как преимущество альтернативной энергетики. Направления развития альтернативных источников энергии. Водород как источник энергии, способы его получения.

реферат , добавлен 30.05.2016


Сравнительный анализ солнечной и геотермальной энергетики. Экономическое обоснование разработки геотермальных месторождений. Реструктуризация энергетики Камчатской области и Курильских островов. Использование солнечной энергии, типы гелиоэлектростанций.

Малая энергетика

Малая энергетика - направление энергетики, связанное с получением независимых от централизованных сетей тепла и электричества . Характерной чертой установок в малой энергетике являются компактные размеры генераторных блоков и, как правило, мобильность конструкций.

Например, турбина ТЭЦ вырабатывает 20 МВт, потребляя тепло, сжигаемых в печах отходов лесопереработки, свозимых на ТЭЦ в радиусе 100 км. Эта централизованная схема требует и прокладки сетей электроснабжения, и наличия персонала для ТЭЦ и парка грузовиков для перевозки горючих отходов. Тогда как, 20 малых предприятий могут сжигать отходы на местах, вырабатывая на малых энергоустановках по 100 кВт для собственных нужд и не оплачивать услуги ТЭЦ и парк грузовиков.

Возможность и необходимость утилизировать отходы

Использование горючих отходов сегодня приводит к дополнительному развитию современной экономики. Их неиспользование - к интенсивному загрязнению окружающей среды.

Жителям городов знакома проблема «полигонов» - огромных свалок мусора, который не был отсортирован и утилизирован современными способами. Между тем от 20 до 40 % объёма отходов - это ГБО (горючие бытовые отходы). В крупных городах сегодня и ставят заводы по переработке мусора, а в малых населенных пунктах? Здесь необходимы решения малой энергетики. Цель данной публикации - изучение опыта решения проблем выделения ГБО и их эффективной утилизации.

В лесном секторе России занято около 2 млн человек (свыше 3 % трудоспособного населения страны). Жизнь сотен тысяч людей проживающих в северных областях России, практически полностью зависима от лесных ресурсов . Опилками, корой, стружкой завалены огромные территории, прилегающие к предприятиям лесопереработки.

В сельском хозяйстве проблема утилизации отходов сельскохозяйственной переработки и животноводства стоит не так остро, как в лесной отрасли, но энергия, которую можно получить, может значительно снизить стоимость производимых продуктов.

Направления применения

Удалённые населенные пункты

Огромные территории страны и в ХХI веке не подключены к централизованным сетям электроснабжения, а ещё больше населенных пунктов не имеют магистрального газа. До 1991 года проблемы решались - регулярный «северный завоз» и подобные дорогостоящие мероприятия - привоз бочки солярки часто обходился в тонну авиационного керосина. С 90-х годов такая помощь резко сократилась. Многие удаленные малые населенные пункты либо просто исчезли, либо поставлены на грань выживания. Их судьба сегодня зависит от развития малой энергетики. В шести направлениях «энергоэффективной политики» , утвержденной в 2009 году. Пятый пункт - это «малая комплексная энергетика» и шестой пункт - «инновационная энегетика» (Материалы Комиссии по Энергоэффективности при Президенте РФ) . Задача - как использовать ресурсы, находящиеся на месте для получения тепла и электричества - решается сегодня многими независимыми производителями печей, котлов, микротурбин, генераторов и другого энергетического оборудования. Новые выставки, такие как «Альтернативная энергетика» на ВВЦ и «Energy Fresh» в Гостином дворе Москвы показывают заметный рост предложений предприятий в сфере малых энергомощностей.

Независимые малые производства

Россия обладает более чем 20 % процентами мировых запасов деловой древесины. Компактные и доступные решения в малой энергетике, позволяющие решать проблему утилизации отходов лесопереработки, выработки тепла и электричества необходимы для развития новых малых производств, для увеличения доли переработки леса на местах.

Альтернативные поставки в сеть

На 2011 год поставки в централизованную сеть в России энергии независимыми малыми производителями никак не поощряются. В то же самое время, в странах Евросоюза покупка электроэнергии у независимых «альтернативных» производителей - это важнейший рычаг развития малой и альтернативной энергетики. К примеру, в республике Литва покупка электроэнергии у малых источников генерации производится по тарифам, вдвое превышающим их отпуск предприятиям и населению. Благодаря существенным дотациям и постоянному росту цены углеводородов, расширение альтернативных малых энергопроизводств уже более 10 лет выгодно, и большое количество предприятий находит свою нишу в производстве компактного и доступного оборудования, помогающего получать энергию из энергии ветра, воды, солнца или при сжигании горючих отходов.

Источники энергии

Каждый год открываются новые возможности получения небольшими установками тепловой и электрической энергии. В этом разделе перечисляются основные и будут добавляться новые, интересные решения.

Энергия малых рек

Сегодня серийно выпускаются гидротурбины для малого, среднего и высокого давления потока воды. Даются рекомендации и предлагается рядом предприятий технические решения для сооружения объектов, предполагающих установку гидротурбин. Здесь будет подробно рассмотрен опыт отечественных предприятий и зарубежных компаний, выпускающих подобную продукцию. Развитие малой гидроэнергетики в России сегодня сталкивается с рядом административных барьеров: «Российская газета» Карелия готова сделать ставку на развитие малой гидроэнергетики

Горючие отходы

Отходы лесопереработки, сельского хозяйства, ГБО - «горючие бытовые отходы» - всё что горит должно быть сожжено! И сожжено эффективно. Наука сжигания опилок сегодня значительно опережает науку сжигания дров! [неавторитетный источник? ]

Кратко о применимости процессов пиролиза:

В Советском Союзе Институт Электрификации Сельского Хозяйства ВИЭСХ разработал множество установок по сжиганию лесных и сельскохозяйственных отходов переработки. Главный упор делался и делается на процессы пиролиза - это когда опилки нагревают до 700 С, получая недоокисленный газ СО, а его уже сжигают на выходе интенсивной подачей воздуха, попутно сжигая всё остальное, что выделилось из опилок. СО и другие горючие газы, называемые вместе «пиролизный газ», планировалось подавать на ДВС, в том числе и на дизели. Однако, в ходе экспериментов в лабораториях ВИЭСХ было выявлено серьёзное выделение из пиролизного газа смол, закоксовывающих двигатели, что свидетельствует о нерентабельности данного процесса, несмотря на периодическое появление в СМИ информации о новых фильтрах, с помощью которых пиролизный газ можно сделать «безопасным» для ДВС. Делая вывод из работ учёных института, следует рассматривать полезным процесс сжигания горючих отходов с целью получения давления нагретых газов, в частности паров воды.

Опилки и сельскохозяйственные отходы сегодня сжигают и с применением процессов пиролиза, и в «кипящем слое» (сноска) и смешивая с подаваемым воздухом и другими способами (фото установок, фото схемы Тамбовского института сельского хозяйства) - главное при сжигании - это получение тепла и давления нагретого рабочего газа, который, в дальнейшем, очевидно, должен подаваться на Двигатели Внешнего Сгорания, в частности, турбины. Применению турбин и «микротурбин» в комплексах малой энергетики пишется много, но информация собранная автором у производителей котлов, таких как «Heizomat» Германия, «Экодрев» Тверь и «Ковровские котлы» говорит об отрицательном опыте применения паровых турбин в комплексах, утилизирующих лесо- и сельхоз- отходы. Турбины, по отзывам специалистов, очень чувствительны к перепадам давления пара на входе и к нагрузке на выходе, имеют дорогостоящую систему управления и очень дорогое обслуживание. Совместимы ли эти качества сегодня с понятием «малая энергетика»? Автор считает правильным согласиться с мнением практиков, затратившим немалые средства на покупку зарубежных турбин и давшим отрицательное заключение.

Последнее время много пишется о разработке на базе поршневых ДВС «паропоршневых двигателей», которые продолжают эффективно работать и при значительных перепадах давления пара. Это новое слово в двигателестроении означает принятый за основу стандартный ДВС и снижение его эффективности до 10-15 %, а также новый виткок борьбы с коррозией в непредназначенных для работы с паром двигателях. Очевидно что, все меры по защите ДВС от коррозии приближают «паропоршневой» двигатель к стоимости турбин, но оставляют массу ДВС, снижая ещё отдачу по мощности в разы. Однако, набрав в любом поисковике запрос по «паропоршневым двигателям» можно прочитать у производителей более лестные отзывы.

Вышесказанное подлежит обсуждению при получении новой информации от эксплуатирующих различные двигательные установки организаций. Очевидно, что работа над двигательными установками, предназначенными для малых энергетических комплексов, сжигающих отходы, сегодня продолжается.

Ветроэнергетика

До начала 1990-х годов европейское первенство удерживала страна - родоначальник ветроэнергетики - Дания. Тем не менее во второй половине 1990-х гг. Дания уступила его Германии, мощности ветроустановок которой в 1999 году достигли 4 млн кВт, а выработка электроэнергии на них - б млрд кВт ч. К тому же в отличие от Дании, где преобладают мелкие автономно работающие установки, для Германии более характерны крупные «ветровые фермы». Больше всего их на самом «продуваемом» участке её территории - побережье Северного моря в пределах земли Шлезвиг-Гольштейн [уточнить ] .

В России ветроэнергетика сегодня и является малой энергетикой. Потому, что никак не субсидируется. Большое количество IT-коллективов разрабатывают темы тихоходных электрогенераторов и высокотехнологичных редукторов, придумывают разные формы ветро турбин и производят отдельные экземпляры .

Тепло Земли

Средний рост температуры близ поверхности Земли оценивается в 20oС на 1 км. вглубь от поверхности. Наиболее достоверные температурные данные относятся к самой верхней части земной коры, вскрываемой шахтами и буровыми скважинами до максимальных глубин- 12 км (Кольская скважина).Основы геологии Н.В.Короновский, А.Ф.Якушова Преобразование этого тепла в электрическую энергию сложная и дорогостоящая задача. Большинство машин, созданных для этой цели используют принцип тепловых насосов .
Однако, во многих регионах тепло Земли подходит к поверхности так близко, что требует сопоставимых с традиционной энергетикой затрат на освоение. Наиболее известные примеры Курильские острова и Исландия , которая смогла превратить альтернативную энергетику в серьёзную отрасль национальной экономики. По различным данным, более 25% всей электроэнергии в стране производится на гелиотермальных электростанциях.

Энергия Солнца

В настоящее время активно развиваются два направления преобразования энергии Солнца в электрическую. Это "Фотовольтаника" и "Концентрированная солнечная энергия".
Первое направление принято отождествлять с солнечными батареями - пластинами, несущими на себе на себе множество фотоэлементов, преобразующих падающий свет в электрический импульс. Это направление активно развивается - КПД "солнечных батарей" постоянно растет, а стоимость снижается, и они всё чаще применяются в быту и на производстве, покрывая всё больше крыш в Западной Европе. У этого направления появился альтернатива - набор "наноспиралей", объединенных на тонких пленках - инфракрасное излучение сразу преобразуется в электрический импульс
"Концентрированная солнечная энергетика" CSP - более давний способ извлечения энергии Солнца - использует принцип концентрации и направления лучей Солнца на элементы, в котором теплоноситель приобретает более высокую температуру (например нагревается газ), либо меняет физическое состояние (например закипает вода) и далее энергоноситель поступает в расширительную машину, в которой отдает свою энергию электрогенератору (схема). В этих технологиях есть отдельные направления:
- применение солнечных коллекторов - наборов стеклянных трубок с задней зеркальной поверхностью, возвращающей лучи на трубку с теплоносителем, находящуюся внутри стеклянной трубки (как правило в вакууме). Это направление активно развивается - коллекторы становятся всё надежнее, доступнее по цене и составляют активную конкуренцию пластинам с фотоэлементами. Лидерство в производстве солнечных коллекторов прочно держит Китай
- применение зеркал. Существует множество форм современных малых и больших установок, в которых солнечные лучи концентрируются зеркалами самой разнообразной формы на точечные или трубчатые носители нагреваемого газа или жидкости. Огромное внимание этому направлению солнечной энергетики уделяется в Испании, которая стала здесь признанным лидером Бизнес-Испания 2010
- линзы и другие, пока малоприменимые варианты.
Развитие технологий часто приводит к резкому удешевлению ранее дорогостоящих методов. На сегодня первые два направления наиболее применимы. Фотовольтаника имеет явное преимущество, особенно ценное для малой энергетики - непосредственное получение электроэнергии на малых установках, без каких-либо трудоемких преобразований. Направление CSP преобразует энергию Солнца обычно в перегретый пар, который затем направляется на турбину для вращения электрогенераторов. Высокая цена турбин пока сдерживает это направление в малой энергетике, однако множество Европейских программ развития науки и техники время от времени предлагают гранты за создание "Маломощного парового двигателя для устройств Концентрированной Солнечной Энергетики"

Анализ рынка строительства объектов малой генерации

1. Определение понятия малая энергетика и предмета исследования 2

2. Рынок строительства объектов малой энергетики 5

2.1. Тенденции и перспективы строительства объектов малой генерации в России и мире 5

2.2Экономическая целесообразность строительства объектов МГ 7

2.3. Количественная и качественная оценка рынка строительства объектов малой генерации 8

2.4.Региональный анализ перспектив строительства объектов МГ 15

2.5. Отраслевой анализ перспектив строительства объектов малой генерации 17

2.6. Конкурентная среда на рынке строительства объектов МГ (компании ориентированные на регион Урала и Сибири) 22

2.6.1. Перечень основных конкурентов на рынке 22

2.6.2. Анализ деятельности некоторых лидеров отрасли 24

2.7. Основные проблемы рынка строительства объектов малой генерации, риски, входные барьеры 33

3. Краткое техническое описание и сопоставление технологии выработки энергии с приводом от агрегатов разного типа 34

3.1. Газотурбинные технологии. 34

3.2. Газопоршневая технология 36

3.3. Сравнение газопоршневых и газотурбинных установок 38

3.4. Дизельные электростанции 40

4. Выводы 42

1. Определение понятия малая энергетика и предмета исследования

Общепринятого термина «малая энергетика» в настоящее время нет. В электроэнергетике наиболее часто к малым электростанциям принято относить электростанции мощностью до 50 МВт с агрегатами единичной мощностью до 25 МВт. Обычно такие электростанции разделяют на три подкласса:

микроэлектростанции мощностью до 100 кВт;

миниэлектростанции мощностью от 100 кВт до 1 МВт;

малые электростанции мощностью более 1 МВт.

Наряду с термином «малая энергетика» применяются понятия «локальная энергетика», «распределенная энергетика», «автономная энергетика» и «распределенная генерация энергии (РГЭ)». Последнее понятие определяют как производство энергии на уровне распределительной сети или на стороне потребителя, включенного в эту сеть. В дальнейшем будет использоваться термин «малая энергетика», как наиболее четкий и позволяющий рассматривать различные сферы применения.

Суммируя мнения экспертов малую энергетику можно определить так:

1) "малая энергетика" обычно включает в себя локальные, т. е. расположенные в непосредственной близости от потребителя, генерирующие установки. Главный признак принадлежности установок малой (автономной, распределенной) энергетике - независимость от районных энергокомпаний, являющихся монополистами на рынке

2) Единичная мощность установки на объекте малой энергетики не превышает 25 МВт, для котельных – 20 Гкал/час. При этом на одном объекте может быть установлено несколько установок и суммарная мощность может быть значительной.

3) Заказчиками строительства объектов малой энергетики выступают, как правило, предприятия разных отраслей экономики, бюджетные организации, различные административные образования (области, города).

4) Генерирующие компании (РАО ЕЭС, ТГК, ОГК, независимые генерирующие компании) также строят объекты малой энергетики, но их число не велико.

Например в Башкирэнерго с 2000 года введено 3 газотурбинных ТЭЦ, 5 станций на базе газопоршневых агрегатов, 8 мини и микро ГЭС, 1 ветряная установка. На нескольких станциях Пермского филиала ТГК-9 введены ГТУ небольшой мощности.

Предмет данного исследования: строительство объектов генерации мощностью 0,1-50 МВт на базе ГТУ, ГПА, ДГУ, а также котельных и газоперекачивающих установок.

Основные сокращения используемые в исследовании:

Объект МГ – объект малой генерации, энергоисточник малой мощности

ГТУ – газотурбинная установка

ГТ ТЭЦ – газотурбинная ТЭЦ

ГПА – газопоршневой агрегат

ДГУ – дизельгенераторная установка

К строительству объектов малой генерации относится возведение следующих объектов:

2. Рынок строительства объектов малой энергетики

2.1. Тенденции и перспективы строительства объектов малой генерации в России и мире

Промышленные предприятия во всем мире традиционно строились в комплексе с энергоисточниками. Тепло (пар) зачастую является элементами технологического цикла, а сжатый воздух, попутный газ, опилки и обрезки древесины -- отходами производства. Все это -- потенциальные источники дешевой энергии. В 70-х годах в США компании бумажной, химической, нефтяной и металлургической отраслей не только производили дешевую энергию для себя, но продавали ее излишки. В стране даже были приняты меры по ограничению их как энергопроизводителей. Спустя некоторое время ограничения были сняты и за короткое время собственные генерирующие мощности предприятий выросли с 10 ГВт до 44 ГВт. В 1995 году они составляли 6% от всей установленной мощности и 9% от количества произведенной электроэнергии в США. Половина электроэнергии шла на собственные нужды заводов и комбинатов, остальное продавалось на рынке.

Российские промышленники сегодня идут по американскому пути. С началом экономического кризиса 90-х годов лет некоторые из них сохранили свои генерирующие мощности (в основном ТЭЦ), некоторые потеряли. В целом, на сегодняшний день эффективные источники энергии, связанные с производственным циклом, используются мало - сказывается общее технологическое отставание от мирового уровня.

Дефицит в энергетике сегодня называют главным сдерживающим фактором дальнейшего экономического роста страны. Намеченные правительством структурные изменения баланса с приоритетами в угольную и атомную энергетику – вопрос не завтрашнего дня и даже не ближайшего будущего.

До 70% территории России находится в зонах децентрализованного электроснабжения. Доставить туда электроэнергию - задача, посильная только малой энергетике.

ВВП России растет из года в год. Но для того, чтобы он рос, должны появляться новые производственные мощности, что без увеличения потребления электроэнергии невозможно, между тем дефицит электроэнергии по России постоянно нарастает. Более того, доля затрат на энергетику составляет значимую часть себестоимости продукции и услуг, производимой отечественными предприятиями, и дальнейший неоптимальный рост цен на энергоносители может привести к неконкурентоспособности наших производителей. А применение собственных когенерационных установок позволит снизить затраты на энергоснабжение. При реализации проектов малой энергетики можно использовать альтернативные виды местных топливных балансов – торфа, угля, сланцев, газа, даже ветра. Кроме того, в отличие от большой энергетики, которая наращивает свои мощности очень тяжело и требует значительных инвестиций, малая энергетика способна за считанные месяцы нарастить мощности для непосредственных потребителей, тем самым закрыв часть проблем и позволив большой энергетике перенаправить освободившиеся мощности в другую сферу.

Один из способов отчасти удовлетворить спрос на электричество и тепло в краткосрочной перспективе в наиболее критических местах - в районах массовых новостроек (особенно в крупных городах) и там, где промышленное производство интенсивно растет, - вводить относительно небольшие (до 25 МВт) газотурбинные ТЭС и ТЭЦ (срок строительства - от трех месяцев до года), то есть развивать так называемую распределенную локальную и промышленную энергетику, покрывающую именно местный спрос.

Малая электроэнергетика России сегодня – это примерно 49000 электростанций (98,6% от их общего числа) общей мощностью 17 ГВт (8% от всей установленной мощности электростанций России), работающих как в энергосистемах, так и автономно. Общая годовая выработка электроэнергии на этих электростанциях достигает 5% от выработки всех электростанций страны. Если учесть приведенные данные, то средняя мощность малых электростанций составляет примерно 340 кВт.

Большая часть малых электростанций (примерно 47000) – дизельные.

Перспективы рынка строительства объектов генерации в России определяются несколькими исходными условиями:

1) Безусловно, что будущее российской энергетики за большой генерацией, однако в условиях уже наступившего энергодефицита только малая генерация может быстро решить проблему энергоснабжения предприятий и населения.

2) В целом ряде случаев применение малых обособленных генерирующих мощностей (часто мобильных) экономически в разы более оправдано, чем организация энергоснабжения от крупных источников.

3) Даже при резком улучшении ситуации с финансированием строительства объектов большой генерации, генерация малая найдет свою рыночную нишу и эта ниша достаточно значительна.

Несколько выдержек из комментариев экспертов :

1. В РАО «ЕЭС России» инициативу развития малой энергетики поддерживают. «Это выгоднее, чем тащить магистральные линии электропередачи, учитывая просторы нашей страны», - мнение замглавы пресс-службы энергохолдинга Татьяна Миляева. Тем более что строительство одного километра магистральной линии обходится в $1 млн. Однако Миляева уточнила, что энергохолдинг малой энергетикой практически не занимается , если не брать в расчет малые ГЭС (до 25 МВт установленной мощности).

2. Несмотря на сравнительную дороговизну, малой энергетикой интересуются многие компании ТЭК, металлургии и машиностроения. «Это позволит компаниям снизить риски, связанные с либерализацией отрасли. Несмотря на то что все эти компании активно интересуются большой энергетикой, строительство собственных мощностей - это мировая тенденция », - говорит аналитик ИК «Финам» Семен Бирг.

3. По мнению академика Фаворского, «радикальный путь обеспечения внутренней энергобезопасности - децентрализация энергетики, которая с учетом переделки котельных, работающих на газе (сейчас они сжигают не менее 40% потребляемого в стране газа), в небольшие электростанции даст в России не только прибавку в выработке тепла и электричества, но и станет одной из основ экономии того же газа».

2.2Экономическая целесообразность строительства объектов МГ

Целесообразность строительства собственной генерации успешно доказана опытом многих компаний в России. Несмотря на то, что «средние затраты на строительство объектов МГ- от $1,5 до $2 тысяч за 1 кВт установленной мощности 1 » (по сравнению с $1060 за кВт в среднем по объектам большой генерации) эти затраты окупаются более низкой стоимостью (в два три раза) за один кВт*ч.

Примеры (опыт энергогруппы Арстэм): Уральский завод резинотехнических изделий, Свердловский инструментальный завод, Уральский завод технических газов. Предприятия платят вдвое меньше за 1 кВт*ч. Стоимость электроэнергии получаемой от внешних источников – ориентировочно - 1,2 рубля за кВт*ч, а собственная генерация стоит 50 - 60 копеек. Окупаемость таких проектов от 3 до 5 лет, цена - 30 - 40 млн рублей.

Многие сетевые компании в энергодефицитных городах практикуют введение платы за присоединение. Компании-застройщики вынуждены строить сетевые объекты в микрорайонах, затем передавать их муниципалитету или электросетевым компаниям, да еще и платить за присоединение к этим сетям. Такие вложения безвозвратны для застройщиков и конечных потребителей. Поэтому компании, развивающие промышленные площадки, заинтересованы в поиске альтернативных вариантов выработки энергоресурсов, которые позволяли бы возвращать эти деньги.

Известен пример одного застройщика, который строит девять многоэтажных домов и вкладывает в сетевую инфраструктуру 22 млн рублей. Он посчитал: эти же 22 миллиона можно с успехом вложить в автономную теплоэлектростанцию, которая обеспечит и требуемый объем энергоресурсов, и возврат средств через тариф на их отпуск. В итоге инвестор вернет свои деньги.

2.3. Количественная и качественная оценка рынка строительства объектов малой генерации

ГТ ТЭЦ и газоперекачивающие установки

С 2000 года по 2005 год (включительно) было введено в эксплуатацию электростанций суммарной мощностью 6000 МВт с силовым приводом от 700 «средних» ГТУ отечественного и зарубежного производства 1

В 2003 году для электростанций и ГПА было введено в эксплуатацию 156 ГТУ класса мощности меньше 60 МВт суммарной мощностью 1878 МВт.

Таким образом, среднегодовой ввод ГТУ (электростанции и газоперекачивающие станции) за 6 лет можно оценить в 110-150 штук, суммарной мощностью 1000-1900 МВт. Стоимость ввода электростанции на базе ГТУ 1000-1500 $/кВт.

Объем рынка:

При введении в год 1500 МВт, суммарный объем рынка (при стоимости 1000 $/кВт) – около 1,5 млрд. $. в год, рынок растет.

Потенциал рынка 2

Всего по России на уровне 2020 г. предполагаемый ввод минигазотурбинных станций составит минимум 10 ГВт. При стоимости 1000 $/кВт ожидаемый размер рынка – 10 млрд. долл .

Основные производители газотурбинных установок 3 :

1. Пермский Авиадвигатель и Пермский моторный завод.

ГТУ 2,5-25 МВт и ГТ станции полной заводской готовности 2,5-6 МВт.

Для подразделений ОАО Газпром поставлено 90% произведенных агрегатов.

Введенные с 1994 г. в эксплуатацию ГТУ*.

* 80% установок введено после 2000 года.

2. Сатурн (Рыбинск)

ГТУ 2,5-10 МВт. С 2000 года поставлено 63 ГТУ на 28 станциях мощность 380 МВт (суммарно для выработки электроэнергии и привода перекачивающих агрегатов).

Крупнейшие заказчики:

1. Подразделения ОАО «Газпром» - 13 объектов, 35 агрегатов, 130 МВт (для привода перекачивающих установок и выработки электроэнергии).

2. Муниципалитеты – 10 объектов, 22 агрегата, 132 МВт

3. Научно-производственное объединение «Искра» (Пермь)

Производятся газотурбинные электростанции мощностью 4 МВт и энергоблоки газотурбинных электростанций мощностью 12 МВт (всего около 10 модификаций).

Газоперекачивающие агрегаты 6- 25 МВт.

С 2000 года поставлены агрегаты для 12 электростанций, 30 газотурбинных установок, 224 МВт.

С 2000 года поставлено 195 газоперекачивающих агрегатов, суммарная мощность около 3000 МВт.

4. Казанское моторостроительное производственное объединение

Производятся 10-15 газоперекачивающих агрегатов в год, Газпромом поставлена задача нарастить выпуск до 40 агрегатов.

5. Уфимское моторостроительное производственное объединение

Нет данных

6. Самарское конструкторское бюро машиностроения.

Нет данных

7. Зоря-Машпроект (Украина)

Производятся агрегаты до 110 МВт. В 2001-2004 в Россию поставлено 9 агрегатов мощностью 52 МВт в составе электростанций и 20 агрегатов для газоперекачивающих установок.

8 . Моторостроитель (Самара)

ГТУ 6-25 МВт, блочные электростанции и перекачивающие агрегаты

Нет данных

9 . Мотор Сич (Запорожье). 1-8 МВт

Нет данных

ТЭЦ на основе газопоршневых и газодизельных агрегатов

В отличии от рынка газотурбинных установок на рынке газопоршневых агрегатов лидерами являются иностранные компании.

Просуммировав доступные данные о количестве поставленных на российский рынок газопоршневых установок (мощность более 200 кВт) всеми производителями с 2004 по 2006 год можно ориентироваться на следующие цифры:

Количество построенных станций – 47 (в среднем 15 в год).

Количество поставленных газопоршневых агрегатов – 131 (от 1 до 10 агрегатов на одной станции).

Суммарная введенная мощность 385 МВт (в среднем 128 МВт в год).

Стоимость электростанции на базе ГПА 600- 900 $/кВт. Если принять стоимость одного кВт установленной мощности 750 $/кВт объем рынка – 100 млн. долл. в год Оценка рынка является ориентировочной , минимально гарантированной, так как включает данные о количестве произведенных агрегатов не всеми производителями. Не удалось собрать достоверных данных по таким крупным производителям как FG Wilson Cummins, Волжский дизель. Эти производители серьезно представлены на российском рынке, на многих заводах организовано производство электростанций на базе их двигателей. Оценив масштабы бизнеса компаний FG Wilson, Cummins, Волжский дизель в России, можно предположить, что ежегодно в стране реализуется не менее 50 МВт оборудования этих производителей. Таким образом, объем рынка должен составлять минимум 140-150 млн. долл. в год.

Потенциал рынка: все мировые производители рассматривают Россию как один из главных рынков сбыта. Объемы вводов ТЭЦ на базе ГПА существенно отстают от объемов ввода на базе ГТУ. По мнению экспертов этот рынок ожидает медленный но стабильный рост.

Основные п роизводители газопоршневых и газодизельных агрегатов

Производители ГПА проводят различную сбытовую политику и по разному выстраивают взаимоотношения с заказчиками и подрядчиками.

Компания Wartsila, например, берется осуществить весь комплекс работ по строительству объекта. Компания осуществляет сбыт на территории страны самостоятельно.

Компанию Deutz представляет в России международная инжиниринговая компания Вадо.

Компания Janbacher (входит в состав GE) осуществляет сбыт как самостоятельно таки через нескольких дистрибьюторов. Компания ведет гибкую политику в отношении привлечения подрядчиков.

Компания Caterpillar имеет 6 дилеров в России (территория страны поделена между ними), с которыми сотрудничает более 10 лет.

Компании FG Wilson и Cummins идут по пути максимального привлечения российских компаний специализирующихся на выпуске автономных источников питания к использованию своих агрегатов (локализация производства).

Российские производители ГПА в настоящее время уступают по уровню своей продукции иностранным и в этой связи заметно проигрывают конкуренцию. Некоторые (Волжский Дизель - Waukesha) идут по пути сотрудничества с иностранными производителями.

ТЭЦ на основе д изельгенераторных и газодизельных установки

В России из 49 тыс. малых электростанций около 47 тыс. составляют дизельные станции.

На российском рынке разворачивается острая борьба между российскими и иностранными производителями.

Всеми российскими заводами в 2003 году было произведено 3500 мощных дизелей для разных нужд (кроме дизелей для автомобилей). Если предположить, что, по крайней мере, половина из них использована для комплектования дизельных электростанций, то количество мощных (более 100 кВт) проданных дизельных электростанций за год составило около 2000 (с учетом импортных).

По данным журнала «Энергорынок» 1 только в Московском регионе суммарный объем годовых поставок генерирующих установок на базе дизельных и бензиновых двигателей составляет порядка 80 МВт (основная доля дизельных установок).

Единичная мощность поставляемых дизелей: от 100 кВт до 4000 кВт. Единичная мощность большинства дизелей составляет 200-400 кВт. Таким образом, можно оценить суммарную мощность станций на основе дизельгенерирующих установок вводимую за год на уровне 300 кВт* 2000= 600 МВт. Стоимость установки российского производства – 200-300 $/кВт. То есть размер рынка можно приблизительно оценить в 120-180 млн. долл в год .

Основные производители дизельных двигателей и электростанций на российском рынке.

1. ОАО «Волжский дизель» им. Маминых»

Завод выпускает ряд дизель-генераторов мощностью от 100 до 630 кВт. Помимо дизельных «Волжский дизель» может ежегодно выпускать до 360 газопоршневых электростанций.

«Волжский дизель» в 2004 г. произвел 320 дизелей. Завод может производить оборудование суммарной мощностью до 400 МВт в год.

2. ОАО «Звезда-Энергетика» (СПб).

Предприятие производит газопоршневые и дизельные электростанции на базе двигателей Cummins, Звезда (СПб), Волжский дизель.

Компания является крупнейшим поставщиком ОАО «Газпром» и других нефтяных компаний России.

С 2001 года произведено более 300 модулей общей мощностью более 250 МВт, построено более 30 электростанций общей электрической мощностью 65 МВт и общей тепловой мощностью 45 МВт, в том числе и на попутном газе

3. ОАО «Автодизель» - Ярославский моторный завод

С 2001 года предприятие освоило серийное производство электроагрегатов собственной конструкции на базе дизелей ЯМЗ. Сегодня ОАО «Автодизель» (ЯМЗ) выпускает пять базовых модели дизельных и газопоршневых электроагрегатов, т.е. более 60 модификаций и комплектаций мощностью 60, 100, 150, 200, 315 кВт:

4. Звезда (СПб)

Производство блочных дизельных электростанций 300-1600 кВт

Уральский дизель-моторный завод

В номенклатуре завода блочные станции 100-1600 кВт, дизеля для энергоустановок 1000-2600 л.с. Завод долгое время находился в сложном положении, однако, в настоящее время начался рост объемов производства.

6. ОАО «Коломенский завод»

Завод изготавливает и поставляет многотопливные стационарные электроагрегаты с необходимым оборудованием, предназначенные для выработки электрической и тепловой энергии с размещением в помещениях заказчика (1000-3000 кВт).

Изготавливаются блочные электростанции мощностью 1000 и 1500 кВт.

Кроме того, на рынке активно работают иностранные производители: FG Wilson, SDMO, Caterpillar, Volvo Penta

Котельные

Количество вводимых котельных (мощностью от 1 МВт) из года в год увеличивается, однако абсолютное число введенных котельных по УРФО не велико (50-60 в год). Дать оценку вводов по России сложно, так как информации крайне мало. Если принять средние стоимость котельной - 10 млн. руб., размер рынка 500-600 миллионов (20-24 млн. долл. по УРФО ).

Большое число (до 300 в год по УРФО) действующих котельных газифицируется (перевод на газ с других видов топливаеревод на газ ействующих котельных газифицируется ()образцовсообразно. и модульными 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43).

Производители котельных (в основном действующие в рамках УРФО)

1. Предприятия РАО «Газпром»

ОАО "Брянский завод металлоконструкций" блочные котельные 0,35-20 МВт

ОАО «Запсибгазпром» Тюмень (0,5-12 МВт) Производственные мощности до 112 котельных в год.

2. Промышленная Группа «Генерация» (объединение ЗАО «Уралкотломаш» ОАО «Нефтемаш», ОАО «Буланашский машиностроительный завод», ОАО «Дзержинскхиммаш»)

Производятся паровые котельные 1-12,5 т. пара/ч. Заказчики основные: Роснефть (20 блочных котельных), Славнефть, Башнефть, Лукойл – бурение, МО РФ, Предприятия ЖКХ по России

3. Холдинг «Национальные Газовые технологии» (ЗАО «Агрогазстрой», ООО «Термогаз», ЗАО «Уромгаз», ООО «Метания», ЗАО «НГТ - Элемент трубопровода», ООО «НГТ – Контракт», ООО «НГТ – Проект», ООО «НГТ – Транспорт», ООО «НГТ – Автоматика», ООО «НГТ – Энергогазсервис».

ООО «Термогаз» с 1991 г. производит автоматизированные блочные котельные 0,5-30 МВт. Реализовано 200 проектов котельных. Заказчики: Газпром, ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Сургутгазпром», ЗАО «Завод «УРАЛ-МОСЭЛЕКТРО», «Ноябрьскгаздобыча», «Регионгаз- Инвест», группа компаний ЧТПЗ.

4. Компания Адерус

Блочные модульные автоматические котельные 0,25-50 МВт.

5. Рутена-Урал

Паровые и водогрейные котельные 0,5-20 МВт

6. Завод блочных модульных конструкций (Екатеринбург).

Паровые и водогрейные котельные 0,5-20 МВт.

7. АСТ г. Туймазы (Башкирия)

Паровые и водогрейные котельные 0,5-12 МВт. Реализовано 300 котельных за 10 лет

8. Этон Энергетик

Паровые и водогрейные котельные 0,2-93 МВт. Реализовано 150 котельных.

2.4.Региональный анализ перспектив строительства объектов МГ

Наиболее перспективны рынки регионов с наибольшим энергодефицитом:

1. Москва и область (в 2007 году дефицит 2-3 ГВт)

2. Тюменская область (2008 г. – 2 ГВт)

3. Санкт-Петербург

4. Екатеринбург (2007 г. – 0,45 ГВт)

Москва и МО

Правительством Москвы принята программа строительства электростанций, в соответствии с которой до 2010 г. планируется ввести (кроме вводов генерирующих компаний) дополнительно 1500 МВт, 2011-2015 +1000 МВт, 2016-2020 +1000 МВт . В основном эти вводы будут обеспечены строительством объектов распределенной энергетики (ГТ ТЭЦ).

Кроме того, в рамках технического перевооружения действующих станций предполагается до 2010 г.:

Московская ГРЭС-3 установка ГТЭ-25У

Московская ТЭЦ-9 строительство ПГУ-90

Московская ТЭЦ-12 строительство ПГУ-90

Уже завершено строительство ГТ электростанций на РТС «Люблино», «Пенягино», «Курьяново». В различных стадиях ведутся работы по строительству газотурбинных установок на РТС в Зеленограде и на других объектах. Свой энергоисточник будет иметь строящийся Международный деловой центр, в ближайшей перспективе - строительство газотурбинной электростанции аэропорта Внуково.

Такие новые электростанции Москвы, как «Терешково», «Кожухово», «Поселок Северный», «Молжаниновка», строятся по итогам тендера, проведенного столичным правительством на реализацию соответствующих инвестиционных проектов. В большинстве случаев победителями конкурсов были частные компании.

Резюмируя, можно сказать, что в перспективе 2007-2020 годов Москва представляет собой колоссальный по объемам рынок строительства объектов малой генерации. При введении до 2020 года 3500 МВт объем рынка составляет до 4 млрд. долл .

Санкт-Петербург

Принята программа на 2006-2010 год, которая предусматривает появление объектов генерации суммарной мощностью около 4000 МВт. Малой генерации также отводится важное место (но конкретных цифр в открытых источниках нет).

Тюменская область

ЯНАО с точки зрения энергоснабжения - один из наиболее проблемных регионов России. Сложность обусловлена наличием на территории округа двух отдельных зон электроснабжения. Централизованная расположена в восточной и южной частях округа, ее потребители обеспечиваются электроэнергией от сетей Тюменьэнерго. Децентрализованная - на западе и севере, в нее входит 69 населенных пунктов Ямала, в том числе столичный район Салехард - Лабытнанги - Харп. В этой зоне электроэнергия производится на муниципальных электростанциях небольшой мощности, в основном дизельных. Общее количество децентрализованных генерирующих источников в ЯНАО - 672.

В ХМАО ситуация похожа: централизованное электроснабжение отсутствует на северозападе округа, где нет значительных запасов нефти и не ведется разработка месторождений. Самое сложное положение в Березовском районе: он полностью обеспечивается тепловой и электрической энергией за счет дизельных и небольших газовых станций. Крупнейший генерирующий объект в этом районе - газотурбинная электростанция установленной мощностью 12,5 МВт в поселке Игрим. В Октябрьском районе электроснабжение десяти (из 14) населенных пунктов также идет от автономных источников. В Белоярском из 11 поселков только семь подключены к централизованному снабжению Тюменьэнерго, остальные живут за счет локальных электростанций. В прочих районах округа ситуация не такая критическая, но практически в каждом электроснабжение децентрализованное.

Св. обл и Пермский край

Энергодефицит планируется покрывать в основном засчет введения объектов большой генерации.

Однако на станциях ТГК-9 запланировано:

1. стр-во ПГУ на Пермеской ТЭЦ-6 мощностью 50 МВт

2. установка 2 ГТУ по 100 МВт на Березниковской ТЭЦ-2

3. установка ГТУ-16 МВт на Пермской ТЭЦ-13

Помимо этого в Свердловской области вводится 15-18 крупных котельных.

2.5. Отраслевой анализ перспектив строительства объектов малой генерации

1. Добыча и транспортировка нефти и газа.

Сегодня о проектировании собственных энергоисточников небольшой мощности заявляют практически все газо и нефтедобывающие компании. Суммарная мощность планируемых станций всех типов составляет не менее 1 600 МВт.

2. Металлургия

Так как металлургическое производство в основном сосредоточено в одном месте, предприятия металлургии нуждаются в крупных генерирующих мощностях. В этой связи, спрос на строительство объектов малой генерации у данной группы потребителей ограничен. В основном металлурги имеют собственные крупные электростанции либо стремятся к приобретению расположенных рядом электростанций.

Вместе с тем, есть ряд примеров установки объектов малой генерации на ММК (установка трех ГПА), УГМК (установка ГПА на ТЭЦ Гайского ГОКа).

Ввод собственных генерирующих мощностей крупнейшими заказчиками

2.6. Конкурентная среда на рынке строительства объектов МГ (компании ориентированные на регион Урала и Сибири)

2.6.1. Перечень основных конкурентов на рынке

Многопрофильные организации, объекты любой мощности и сложности, территория бизнеса - РФ

Группа компаний «Е4» - крупнейшее объединение подрядных организацией в России (50 предприятий в 27 регионах страны). Выполнение любых работ по всем типам объектов любой мощности , на территории всей России.

Интертехэлектро - Новая Генерация. Объединяет группу компаний, осуществляющих комплексную реализацию проектов строительства электростанций средней мощности .

ИЦЭ Урала (Екатеринбург) – крупнейший на Урале и в Сибири центр по комплексному проектированию и инжинирингу сооружений и реконструкции любых энергетических объектов : ГРЭС, ТЭЦ, ПГУ ТЭЦ, ГТУ ТЭЦ, крупных котельных, высоковольтных линий и подстанций напряжением 110-500 кВ. /

Организации самостоятельно производящие основное оборудование и осуществляющие его поставки «под ключ»

Энергомашкорпорация – одна из трех крупнейших машиностроительных компаний в России в сфере энергетического машиностроения. Компания реализует в России большой проект по строительству 1000 ГТ ТЭЦ. /gttppo.html

Пермский моторостроительный комплекс. Группа предприятий, объединенных общим брендом «Пермские моторы», связанных в единую технологическую цепочку, охватывающую проектирование, доводку, серийный выпуск авиационных двигателей, газотурбинных установок и газотурбинных электростанций , вертолетных редукторов и трансмиссий, а также их послепродажное сопровождение в эксплуатации.

НПО «Сатурн» (Рыбинск). . Осуществляет строительство ГТ ТЭЦ под ключ.

Wartsila – известный финский производитель ГПА. Компания самостоятельно проектирует и строит объекты. /

Организации осуществляющие производство электростанций разного типа на базе закупаемого оборудования и представленные в УРФО

Звезда-Энергетики (СПб) – проектирование, изготовление и поставка и контейнерных и стационарных, дизельных, газопоршневых и газотурбинных электростанций для энергообеспечения потребителей. Одна из наиболее авторитетных компаний России.

Энерготех (Москва) - специализируется на разработке и внедрении комплексных решений в области малой энергетики и является одним из лидеров на рынке проектирования и строительства электростанций «малой» мощности.

Президент-Нева (СПб) - одно из крупнейших структур малой энергетики России, оптимально сочетающей производственную и инжиниринговую функции.

Искра-Энергетика (Пермь) - современная инжиниринговая компания, один из ведущих ЕРС-подрядчиков на Российском рынке. Учредители - ОАО НПО «Искра» и американской Russian Engine Holding Company, дочерним предприятием Pratt & Whitney. Занимается строительством ГТ ТЭЦ.

Группа Техмаш (Екатеринбург) – строительство объектов МГ на территории УРФО на базе дизелей и ГПА.

Губернский город (Пермь) –строительство объектов генерации на базе ГТУ Сименс.

АДД (Москва) - основана в 1988 году для реализации комплексных решений на базе энергоэффективных технологий.

Челябэнергосервис – поставка мини ТЭЦ под ключ, на базе ГПА Janbacher.

Мантрак восток (Екатеринбург) официальный дилер компании Caterpillar в Уральском и Приволжском регионах Российской Федерации. Осуществляют полный комплекс работ.

Вадо Интернешнл (Москва) – эксклюзивные представители фирмы Deutz (производитель ГПА).

ЗАО ФПК "Рыбинсккомплекс" предоставление всего спектра услуг по проектированию, производству, поставке и монтажу зданий и сооружений различной степени сложности и функционального назначения на основе легких металлоконструкций и блок-контейнеров с различным набором инженерных систем, а также поставка автономных систем жизнеобеспечения.

Компания ХАЙТЕД (Москва) осуществляет проектирование, поставку, монтаж и сервисное обслуживание систем гарантированного, аварийного, резервного и автономного электропитания на базе дизельных или газовых электростанций и источников бесперебойного питания. /

ПГ «Генерация» (Екатеринбург) поставка под ключ ГПА и ДГУ электростанций.

Компания "Сигма Технолоджис" является официальным дистрибьютором компании "GE Jenbacher" на территории России. За три года совместной работы компанией реализовано более 10 проектов, в части которых "Сигма Технолоджис" выступала как поставщик оборудования, в части - как генеральный подрядчик по строительству мини ТЭЦ на условии "под ключ".

2.6.2. Анализ деятельности некоторых лидеров отрасли

Инжиниринговая компания "Группа Е4"

В начале 2006 года в результате объединения семи ведущих российских инжиниринговых, сервисных и строительных организаций была создана компания "Группа Е4", которая позиционируется в качестве крупнейшего подрядчика, выполняющего строительство объектов "под ключ".

Группа Е4 - крупнейшая инжиниринговая компания страны. В составе Группы Е4 - 13 холдинговых компаний, общее количество производственных активов составляет более 50 предприятий. Производственные активы Группы Е4 расположены в 27 регионах и во всех федеральных округах РФ, численность персонала составляет более 17 000 специалистов.

Группа Е4 выполняет комплексные работы "под ключ", отдельные виды работ по энергоаудиту, проектированию, разработке ТЭО, разработке инвестпроектов, производству и поставке оборудования, строительству, монтажу, пусконаладочным работам, сервису в области промышленного и энергетического строительства.

Сегодня Группа Е4 выполняет работы более чем на 350 промышленных и энергетических объектах.

На счету предприятий Е4 строительство крупнейших промышленных и энергетических объектов СССР и современной России, более 70 зарубежных проектов. Группа Е4 имеет опыт работы в 11 отраслях промышленности, участвовала в строительстве энергетических объектов суммарной установленной мощностью 29 ГВт.

В настоящий момент в управлении "Группы Е4" находятся ОАО "Фирма "Центроэнергомонтаж", ЗАО "ИнвестЭнергоСервис", ЗАО "ЭФЭСк", ОАО "НПО ЦКТИ им.Ползунова", ОАО "Инжиниринговый Центр", ОАО "Дальэнергомонтаж", ЗАО "СибКОТЭС", ОАО "ЦПРП-Энергосервис".

Регионы присутствия предприятий группы «Е4»

Основное направление работы предприятий группы – все виды работ по объектам большой энергетики.

Однако в рамках ЗАО «СибКОТЭС» создано отдельное подразделение «КОТЭС-Сибирь» которое занимается автономными котельными и мини-ТЭЦ . Нет сведений о том, что компания занимается ГТУ и ГПА ТЭЦ, а также ДГУ.

С 2003 года запущено в работу несколько десятков котельных.

Фишка компании:

Компания плотно сотрудничает с котельным заводом «ЗИО» (Подольск) и предлагает целую линейку решений в области автономных котельных на базе котлов ЗИОСАБ и немецких газовых горелок Weishaupt.

Сильная сторона компании:

В компании работают высококвалифицированные специалисты в области котлостроения. Компания является разработчиком уникальных технологий (котлы с кольцевой топкой).

Интерехэлектро

Фишка компании : Компания выступает в роли девелопера: не только реализует все стадии проекта, но и осуществляет поиск инвесторов , ведет эксплуатацию построенного объекта, решает вопросы подписания долгосрочных договоров на поставку топлива и реализацию энергии.

Как правило, проекты компании реализуется засчет средств частных инвесторов. У компании есть договор с французской банковской группой BNP Paribas , она выступает организатором кредитного финансирования проекта.

Суть комплексного подхода .

Он включает следующие основные направления:

1) анализ энергообеспечения региона

2) оценка и анализ инвестиционной привлекательности проектов

3) разработка предпроектной документации (технико-коммерческое предложение, обоснование инвестиций, технико-экономическое обоснование)

4) проектное финансирование с разработкой финансовых моделей

5) поиск стратегических инвесторов проектов

6) подготовка пакета разрешительной документации для начала реализации проектов

7) комплексное управление реализацией проектов, включающее:

8) проектирование, инжиниринг;

9) строительство «под ключ»;

10) эксплуатацию и техническое обслуживание энергообъектов;

11) управление действующими независимыми энергоисточниками

Компания предлагает строительство средних (по мощности 50-300 МВт) электростанций на основе газотурбинных установок GE. В основном предложение ориентировано на промышленные холдинги (например УГМК) и энергодефицитные регионы (Тюменская, Курганская, Свердловская область). Проекты компании поддерживает в Свердловской области Уралсевергаз (инвестиции и гарантии по поставкам газа).

В стадии реализации находятся проекты компании в Ноябрьске (парогазовая электростанция мощностью 124 МВт), Кургане (ТЭЦ 226 МВт) и Тюмени (ТЭЦ 339 МВт).

Ноябрьская парогазовая электростанция станет первым относительно крупным источником тепловой и электрической энергии в ЯмалоНенецком автономном округе. Она обеспечит электроснабжение объектов нефтедобычи на месторождениях ОАО «Сибнефть - Ноябрьскнефтегаз» и теплоснабжение жилых районов Ноябрьска. Электростанция состоит из двух моноблоков по 62 МВт. В состав каждого входят газовая турбина мощностью 42 МВт, паровой котел-утилизатор и паровая теплофикационная турбина мощностью 20 МВт.

Подобные объекты появятся, по крайней мере, еще в пяти районах округа , а самая крупная электростанция будет пост роена в районе Тарко-Сале.

У компании 3 филиала: Сургут, Тюмень, Екатеринбург. Основные проектные силы собраны в Екатеринбурге (в основном бывшие сотрудники ИЦЭ Урала).

И нженерный центр энергетики Урала

Сильная сторона компании: Огромный опыт проектирование любых объектов энергетики. Поддержка РАО ЕЭС.

До недавнего времени компания выполняла только проектирование, с созданием ИЦЭ стали браться за ген. подряд (собственных монтажников не имеют).

ОАО "Инженерный центр энергетики Урала" (Екатеринбург) включает пять проектных (УРАЛВНИПИЭНЕРГОПРОМ, УралТЭП, Уралсельэнергопроект, Уралэнергосетьпроект, Челябэнергосетьпроект) и один научный институт (УралВТИ), а также одно наладочное предприятие (УралОРГРЭС).

Годовой объем работ и услуг - 520 млн рублей, общая численность работающих 1600 человек, из них 20 докторов и кандидатов технических наук. Центр имеет 2 тыс. изобретений и 69 лицензий. Институты центра - постоянные партнеры 14 региональных энергосистем (АО-энерго), генеральные проектировщики 60 электростанций, 250 объектов муниципальной энергетики, 100 объектов энергетики на промпредприятиях.

Выручка от продажи продукции по основной деятельности в 1 квартале 2007 года составила 317 млн. руб., что на 11,3% больше плановой и на 72,9% выше показателя аналогичного периода прошлого года. Объем работ, выполненный за 1 квартал 2007 года собственными силами, составляет 88,2% от общего объема выполненных работ за этот период.

Наиболее крупный заказчик ИЦЭ по объектам малой генерации – Сургутнефтегаз. Для этого заказчика ИЦЭ спроектировал 5 станции суммарной мощностью 156 МВт на базе газовых турбин «Авиадвигатель» (Пермь). Другие крупные заказчики – Тюменьтрансгаз, администрации МО Свердловской области (4 котельных).

Энергомашкорпорация

Компания реализует масштабный проект строительства 1000 ГТ ТЭЦ. Проект ориентирован на потребителей в энергодефицитных городах (не промышленные).

Фишка компании : Компания привлекла кредит и финансирует строительство ГТ ТЭЦ самостоятельно. Построенные станции остаются в собственности компании. Компания продает тепло и электроэнергию по долгосрочным договорам администрациям городов.

Станции строятся по типовому проекту.

Сильная сторона компании :

1. В корпорацию входят мощные машиностроительные заводы. Практически все оборудование ТЭЦ производится самостоятельно. Газовая турбина собирается частично из импортных комплектующих, частично из собственных.

2. Весь комплекс работ по всем стадиям строительства и эксплуатации компания производит собственными силами.

3. В составе компании несколько инженерных центров в Барнауле, Белгороде, Волгодонске, Екатеринбурге, Санкт-Петербурге., осуществляющих не только проектирование ГТ ТЭЦ, но и ведущих постоянно научно-исследовательскую работу.

На сегодня проект охватывает 45 станций в шести Федеральных округах России (120 турбоблоков по 9 МВт). Несмотря на то, что проект реализуется уже около 10 лет только 6 станций сданы в эксплуатацию.

Каждая теплоэлектроцентраль имеет два или четыре блока с газотурбинными установками типа ГТЭ-009, рассчитанными на выдачу потребителям 9 МВт электрической и 20 Гкал тепловой мощности. Станции имеют типовую модульную структуру, их конструкция допускает эксплуатацию в сейсмических зонах, а также в районах с повышенными снеговыми нагрузками и с повышенным ветровым давлением.

Есть мнение, что проект компании не будет успешным по ряду причин: большие трудности вызывает получение лимитов по газу, у администраций МО отсутствуют средства на подведение сетей, большие проблемы при подключении к сетям из-за нежелания сетевых компаний подключать независимых генераторов.

Wartsila

Фишка компании:

1. Компания единственная из производителей ГПА предлагает строительство мощностей под ключ.

2. Только Вяртсиля производит низкооборотные (750 об/мин) ГПА, которые имеют гораздо более высокие ТТХ по сравнению с высокобортными, но стоят на 30-40% дороже.

3. Вяртсиля, через специально созданную структуру кредитует заказчиков на 7-10 лет на выгодных условиях (ставка 6%, острочка первого платежа 2 года).

В настоящее время в России работает 51 станция на базе 137 агрегатов Вяртсиля суммарной мощностью 650 МВт.

Так как единичная мощность агрегатов Вяртсиля больше чем у конкурентов, сбыт продукции носит разовый всегда уникальный характер. Среди заказчиков компании предприятия разных отраслей промыленности, нет заказчика который бы доминировал в портфеле заказов. С 2004 по 2006 в РФ введено всего 5 станций, но суммарная мощность этих станций более 130 МВт.

Звезда-Энергетика

Сильная сторона компании Компания является одним из основных поставщиков Газпрома по дизельным, газопоршневым установкам (на базе двигателей Cummins, Звезда, Волжский дизель).

ОАО «Звезда-Энергетика» создана 7 февраля 2001 года и на первоначальном этапе являлась инжиниринговой компанией. Компания развивалась стремительными темпами. За 4 года произведено более 300 модулей общей мощностью более 250 МВт, построено более 30 электростанций общей электрической мощностью 65 МВт и общей тепловой мощностью 45 МВт, в том числе и на попутном газе.

В составе «Звезда-Энергетика» - 448 высококвалифицированных сотрудников из них 250 ИТР, в том числе 1 доктор и 11 кандидатов технических наук. Имеется 10 000 м2 производственных и 2 000 м2 офисных площадей.

Основные заказчики: ОАО Газпром, ОАО «Лукойл», ОАО «Ритэк», ОАО «Сибнефть», ОАО «Роснефть», ОАО «Новатэк», ОАО «Башнефть», ОАО «Сургутнефтегаз», «Салым петролеум девелопмент», ОАО «Трансстрой», Золоторудная компания «Многовершинное», ОАО «Якутскэнерго».

Энерготех

Фишка компании: Компания сотрудничает одновременно с несколькими производителями. С января 2006 года ООО «Энерготех» является официальным дистрибьютором «Waukesha Engine Dresser, Inc» на территории РФ, с июля 2005 года - дилером "Cummins, Inc". Компания заключила соглашение с компанией Wartsila о совместной работе по ряду проектов в нефте-газовом секторе. Имеется богатый опыт работы с газовыми турбинами Сименс.

Основные решения предлагаемые заказчикам:

Стационарные и модульные станции на базе газопоршневых агрегатов, на базе Waukesha лучше других подходят для работы на попутном нефтяном газе.

Стационарные станции на базе оборудования Wartsila

Стационарные и модульные станции на базе ГТУ Siemens и Solar Turbines

Стационарные и модульные станции на базе дизелей Cummins, Inc

ООО «Энерготех» (Москва) специализируется на разработке и внедрении комплексных решений в области малой энергетики и является одним из лидеров на рынке проектирования и строительства электростанций «малой» мощности.

С 1995 года сотрудниками компании реализовано более 40 масштабных проектов для предприятий нефтегазового сектора, ЖКХ и других отраслей экономики.

В 2007 г. общая мощность сданных в эксплуатацию объектов энергообеспечения превысила 160 МВт.

Основные партнеры компании:

Газпронефть

Роснефть

Славнефть

Президент-Нева

Фишка компании: Компания предлагает брать в аренду модульные электростанции

Компания "Энергетический Центр "Президент-Нева" основана в марте 1996 г. Компания производит дизельные электростанции мощностью от 6,5 до 400 кВА.

Компания является поставщиком бензиновых, газопоршневых и дизельных электростанций F.G.Wilson, Gen Set.

Установки исполняются на раме, во всепогодном шумоизолированном кожухе, на трейлере, в контейнере, в КУНГе. Все электростанции имеют необходимые сертификаты.

Компания осуществляет полный комплекс услуг от предпроектных исследований до пусконаладочных работ:

На сегодняшний день компания имеет филиалы в Москве, Екатеринбурге, Барнауле, Казани и выполняет весь комплекс работ по установке автономных систем гарантированного электроснабжения в любой точке России.

Искра-Энергетика

Фишка компании : Компания сотрудничает с ведущим американским производителем ГТУ Pratt & Whitney и предлагает ГТУ с уникальными характеристками.

Компания основана в Перми 26 декабря 1996 г. двумя акционерами – российским предприятием ОАО НПО «Искра» и американской Russian Engine Holding Company, дочерним предприятием Pratt & Whitney.

Компания обладает десятилетним опытом работы на российском рынке, имеет собственные производственные сборочные площади и персонал, способный собирать в год до 25 энергоблоков, строить «под ключ» и вводить в эксплуатацию до 5 энергетических промышленных объектов в год.

Сегодня ЗАО «Искра-Энергетика» готова предложить Заказчику строительство и реконструкцию энергетических объектов, а также поставить энергоблоки и механические приводы в диапазоне мощностей от 2,5 до 25 МВт на базе двигателей российского и западного производства.

За десять лет работы предприятием реализовано 14 комплексных проектов, сдано в эксплуатацию 33 энергоблока 4 МВт и 13 энергоблоков 12Мвт, псотавлено 6 газотурбинных агрегатов 12Мвт для механического привода.

Среди наших заказчиков крупнейшие российские компании: «Газпром», «Сургутнефтегаз», «Юганскнефтегаз», «Сибур-Химпром», «Геойлбент» и другие.

Услуги компании:

Поставка газотурбинных электростанций мощностью: 2,5; 4; 5; 6; 12; 16; 25 МВт в блочно-модульном и ангарном исполнениях.

Поставка электростанций на базе 2-7 газотурбинных энергоблоков, в общем укрытии.

Пуско-наладочные работы и сервисное обслуживание.

Полный объём проектных, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ по строительству газотурбинных электростанций "под ключ", в т.ч:

Техмаш (Екатеринбург)

Компания проектирует, поставляет, и обслуживает газопоршневые установки TEDOM в диапазоне от 24 кBт до 3800 кBт, и дизельные установки Cummins 8-1800 кВт.

Инженерно-сервисный центр «Техмаш-Энерго» обладает уникальным опытом разработок и внедрения энергетических проектов любой сложности «под ключ».

Расчет экономической эффективности энергетических проектов;

Подбор и поставка дизельгенераторов, генераторов, газопоршневых мини-ТЭЦ, автономных источников энергоснабжения;

Проектирование;

Монтаж и пусконаладка;

Гарантийное и после гарантийное обслуживание всего спектра поставляемого оборудования.

Челябэнергосервис

Предприятие является одним из двух дилеров Janbacher в России. Челябэнергоремонту.

Предприятие активно работает на рынке Свердловской области.

Компания осуществляет поставку мини-ТЭЦ "под ключ", а именно:

Разрабатывает технико-экономическое обоснование проекта создания мини-ТЭЦ.

Получает все необходимые разрешения на газоснабжение будущей мини-ТЭЦ с подписанием договора на поставку газа.

Разрабатывает и согласовывает схемы финансирования проекта. Организует финансирование проекта без привлечения средств Заказчика.

Разрабатывает Рабочий проект и Рабочую документацию.

Получает все необходимые согласования и разрешения, в т.ч. и на параллельную работу с сетями Региональной Энергетической Компании.

Поставляет газопоршневые установки и вспомогательное оборудование для мини-ТЭЦ.

Осуществляет строительно-монтажные работы.

Организует шеф-монтажные и пуско-наладочные работы на мини-ТЭЦ.

Сдает мини-ТЭЦ в эксплуатацию.

Для мини-ТЭЦ работающих на специальных газах (попутный газ,биогаз, шахтный газ, коксовый газ, газ древестных отходов и т.п.) выполняет поставку оборудования и запасных частей для систем газовой подготовки, а также выполняет работы по проектированию, монтажу и сервисному обслуживанию данного типа мини-ТЭЦ.

Промышленная группа «Генерация» (Екатеринбург)

Фишка компании : Предлагают дизельные станции с китайскими двигателями (на 30-40% дешевле западных).

Объединение ЗАО «Уралкотломаш» ОАО «Нефтемаш», ОАО «Буланашский машиностроительный завод», ОАО «Дзержинскхиммаш».

Предлагает строительство «под ключ» газопоршневых станций с двигателями Caterpillar и дизельных с двигателями Jinan Diesel Engine Company , Китай. от 125 кВт до 3,8 МВт

2.7. Основные проблемы рынка строительства объектов малой генерации, риски, входные барьеры

– В первую очередь, отсутствие нормативной базы, обеспечивающей беспрепятственное присоединение объектов малой энергетики к распределительным сетям. Необходимые согласования сегодня занимают очень много времени.

В 2007 году свободных подрядных организаций на рынке строительства энергообъектов практически не останется 1 . При этом мощных строительных трестов, существовавших в советское время и строивших гигантские электростанции самого разного типа: атомные, тепловые, гидро- уже нет. За последние 15-20 лет большинство из них рассыпалось на более мелкие структуры, часть которых обанкротилась или прекратила свое существование.

Нехватка грамотных и квалифицированных кадров.

Аффилированность основных заказчиков с крупнейшими строителями объектов МГ.

3. Краткое техническое описание и сопоставление технологии выработки энергии с приводом от агрегатов разного типа

Все объекты малой генерации можно разделить на стационарные и передвижные. К первым как правило относятся ГТ ТЭЦ сравнительно большой мощности (от 3 МВт). Передвижные объекты представляют собой модули высокой степени заводской готовности с установленным газопоршневым или дизельным агрегатом.

3.1. Газотурбинные технологии.

Газотурбинная ТЭЦ состоит из нескольких основных элементов: газовая турбина, генератор, котел утилизатор. На рис. 1 показана модель ГТ ТЭЦ мощностью 9 МВт (Энергомашкорпорация).

Газовая турбина преобразует энергию топлива (газа либо дизельного топлива) в механическую энергию вращения вала и в потенциальную тепловую энергию горячих газов. Электрический кпд при этом составляет от 25% до 38% в зависимости от мощности турбины и производителя. Так как температура выхлопных газов достаточно велика (400-500°С) их используют в котле-утилизаторе для выработки тепла. При этом суммарный кпд достигает 85-90%.

На более мощных блоках в котлах утилизаторах получают пар пригодный для использования в паровых турбинах, тем самым электрический кпд повышается до 50-60%.

Несмотря на то, что кпд российских газовых турбин несколько ниже западных и японских образцов, в настоящее время они превалируют над иностранными на российском рынке. Во-первых, они стоят дешевле. Во вторых, при эксплуатации газотурбинной техники один из главных вопросов – стоимость и оперативность сервиса. Здесь российские турбины безусловно опережают западных производителей.

Еще одно слабое место российских турбин – ресурс и межремонтный период. Все российские газовые турбины мощностью до 25 МВт создавались на базе авиационных двигателей, соответственно они менее рассчитаны на продолжительную работу, чем западные промышленные газовые турбины.

Тем не менее, по экспертному мнению В.И. Нишневича (один из руководителей ИЦЭ Урала) отечественные газовые турбины по своим показателям экономически более выгодны для российских условий.

Недостатком газотурбинной технологии является то, что необходимо высокое давление газа. То есть часто есть необходимость в установке дорогостоящего дожимного компрессора.

Рис. 1. Модель блока 9 МВт. Энергомашкорпорация 1 .

Рис. 2 ГТУ ТЭЦ производства ИСКРА-Энергетика 1

1. Турбоблок

2. Блок управления

3. Воздухоочистительное устройство

4. Система охлаждения генератора

5. Система охлаждения ГТУ

6. Блок газовых фильтров

7. Маслоблок

8. Выхлопной тракт

9. Утилизационный теплообменник

3.2. Газопоршневая технология

В качества топлива для ГПА может быть использовано: газ, попутном газ, спесь газов и смесь газа с дизельным топливом.

Газопоршневые Мини ТЭЦ значительно эффективнее газотурбинных в диапазоне мощностей до 6 МВт, и не уступают последним в диапазоне мощностей от 6 до 30 МВт. Поэтому в качестве объектов установки газопоршневых Мини ТЭЦ можно отнести любые объекты с требуемой электрической мощностью до 30 МВт (промышленные предприятия, микрорайоны, торговые и офисные центры и т.п.).

Преимущества газопоршневых Мини ТЭЦ:

1. Газопоршневые Мини ТЭЦ имеют более высокий КПД по сравнению с газотурбинными.

2. Незначительное снижение КПД газопоршневых Мини ТЭЦ при снижении электрической нагрузки в диапазоне регулирования. При 50 %-ной нагрузке КПД газовой турбины снижается в 1,5 раза от КПД при номинальной нагрузке, в то время как КПД газопоршневого генератора в тех же условиях уменьшается лишь на 2-3 %.

3. Стабильность КПД газопоршневой Мини ТЭЦ при изменении параметров окружающей среды. Как известно, эффективность газотурбинного двигателя в значительной степени зависит от температуры воздуха на всасывании компрессора. Если температура окружающего воздуха увеличивается, электрический КПД газотурбинного генератора значительно снижается. Для газопоршневых Мини ТЭЦ эта зависимость носит менее критичный характер.

4. Меньшая (по сравнению с газотурбинными установками) чувствительность газопоршневых Мини ТЭЦ к частым пускам и остановкам.

5. Простота обслуживания газопоршневых Мини ТЭЦ. Следует отметить, что техобслуживание и ремонт газопоршневых генераторов проводится по месту установки, в то время как ремонт газовых турбин производится, как правило, на заводе изготовителе.

6. Более высокий ресурс газопоршневых Мини ТЭЦ. Моторесурс газопоршневых генераторов составляет 20 - 30 лет в зависимости от производителя. Газотурбинный двигатель исчерпает свой ресурс максимум через 15 лет эксплуатации.

Недостатки:

Опыт эксплуатации газопоршневых агрегатов на одной из станций в России показал крайнюю ненадежность двигателей. Постоянные поломки усугубляются тем, что доставка запасных частей из Европы происходит крайне медленно. В результате коэффициент использования оборудования в году не превышает 0,5-0,6.

Частые отключения при колебаниях параметров сети.

Рис. 2. Мощная газопоршневая станция

Рис. 3. Фотография газопоршневой станции

3.3. Сравнение газопоршневых и газотурбинных установок

Для мощностей до 10 МВт*э газопоршневые когенерационные установки показывают себя лучше всех других технологий. Причем в диапазоне от 3 кВт*э до 5 МВт*э они просто вне конкуренции.

1) Высокий электрический КПД.

Наивысший электрический КПД - до 38 % у газовой турбины, и около 40 % у газопоршневого двигателя достигается при работе под 100%-ной нагрузкой (Рис. 1). При снижении нагрузки до 50%, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Для газопоршневого двигателя такое же изменение режима нагрузки практически не влияет как на общий, так и на электрический КПД.

Графики наглядно показывают - газовые двигатели имеют высокий электрический КПД, который практически не изменяется в диапазоне нагрузки 50 - 100 %.

2) Номинальный выход мощности, как газопоршневого двигателя, так и газовой турбины зависит от высоты площадки над уровнем моря и температуры окружающего воздуха.

На графике (рис. 2) видно, что при повышении температуры от -30°С до +30°С электрический КПД у газовой турбины падает на 15-20%. При температурах выше +30°С, КПД газовой турбины - еще ниже. В отличие от газовой турбины газопоршневой двигатель имеет более высокий и постоянный электрический КПД во всем интервале температур и постоянный КПД, вплоть до +25°С.

3) Количество пусков: газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не влияет на общий моторесурс двигателя. 100 пусков газовой турбины уменьшают её ресурс на 500 часов.

4) Время запуска: время до принятия нагрузки после старта составляет у газовой турбины 15-17 минут, у газопоршневого двигателя 2-3 минуты.

5) Проектный срок службы, интервалы техобслуживания.

Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины 20 000 - 30 000 рабочих часов, у газопоршневого двигателя этот показатель равен 60000 рабочих часов. Стоимость капитального ремонта газовой турбины с учётом затрат на запчасти и материалы значительно выше.

Полный капитальный ремонт газовой турбины - более сложная работа, чем капремонт газового двигателя. Ремонт газовой турбины выполняется только на предприятии-изготовителе. Кроме того, при ремонте газовой турбины используются очень дорогие запчасти, что делает его стоимость очень высокой. Поэтому время простоя газового двигателя по сравнению с газовой турбиной сокращено. Затраты на запчасти и материалы для капремонта газового двигателя также ниже.

6) Как показывают расчёты, удельное капиталовложение (Евро/кВт) в производство электрической и тепловой энергии газопоршневыми двигателями ниже. Это преимущество газопоршневых двигателей неоспоримо для мощностей до 30 МВт. ТЭЦ мощностью 10 МВт на основе газопоршневых двигателей требует вложений около 7,5 миллионов €, при использовании газовой турбины затраты возрастают до 9,5 миллионов € (рис. 3).

Давление газа в сети для газового двигателя не превышает 4-х атмосфер, давление подачи газа для газовой турбины должно быть минимум 6…10 атмосфер. Таким образом, при использовании на станции в качестве силового агрегата газовой турбины, необходима установка газовой компрессорной станции, что еще больше увеличивает капиталовложения.

Рис. 3. Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами.

3.4. Дизельные электростанции

Сегодня в малой электроэнергетике преобладающими являются дизельные электростанции (ДЭС). Из 49 тысяч малых электростанций России примерно 47 тысяч являются именно дизельными. Такое широкое применение ДЭС определяется рядом их важных их преимуществ перед другими типами электростанций:

1. Высокий электрический КПД (до 0,35–0,4) и, следовательно, малый удельный расход топлива (240–260 г/кВт·ч);

2. Быстрота пуска (единицы-десятки секунд), полная автоматизация всех технологических процессов, возможность длительной работы без технического обслуживания (до 250 часов и более);

3. Малый удельный расход воды (или воздуха) для охлаждения двигателей;

4. Компактность, простота вспомогательных систем и технологического процесса, позволяющие обходиться минимальным количеством обслуживающего персонала;

5. Малая потребность в строительных объемах (1,5–2 м3/кВт), быстрота строительства зданий станции и монтажа оборудования (степень заводской готовности 0,8–0,85);

6. Возможность блочно-модульного исполнения электростанций, сводящая к минимуму строительные работы на месте применения.

Главными недостатками ДЭС являются высокая стоимость топлива и ограниченный по сравнению с электростанциями централизованных систем срок службы (ресурс).

Российская промышленность предлагает широкий выбор ДЭУ во всем необходимом диапазоне мощностей и исполнений. Однако следует отметить, что наши отечественные установки существенно уступают лучшим зарубежным образцам этой техники прежде всего по массогабаритным показателям, характеристикам шумности и экологическим показателям . Кроме того, например, ДЭУ на базе дизельного двигателя фирмы «Waukesha» P9390G при номинальной мощности 800 кВт имеет удельный расход топлива 0,215 кг/кВт ч и ресурс до капитального ремонта 180000 ч.

Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что все ДЭС мощностного ряда от 315 до 2500 кВт имеют относительно высокие значения моторесурса (32000–100000 часов) и высокие показатели топливной экономичности (значения коэффициента использования топлива 0,33–0,4). Стоимость электроэнергии, вырабатываемой ДЭС, составляет 5–7,5 руб./кВт·ч, а стоимость 1 кВт установленной мощности – порядка 5–6 тыс. руб 1 . В стоимости электроэнергии доля топливной составляющей (для работы на дизельном топливе) доходит до 80–85%. Дизельные электротепловые станции

Большое распространение получают рабочие дизельные электротепловые станции (ДЭТС), обеспечивающие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии за счет комплексной утилизации тепловых потерь. На таких электротепловых станциях в выхлопной тракт дизеля включаются пассивные или активные котлы-утилизаторы, в которых тепло горячих газов передается воде системы теплоснабжения объекта. В тепловую схему ДЭТС могут включаться также тепловые насосы для повышения температурного уровня охлаждающей дизель воды до уровня, на котором возможно ее использование в системе теплоснабжения. Проведенные в Военном инженерно-техническом университете (СПб) исследования показали, что применение ДЭТС особенно эффективно для небольших объектов с потребляемой электрической мощностью до нескольких тысяч киловатт и относительно ограниченным теплопотреблением при соотношении между тепловой и электрической нагрузкой от 1,0 до 4,0. Коэффициент использования топлива при раздельном получении электроэнергии от ДЭС и тепла от котельной на таких объектах находится в пределах 0,45–0,65. Применение ДЭТС увеличивает этот коэффициент до 0,8–0,85.

4. Выводы

Анализ рынка показал, что его суммарный объем составляет не менее 1,8 млрд. долл. в год и имеет тенденцию к росту. В условиях развивающегося энергодефицита только установка собственных источников генерации может быстро исправить ситуацию с ограничением на энергоснабжение.

Главные заказчики строительства объектов малой генерации это (по убыванию объемов ввода):

1) Газпром и его ДЗО

2) Нефтедобывающие предприятия. Важно: в соответствии с ратифицированным Россией Киотским протоколом нефтяные компании должны в ближайшее время решить проблему утилизации попутных газов (сжигаемых в настоящее время прямо на нефтевышках). Это должно способствовать значительному росту рынка строительства объектов МГ.

3) Администрации крупных энергодефицитных городов и районов, а также удаленных населенных пунктов.

Рынок строительства объектов МГ по совокупности имеющихся данных можно оценить как сверхконкурентный. Анализ сегментов рынка позволяет сделать следующие выводы:

Рынок строительства объектов малой генерации и перекачивающих агрегатов на основе газотурбинной установки

В соответствии с данными из открытых источников, 80-90% заказав в данном сегменте это заказы Газпрома и его ДЗО. Газпром работает в постоянном контакте с основными (в основном отечественными) производителями ГТУ. Производители ГТУ (лидеры: Пермский моторостроительный комплекс, НПО Сатурн, НПО «Искра») предлагают заказчикам полный спектр услуг по проектированию, выпуску, монтажу под ключ , пусконаладке объектов генерации и ГПА.

Рынок строительства объектов малой генерации на основе газопоршневых агрегатов

Данный сегмент рынка значительно уступает по объемам и темпам роста рынку ГТ ТЭЦ. Очевидно, что продвижение газопоршневой технологии на российском рынке происходит с трудом.

Основными заказчиками ГПА установок выступают также нефтяные и газодобывающие компанию. Однако их доля меньше, чем в случае с ГТУ. Велика доля жилого и коммунального сектора.

Рынок строительства объектов малой генерации на базе дизельгенериующих агрегатов.

Этот сегмент рынка наиболее массовый. Дизельные генераторы устанавливают у себя самые разные потребители.

1 Мнение гендиректора фонда развития возобновляемых источников энергии «Новая энергия» Андрей Железнов.

1 Мнение ведущего научного сотрудника Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ), к.т.н. Борщанского В.М.

2 Из доклада чл.-корр. РАН Н. Воропая (Институт систем энергетики СО РАН, г. Иркутск).

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА 270100 Строительство В... Автоматическая генерация отчёта. ...