ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕПЛОФИКАЦИИ В СОВРЕМЕННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Е.А. Волкова, к.э.н., А.С. Макарова, к.э.н., А.А. Хоршев, к.э.н., Л.В. Урванцева, В.С. Шульгина, Т.Г. Панкрушина Институт энергетических исследований РАН

Удельная часовая и годовая потребность в тепле на отопление и горячее водоснабжение Расчетная температура наружного воздуха Обеспеченность общей площадью 25 м 2 /чел30 м 2 /чел Здания 1-3 этажаЗдания 4-10 этажа Здания 1-3 этажа Здания 4-10 этажа -20 °С Волгоградская область 3780 (10,1) 1930 (5,5) 2120 (6,0) 1650 (4,8) 2260 (6,3) 1920 (5,5) -25 °СБрянская область 3930 (10,6) 2060 (5,7) 2280 (6,3) 1780 (5,0) 2410 (6,7) 2070 (5,8) -30 °С Челябинская область 4180 (12,5) 2180 (6,7) 2400 (7,4) 1930 (6,0) 2560 (7,8) 2260 (7,0) -35 °СТюменская область 4430 (12,4) 2340 (6,7) 2560 (7,3) 2120 (6,1) 2750 (7,8) 2480 (7,1) -40 °СИркутская область 4590 (13,4) 2460 (7,3) 2710 (8,0) 2250 (6,7) 2900 (8,5) 2630 (7,8)

Технико-экономические показатели ТЭЦ (α ТЭЦ =0,5), КЭС и АЭС Тип оборудования Установленная мощность, МВт Часовой отпуск тепла, Гкал/час Удельные капиталовложения, дол г./кВт от двух блоковот ТЭЦ I. Мелкие ТЭЦ ГТУ-6+КУ2 * 6 = 1212,5 * 2 = – 1620 ГТУ-16+КУ2 * 16 = 3221,5 * 2 = – 1520 ПГУ-16 (2*ГТУ-6+Т- 4)+КУ 2 * 16 = 3210 * 2 = – 1840 II. Средние ТЭЦ ГТУ-252 * 25 = 5033,8 * 2 = 67,6135,21290 – 1415 ПГУ-46 (2*ГТУ-16+Т-14)2 * 46 = 9232,2 * 2 = 64,4128,81575 – 1730 ПГУ-70 (2*ГТУ-25+Т-20)2 * 70 = 14050,7 * 2 = 101,4128,81465 – 1610 III. Крупные ТЭЦ ГТУ-1102 * 110 = * 2 = – 1085 ПГУ-450 (2*ГТУ-150+Т- 150) 2 * 450 = * 2 = – 1230 Т * 115 = * 2 = – 1985 Крупные конденсационные станции ВВЭР * 4 = – 2600 ПГЭС * 4 = – 1120 К уг660 * 4 = – 2090 К уг660 * 4 = – 1945

Технико-экономические показатели котельных Тип оборудования Часовой отпуск тепла, Гкал/час Удельные капиталовложения, тыс. дол г./Гкал/час Газовые водогрейные котельные БМК – 150 БМК – 125 БМК – 100 КВГМ – 85 КВГМ – 84 КВГМ – 73 КВГМ – 70 Угольные водогрейные котельные КВТК – 210 КВТК – 175 КВТК – 140 КВТК – 120 КВТК – 100 КВТК – 102

Годовой график тепловой нагрузки по продолжительности (график Россандра)

Ступенчатая схема передачи тепла от ТЭЦ малой, средней и крупной мощности

Схема присоединения ТЭЦ к городской электрической сети Двухцепное кольцо ЛЭП, напряжением 110 кВ - КЛ основная - КЛ резервная Крупные ТЭЦ (2 х ГТУ-110; 2 х Т ) Мелкие и средние ТЭЦ Крупные ТЭЦ (2 х ПГУ-450) Подстанция 220/110/10 кВ Подстанция 110/10 кВ

Структура капиталовложений в производство и передачу тепла и электроэнергии от ТЭЦ, % Мелкие ТЭЦ Средние ТЭЦ Крупные ТЭЦ ТЭЦ -Тепловые сети -Электрические сети ТЭЦ Плотность населения, тыс. чел./км 2

Эффективность комбинированной и раздельной схем энергоснабжения города 100 тыс. чел. в Центре Удельное теплопотребление – низкое Капиталовложения в ТЭЦ – минимальные Тип замещающей станции – КЭС уг Норма дисконта – 10 % Цены топлива – минимальные ГТУ-6 Раздельная схема ПГУ-70 ГТУ-25 ПГУ-16

Эффективность комбинированной и раздельной схем энергоснабжения города 1 млн чел. в Центре Удельное теплопотребление – низкое Капиталовложения в ТЭЦ – минимальные Тип замещающей станции – КЭС уг Норма дисконта – 10 % Цены топлива – минимальные ГТУ-6 ГТУ-110 Раздельная схема ГТУ-25 ПГУ-450 ПГУ-16 ПГУ-70

Эффективность комбинированной и раздельной схем энергоснабжения для Центра и Урала Центр Вариант благоприятный для ТЭЦ Вариант неблагоприятный для ТЭЦ Урал ГТУ-25 ПГУ-16 Раздельная схема ГТУ-6 ПГУ-70 ПГУ-16 Раздельная схема ПГУ-70 ГТУ-6ГТУ-25 Раздельная схема ГТУ-6ГТУ-25 ПГУ-16 ПГУ-70 Раздельная схема ПГУ-16ПГУ-70 ГТУ-6 ГТУ-25

Структура оптимизационной модели EPOS Производственный блок (балансы мощности и энергии по регионам) Инвестиционный блок (новые технологии для электростанций) Блок топливообеспечения (потребности, ресурсы и цены топлива/балансы топлива) Балансовые требования и вводы новых мощностей Варьируемый спрос ТЭС по видам топлива с учетом их взаимозамены Установленные мощности электростанций Капиталовложения на вводы будущих лет Производственные и транспортные мощности топливных отраслей Год Т Год Т+1 Год Т-1

Агрегированная схема электрических связей ЕЭС России

Агрегированные группы ТЭЦ I. Паротурбинные: Мелкие 9 МПа (газ, уголь) Средние 13 МПа (газ, уголь) Крупные 24 МПа (газ) II. Парогазовые: Мелкие (ПГУ-16) Средние (ПГУ-70) Крупные (ПГУ-450) III. Газотурбинные Мелкие (ГТУ-6) Средние (ГТУ-25) Крупные (ГТУ-110)

Сценарии энергопотребления Россия Ед. измерения 2008 ЭнергоэффективныйБлагоприятный Внутреннее электропотребление млрд кВт·ч к 2008 году Теплопотребление млн Гкал к 2008 году Потребность в уст. мощности млн кВт к 2008 году Цена газа на границе России дол./т у.т

Влияние цены газа

Мощность ТЭЦ в динамике

Влияние УКВ новых ТЭЦ и замены ТЭЦ

Влияние платы за выбросы СО 2

Влияние платы за выбросы СО 2 на структуру мощности ТЭЦ

Изменение роли ТЭЦ в динамике