Аква терм
баннер выставки HEAT&POWER 2017
HP17conf

Централизованное теплоснабжение в России

Нижеприведенный материал основан на результатах работы ряда научных институтов (ИНИН им. Кржижановского, ВТИ и др.) по разработке «Программы модернизации электроэнергетики России на период до 2020 г.» по заказу Министерства энергетики РФ.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Российская система централизованного теплоснабжения является самой большой в мире. На долю России приходится до 45 % мирового централизованного производства тепловой энергии. Система теплоснабжения состоит из 50 тыс. локальных систем теплоснабжения, обслуживаемых 17 тыс. предприятий. Тепловая энергия вырабатывается на 526 ТЭЦ (ТЭЦ общего пользования и ТЭЦ промышленных предприятий) и 72 144 котельных. Также тепловая энергия производится на 12 млн. единиц индивидуальных теплогенераторов и теплоутилизационных установок (ТУУ). От источников теплоснабжения (ТЭЦ, котельных) тепловая энергия передается по сетям протяженностью 172 тыс. км (в двухтрубном исчислении) для 44 млн. потребителей (абонентов). В Российской Федерации централизованным теплоснабжением для нужд отопления обеспечено до 81 % жилищного фонда, а горячей водой из систем централизованного горячего водоснабжения – до 64 % населения. В организациях, занимающихся строительством, эксплуатацией, ремонтом, наладкой и контролем систем теплоснабжения и теплопотребления, работает около 2 млн. чел.

На производство тепловой энергии для систем теплоснабжения расходуется до 255 млн т у.т. (т у.т.=7 Гкал), или 33 % всего потребления первичной энергии в России. На цели производства тепловой энергии ежегодно расходуется до 190 млрд. м³ природного газа, что составляет 41 % суммарного потребления газа в Российской Федерации. В топливном балансе систем теплоснабжения доля природного газа достигает 50 %.

В городах с расчетной тепловой нагрузкой более 500 Гкал/ч функционируют, в основном, сверхкрупные (потребление тепловой энергии более 10 млн. Гкал/год) и крупные (от 2 до 10 млн. Гкал/год) централизованные теплофикационные системы теплоснабжения (на базе ТЭЦ общего пользования). Их доля в суммарной тепловой нагрузке потребителей тепловой энергии составляет около 70 % (табл.)

Таблица. Структура тепловых нагрузок в гороах России
Суммарная расчетная тепловая нагрузка, Гкал/ч Менее 100 100-500 500-1000 1000-3500 Более 3500
Количество городов 2345 528 95 74 36
Доля в суммарной тепловой нагрузке, % 12 18 10 21 39

На территории России с незначительной плотностью населения функционируют средние (от 0,5 до 2 млн. Гкал/год) и малые (менее 0,5 млн. Гкал/год) системы теплоснабжения на базе небольших и, как правило, малоэффективных муниципальных или промышленных котельных. На долю таких систем приходится до 30 % производимой тепловой энергии и более 35 % бюджетных средств, направляемых на финансирование систем теплоснабжения и их подготовку к зиме.

На 01.01.2010 производство тепловой энергии стабилизировалось на уровне 2000 млн. Гкал/год. Начиная с 90-х гг. ХХ века ТЭЦ постепенно теряли свою нишу на рынке тепловой энергии. Причинами этого явились падение промышленного производства в Российской Федерации и неверная тарифная политика, которая не давала преимуществ ТЭЦ перед котельными.

Наибольшее количество систем теплоснабжения России имеет тепловую мощность до 10 Гкал/ч.

К началу XXI века ТЭЦ потеряли примерно 30 % своей прежней ниши на рынке тепловой энергии. Возрождение промышленности в России после 2000 г. не позволило вернуть ТЭЦ эту часть рынка (занятую автономными котельными и индивидуальными котлоагрегатами). По этой причине практически на всех ТЭЦ и крупных котельных (за очень редким исключением) отмечается значительный избыток располагаемых тепловых мощностей – до 20 % и более. Этот избыток тепловых мощностей негативно отражается на общих экономических показателях источников централизованного теплоснабжения и уменьшает их конкурентоспособность по сравнению с автономными котельными и индивидуальными котлоагрегатами.

Физический износ котельного и турбинного оборудования ТЭЦ в среднем по России превысил 60 %. Из-за физического износа и старения оборудования значительное количество энергоблоков ТЭЦ в ближайшие годы будет работать в повышенной зоне риска возникновения аварий.

Физический износ энергетического оборудования большинства котельных России еще выше: по последним данным он достигает 68 %. В особо плохом техническом состоянии находятся муниципальные котельные, принятые от обанкротившихся промышленных предприятий и организаций. Котельные, работающие на газе, с котлами единичной мощностью более 4 Гкал/ч имеют достаточно высокий КПД (до 87-90 %). Значительно хуже показатели котельных, оборудованных котлами малой мощности.

Наихудшими, с точки зрения экономичности, являются котельные, работающие на угле: их КПД составляет 65-75 %. Это обстоятельство определяется низкими техническими характеристиками угольных котлоагрегатов, отсутствием водоподготовки (химической очистки воды и деаэрации), плохим качеством угля и отсутствием предварительной его обработки, а также низким техническим уровнем эксплуатационного персонала.

Основные проблемы функционирования российских котельных и ТЭЦ состоят в следующем:

1) высокий физический износ и старение оборудования котельных и ТЭЦ;
2) существенный избыток тепловых мощностей источников теплоснабжения;
3) невысокие КПД котлоагрегатов и, как следствие, повышенные удельные расходы топлива на производство тепловой энергии;
4) низкая насыщенность приборным учетом потребления топлива и/или отпуска тепловой энергии в котельных;
5) нарушение сроков и регламентов проведения работ по наладке режимов котлов;
6). снижение качества топлива, вызывающее отказы в работе котлов;
7) низкий уровень автоматизации котельных (отсутствие автоматики или применение непрофильной автоматики);
8) отсутствие (или низкое качество) водоподготовки в котельных;
9) высокая стоимость топлива для котельных и ТЭЦ;
10) нехватка и недостаточная квалификация обслуживающего персонала котельных.

Тепловые сети

Около 50 % всех эксплуатационных затрат в системах теплоснабжения России может быть отнесено на обслуживание тепловых сетей. Протяженность тепловых сетей, нуждающихся в ремонте и реконструкции – 45 021 км (26 % суммарной протяженности всех тепловых сетей в России). Протяженность ветхих тепловых сетей, имеющих 100 % физический износ – 32 329 км (19 %).

Для систем теплоснабжения, попавших в зону высокой эффективности централизованного теплоснабжения, доля затрат на транспорт тепловой энергии не превышает 30–35 % суммарных затрат в системах теплоснабжения. Техническое состояние тепловых сетей многих населенных пунктов неудовлетворительно: теплогидроизоляция отсутствует, в осенне-весенний период тепловые сети затапливаются водой, что приводит к увеличению потерь и повышению расхода топлива; отсутствие подготовки воды в котельных приводит к значительной коррозии и снижению долговечности. Отложения соединений железа на стенках трубопроводов приводят к уменьшению пропускной способности тепловых сетей, перерасходу топлива и электроэнергии. Многие сети гидравлически разрегулированы, так как очень часто элементы системы тепловых сетей не соответствуют расчетным данным (диаметры распределительных сетей) или отсутствуют совсем (дроссельные шайбы).

Все вышеперечисленные факторы способствуют физическому износу тепловых сетей и уменьшению их срока службы. Реальный срок службы тепловых сетей, как правило, не превышает 8–12 лет при нормативном сроке службы – 25 лет.

Основные проблемы функционирования тепловых сетей Российской Федерации состоят в следующем:

1) высокий уровень фактических потерь тепловой энергии в тепловых сетях (за счет значительного физического износа и увеличения доли тепловых сетей, нуждающихся в срочной замене);
2) заниженный (по сравнению с фактическим) уровень потерь тепловой энергии в тепловых сетях, включаемый в тарифы на тепловую энергию. Этот фактор существенно занижает экономическую эффективность расходов на реконструкцию тепловых сетей;
3) высокий уровень затрат на эксплуатацию тепловых сетей (до 50 % всех затрат в системах теплоснабжения России);
4) значительная степень физического износа тепловых сетей и, как следствие, превышение в ряде населенных пунктов России критического уровня частоты аварий и инцидентов;
5) нарушение гидравлических режимов тепловых сетей (гидравлическое разрегулирование) и сопутствующие этому фактору «недотопы» и «перетопы» зданий;
6) нехватка и недостаточная квалификация персонала для эксплуатации тепловых сетей, особенно на объектах систем теплоснабжения небольших поселений.

Приведенные выше цифры убедительно показывают, что для успешной работы систем теплоснабжения России необходимо в кратчайшие сроки добиться устранения перечисленных недостатков как в сфере ТЭЦ и котельных, так и в тепловых сетях.

Журнал "Промышленные и отопительные котельные и мини-ТЭЦ" №4 (14), 2012

 




Опубликовано: 14 сентября 2012 г.

вернуться назад

gekon
шидель новый
viessman