Требование к проектам мини-ТЭЦ
Опубликовано: 04 февраля 2016 г.
278
Требование к проектам мини-ТЭЦ для возможности параллельной работы с внешней сетью
С.Вострокнутов, директор «РУЭЛТА Москва»
В условиях постоянно растущих цен на энергоресурсы всё больше предприятий рассматривает возможность строительства собственной тепло- и электрогенерации. Однако при рассмотрении вопросов реализации задуманных проектов, сталкиваются с множеством как технических, так и организационных задач. Ответы на все возникающие вопросы обязан раскрыть проект строительства мини-ТЭЦ, в самом широком его понимании это слова. В данной статье будут рассмотрены основные требования к проектам мини-ТЭЦ и этапы их разработки.
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
Первоочередной задачей при рассмотрении вопроса строительства мини-ТЭЦ является подготовка бизнес-плана – определение целесообразности инвестиций в строительство энергоцентра, их объема, сроков возврата и перспектив получения в дальнейшем прибыли. Подготовка бизнес-плана сопряжена с правильным пониманием экономической ситуации в государстве, оценкой роста тарифов на энергоресурсы, корректным расчетом капитальных затрат на строительство мини-ТЭЦ, а также ее дальнейшей эксплуатацией.
Для того чтобы получить объективные ответы на указанные вопросы необходимо понимать ряд технических моментов:
- в каком режиме будет работать энергоцентр – параллельно с внешней сетью или же изолированно;
- каковы тарифы на сегодняшний день;
- план развития предприятия;
- режим работы объекта – насколько стабильное потребление электроэнергии, есть ли базис нагрузки;
- состав электрических нагрузок;
- на каком напряжении планируется выработка электроэнергии, имеется ли вся необходимая инфраструктура, или же необходимо ее строительство или реконструкция;
- как планируется утилизировать тепловую энергию;
- выбор основного оборудования (российское или зарубежное);
- с какими сетевыми компаниями предстоит взаимодействовать – кто будет выдавать технические условия на подключение к внешним сетям;
- наличие свободных лимитов на энергоресурсы;
- выбор поставщиков основного оборудования (российские или зарубежные);
- выбор площадки для будущего энергоцентра.
Рассматривать технические вопросы необходимо комплексно, т.к. все решения тесно взаимосвязаны и зачастую в поиске оптимальных решений участвуют специалисты различных областей энергетики. Команда строителей мини-ТЭЦ должна быть готова к этому.
Всё это относится к сбору первичной информации и подготовке задания на разработку проектной документации.
Следующим крупным этапом является разработка проектной документации, начинающаяся со сбора требований к будущей мини-ТЭЦ: технические условия и задания на проектирование.
Особое внимание необходимо уделять вопросам надежности и безопасности энергоснабжения. Как говорилось ранее, одним из ключевых вопросов является режим работы мини-ТЭЦ: параллельно с внешней сетью или же изолировано. Критериями в данном вопросе являются наличие потребителей первой категория надежности электроснабжения, наличие на объекте крупных единичных потребителей, влияние качества электроэнергии на процессы предприятия.
Внутрицеховое исполнение мини-ТЭЦ
Безусловно, режим параллельной работы является предпочтительным, однако, он влечет за собой необходимость проведения большего объема работ: должны быть рассмотрены вопросы системной безопасности и надежности – вариантная проработка режимов работы электрической сети, анализ изменения уровня тока короткого замыкания в существующей сети, по результатам которого могут быть выданы требования на замену имеющегося на объекте распределительного оборудования или его масштабной реконструкции. Отдельного внимания требуют вопросы разработки и согласования релейной защиты, т.к. в энергосистеме появляются новые источники электроэнергии, появляется необходимость рассматривать двунаправленность защит. Зачастую на объектах возникает проблема согласования быстродействия защит распределительной сети и самого генератора. В таком случае необходимо отдельно рассматривать вопросы быстродействия и селективности. Кроме того средствами защиты и автоматики необходимо обеспечивать выделение генерации на сбалансированную нагрузку предприятия в случае исчезновения связи с внешней системой (отключение выключателя со стороны сетевой организации). В данном режиме автоматика должна действовать практически без выдержек времени, в ином случае режим «острова» может быть не удержан, и генераторы будут остановлены своими защитами.
В большинстве случаев сетевые организации дополнительно предъявляют требование о невыдаче от генераторов в сеть электроэнергии – необходимо обеспечивать нулевые перетоки по линиям связи. Данная функция является стандартной для поставщиков генерирующих мощностей, однако, она требует стыковки с уже имеющимся распределительным оборудованием. Также при больших мощностях энергоцентров выдвигаются требования о передаче в региональные диспетчерские службы телеизмерений и телесигнализации о показателях работы находящихся на объекте генерирующих мощностей.
Мини-ТЭЦ с модулем утилизации тепла
Как уже говорилось при проектировании электрической части мини-ТЭЦ требуется понимание стыковки первичного и вторичного управляющего оборудования. Автоматике управления генераторов требуется немалый объем телесигнализации и телеизмерений. Кроме того, от шкафов управления генераторов в цепи вторичной коммутации распределительных устройств должны передаваться команды телеуправления и блокировок.
Отдельным вопросом является учет энергоресурсов, потребляемых мини-ТЭЦ, а также электро- и теплоэнергии, выдаваемых в сети предприятия. Без их корректного учета невозможно определить экономические эффекты от строительства энергоцентра. Данный объем работы также должен являться одним из разделов проекта строительства мини-ТЭЦ. Двунаправленный учет электроэнергии на границе балансовой принадлежности сетей является обязательным в случае планирования продажи вырабатываемой электроэнергии во внешнюю сеть. Данный вопрос, по сути, является темой отдельной статьи, и здесь рассматриваться не будет.
С целью повышения безопасности и оперативности управления мини-ТЭЦ рекомендуется рассматривать вопросы создания автоматизированной системы управления и диспетчеризации (АСУД). При разработке системы необходимо учитывать особенности режимов работы, состав обслуживающего персонала, требования к оповещению о событиях в системе, уровни доступа к системе управления и многие другие.
После разработки проектной документации и прохождения ее согласования в сетевых организациях и инспектирующих органах проект переходит на этап строительства и пуско-наладки. Особого внимания требуют проработки временные схемы энергоснабжения мини-ТЭЦ, перенастройка релейной защиты и автоматики, учет всех возможных режимов работы системы. Отдельно следует отметить, что все испытания, даже при работе на изолированную нагрузку (нагрузочные модули) должны проводиться после выдачи разрешений инспектирующими органами, с соблюдением требований безопасности.
Завершающим этапом проекта является сдача объекта в эксплуатацию. Особое внимание здесь необходимо уделить правильности оформления документации.
Подводя итоги, хочется отметить, что в данной статье лишь кратко рассмотрены требования к проектам мини-ТЭЦ с возможностью параллельной работы с внешней сетью и без нее. Подобные проекты должны выполняться квалифицированной командой, в которую входят специалисты различных областей.