Главная   >>   Современная теплоэнергетика

Современная теплоэнергетика

ТЕХНИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ ОБНОВЛЕНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ
11.1. Техническая стратегия обновления теплоэнергетики для различных регионов России

Под технической стратегией обновления энергетики будем понимать основные технические решения, направленные на ликвидацию или смягчение тех глобальных технических недостатков, которые характерны для российской теплоэнергетики. Здесь не будем касаться вопросов инвестиций, экономики, реструктуризации, законодательной базы электроэнергетики, которые, конечно, не могут не влиять на выбор технической стратегии совершенствования и обновления генерирующих мощностей. По существу, в этой лекции речь пойдет о некоторой идеальной структуре генерирующих мощностей России и оборудовании для них, которые целесообразно создать в России на базе имеющихся технических возможностей, обеспечиваемых природными ресурсами и структурами, потребляющими электрическую и тепловую энергию.

Техническая стратегия неизбежно базируется на имеющихся (или приобретаемых за рубежом) топливных ресурсах. Именно они определяют генеральные направления совершенствования теплоэнергетики. В топливном балансе энергетики в настоящее время преобладает природный газ (64 % в 2000 г.), затем следует твердое топливо различных типов (30,8 % в 2000 г.) и жидкие топлива на основе нефти (5,2 %). Значение природного газа в теплоэнергетике России не является случайным. Кроме того, что Россия обладает большими запасами и вместе с США добывает примерно половину природного газа, важно учитывать, что он в основном используется в европейской части, где проживает 80 % населения, а обеспеченность топливом находится на уровне 20 %. Легкость доставки природного газа потребителям трубопроводным транспортом, а также высокие экологические качества, особенно, с учетом того, что газ используется на ТЭЦ крупных городов, делают газ весьма привлекательным видом топлива для ТЭС и ТЭЦ.

В последние годы все чаще говорят о целесообразности замещения природного газа углем, приводя в пример топливно-энергетический баланс мировой энергетики (газ — 24 %, уголь — 27 %, нефть — 39 %, атомная энергия — 7 %, гидроэнергия — 3 %) или США, где доля использования угля составляет 50 %. Однако в России совсем другие условия. Представляется, что для европейской части России с преобладанием ТЭЦ и необходимостью широкомасштабных перевозок угля на большие расстояния и к тому же еще огромными затратами на реконструкцию, простой перевод работающих ТЭС с природного газа на твердое топливо является нерациональным (а во многих случаях — и невозможным). Подчеркнем, что сейчас идет речь не о строительстве высокоэкономичных энергоблоков нового поколения, например на ССКП, а о переделке газомазутных котлов на пылеугольные. Это нерационально и потому, что огромные затраты на переделку котлов с сохранением старых низкоэкономичных турбин и вспомогательного оборудования принесут только убытки.

Замещение газа на электростанциях европейской части России должно осуществляться гармоничным строительством АЭС и ТЭС нового поколения. Достройка энергоблоками мощностью 1000 МВт Балаковской, Калининской, Курской и Ростовской АЭС в ближайшие годы — это реальное замещение природного газа в топливном балансе европейской части. Однако решить проблему только с помощью АЭС не удается в силу ее органического недостатка — неспособностью АЭС к покрытию переменной части графика электрической нагрузки.

Поэтому генеральным направлением обновления теплоэнергетики европейской части России должно стать строительство ПГУ утилизационного типа, работающих на природном газе. Массовый ввод таких ПТУ позволит:

обеспечить экономию топлива по сравнению с лучшими работающими ТЭС в 25—30 % (и это будет реальная, весьма ощутимая экономия газа);

решить проблему теплоснабжения и экологии крупных городов путем строительства ПГУ-ТЭЦ, имеющих выработку электроэнергии на тепловом потреблении вдвое большую, чем классическая паротурбинная ТЭЦ;

облегчить проблему недостатка водных ресурсов для водоснабжения, как при прямоточном, так и при оборотном водоснабжении с градирнями, ухудшающими экологическую обстановку (напомним, что ПГУ требует втрое меньше охлаждающей воды, чем классическая ТЭС такой же мощности);

существенно облегчить проблему покрытия переменной части графика электрической нагрузки в силу высокой маневренности ГТУ ПГУ;

обеспечить реальное решение проблемы экологии путем резкого уменьшения тепловых выбросов с охлаждающей водой конденсаторов (ведь воды требуется втрое меньше!) и уходящими газами котлов (ведь температура уходящих газов за КУ составляет 100—110 °С, а не 140—160 °С за котлом классической ТЭС), оксидов азота (за ГТУ их втрое меньше).

Конечно, генеральное направление строительства ПТУ в европейской части вовсе не означает полное отрицание целесообразности строительства ТЭС других типов, особенно в тех районах, где есть дешевые угли (например, Печорский бассейн высококачественных энергетических углей). Однако и здесь должны строиться высокоэкономичные энергоблоки нового поколения, а не тиражироваться морально устаревшие энергоблоки.

Другим важным источником экономии природного газа в европейской части России должно стать повышение эффективности использования выработанной электроэнергии промышленностью, транспортом, коммунальным хозяйством и т.д.

Несколько другой должна быть техническая стратегия обновления теплоэнергетики в азиатской части России, и она опять-таки привязана к топливу. В районах добычи природного газа (месторождения Медвежье, Уренгой, Ямбург, потенциальных месторождений на шельфе Баренцева моря, на Сахалине, в Лено-Тунгусской и Хатангско-Вилюйской провинциях) целесообразно строить утилизационные ПГУ точно такие, как и в западной части России. В Сибири и на Дальнем Востоке расположены крупнейшие угольные бассейны: Кузнецкий, Канско-Ачинский, Южно-Якутский, Сахалинский и др. В районах этих месторождений целесообразно сооружать электростанции с высокоэкономичными энергоблоками ССКП.

Имеются регионы, преобладающим топливом в которых является уголь, однако имеется и природный газ, стабильное круглогодичное использование которого возможно в ограниченном количестве. В этом случае целесообразно строительство ПТУ со сбросом газов ГТУ в котел, которые менее эффективны, чем утилизационные ПГУ, но позволяют использовать твердое топливо.