16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/288/6197957.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03-04 (287-288) февраль 2016 года

Как предотвратить энергетическую блокаду?

Тема номера К. т. н. Евгений ДУБРОВИН, к. т. н. Игорь ДУБРОВИН

Из-за подрыва линий электропередачи 20 ноября 2015 года была полностью прекращена подача электроэнергии с Украины в Крым.

Без электроэнергии остались не только около 2 миллионов жителей, но и промышленные предприятия, объекты социально-бытовой сферы. Сложившаяся ситуация – повод еще раз вернуться к вопросу обеспечения энергетической безопасности.


От безопасности к независимости

Одной из подсистем национальной безопасности государства является энергетическая безопасность. Очевидно, что у каждого региона и государства есть свои собственные интересы в энергетической сфере и они не всегда совпадают с интересами других, в связи с чем могут возникать разногласия, приводящие к энергетическому шантажу и угрозам. Высшим уровнем энергетической безопасности является энергетическая независимость, то есть максимально возможная автономность.


Опыт прошлого

Сейчас известна только одна энергетическая установка – паросиловая, нормальное функционирование которой производится при отсутствии электроэнергии извне.

Начиная с середины XIX века, когда ими стали оснащаться промышленные предприятия и суда, паросиловые установки накопили огромный опыт эксплуатации. Работа паросиловой установки производилась следующим образом: складировалось в топку топливо, заливалась вода в котел, он разжигался, поднимались параметры пара в коллекторе. Пар подавался в турбины приводов вспомогательных механизмов, где приводил их во вращение, обеспечивая функционирование всей установки. После достижения номинальных параметров рабочего тела в котле пар подавался в главную паровую машину, которая приводила в движение другие механизмы, например паровые прессы, и динамо-машину, вырабатывающую электроэнергию. Таким образом, установка функционировала только за счет использования паротурбинных приводов механизмов, но платой за отсутствие электрических приводов стала невозможность ее полной автоматизации.


Проверка временем

Опыт использования различных типов установок в реальных условиях показал, что паросиловая и атомная установки наиболее эффективны для получения большого количества энергии, а газотурбинная и дизельная – для получения средних и малых объемов. Опыт показал также, что применение газотурбинных и дизельных установок, например, в арктическом регионе значительно ограничено. Кроме того, газотурбинные и дизельные установки более чувствительны к качеству и влагосодержанию топлива. Эксплуатация ПСУ показала, что их работа может быть обеспечена за счет сжигания в котлах дров, деревянных отходов, различных горючих изделий и других видов топлива.

Сегодня без оценки экономической эффективности, как известно, не вводится в эксплуатацию ни одно энергопредприятие страны.

Оценим экономические затраты на топливо за один час работы на номинальном режиме энергетических комплексов мощностью 66 МВт (90 тыс. л.с.), оборудованных соответственно паросиловой и газотурбинной установками. Обе установки имеют полный запас топлива 1900 тонн, на котором они могут работать автономно в течение месяца. ПСУ работает на топочном мазуте М-100, а ГТУ – на дизельном топливе ДТ. Удельный расход топлива у ПСУ – 0,36 кг / л.с. в час, а у ГТУ – 0,25 кг / л.с. в час. Средняя стоимость топлива в ноябре 2015 года составляла: мазута М-100 – 10 400 руб. / тонна, а межсезонного дизельного топлива – 36 500 руб. / тонна.

Финансовые затраты для обеспечения номинального режима работы энергокомплекса сегодня составляют 336,960 руб / час для ПСУ и 821,250 руб. / час для ГТУ.

С учетом того что 75 процентов затрат на эксплуатацию любого энергообъекта расходуется на приобретение топлива, функционирование паросилового энергетического комплекса обходится значительно дешевле.

Немаловажным фактором, определяющим оснащение тем или иным типом энергетической установки, является стоимость единицы вырабатываемой энергии. Очевидно, что у энергокомплекса, оборудованного паросиловой установкой, он в 2,4 раза ниже, чем у комплекса с газотурбинной установкой.

Аналогичные расчеты можно привести и для дизельной установки.


Нерешенная проблема

Одной из нерешенных проблем всех энергопредприятий, потребляющих жидкое топливо, как известно, является невозможность использования полного его запаса для выработки энергии. «Мертвый» запас топлива – это то его количество, которое по техническим причинам нельзя забрать из внутренних полостей топливных емкостей. Оно составляет от 2 до 4 процентов от полного запаса. В нашем примере на каждом из рассматриваемых энергетических объектов «мертвый» запас топлива составляет как минимум 38 тонн.

Неснижаемый запас топлива – это минимальное количество топлива в элементах топливной системы, которое необходимо для их смазки и нормального функционирования, поэтому не может быть использовано для сжигания. Как правило, неснижаемый запас соизмерим с часовым расходом топлива на двигатели и котлы при их работе на номинальном режиме и определяется произведением удельного расхода топлива на мощность энергетической установки. В нашем примере он составляет 32,4 тонны для ПСУ и 22,5 тонны для ГТУ.

Складывая «мертвый» и неснижаемый запасы, получаем суммарное количество топлива, которое постоянно находится в топливных емкостях, трубопроводах и элементах топливной системы установок и в производстве энергии участия не принимает. По результатам расчетов общее количество топлива, не используемого по прямому назначению, составляет: на паросиловом энергообъекте – 70,4 тонны (более 3,7 процента от полного запаса) и на газотурбинном энергообъекте – 60,5 тонн (около 3,2 процента).

Таким образом, «мертвый» и неснижаемый запасы топлива фактически являются неиспользуемым балластом энергетических установок. Энергетический ущерб, выраженный в количестве недополученной энергии оценивается примерно в 671 Гкал / месяц для ПСУ и в 614 Гкал / месяц для ГТУ.

Таким образом, постоянная эксплуатация энергообъектов с нынешними, уже устаревшими топливными системами приводит к снижению уровня энергетической безопасности. Для его повышения необходимо оборудовать энергетические комплексы системами, исключающими наличие «мертвого» и неснижаемого запасов, что сегодня вполне реально.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03-04 (287-288) февраль 2016 года: