Местные энергетические ресурсы в организациях АПК Гомельской области: перспективы и эффективность использования

Республика Беларусь (РБ) не обладает достаточными для полного обеспечения экономики и социальной сферы собственными топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР), значительную их часть стране прихо­дится импортировать [1]. В этих условиях использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) является одним из актуальных направлений развития энергетической сферы республики и важным аспектом диверси­фикации ТЭР. К 2020 году в области возобновляемой энергетики Белару­си поставлена задача увеличить долю ВИЭ в валовом потреблении топ­ливно-энергетических ресурсов с 5,5 % до 6 %, долю местных видов топ­лива — с 14,2 % до 16 %, что позволит снизить объем вредных выбросов в атмосферу и, соответственно, повысить экологическую безопасность страны [2]. Одной из главных задач обеспечения устойчивой работы орга­низаций АПК Гомельской области Республики Беларусь является их не­прерывное снабжение электрической и тепловой энергией. В условиях массового старения энергетического и электросетевого оборудования ре­шение этой задачи приобретает особую актуальность. Кроме того, по­требление энергии возрастает с каждым годом, и имеющиеся мощности уже не справляются с нагрузками. В условиях роста цен на электроэнер­гию и тепло могут расти издержки и снижаться доходы организаций АПК. Одним из решений возникшей проблемы является строительство собст­венной генерации — мини-ТЭЦ.

В настоящее время актуальным становиться строительство собствен­ных электрогенерирующих центров средней и малой мощности, мини-ТЭЦ — активов позволяющих повысить управляемость электроэнергети­кой организаций АПК, снизить затраты на выработку электроэнергии, обеспечить энергосбережение. Важным следствием использования мини-ТЭЦ является независимое снабжение электроэнергией предприятий и общественных зданий, организация независимого резервного источника электроэнергии. Применение ГПА (газопоршневой агрегат) и ГТУ (газо­турбинная установка) малой и средней мощности на мини-ТЭЦ — наибо­лее вероятный путь выработки энергоресурсов. Для практической реали­зации таких быстро окупаемых проектов требуются сравнительно не­большие капиталовложения. Себестоимость энергии высокоэкономичных мини-ТЭЦ значительно ниже, чем себестоимость энергии устаревших па­ротурбинных электростанций. Существует ряд причин перехода с тради­ционной централизованной системы энергоснабжения на автономное — это высокие тарифы на электроэнергию и тепло, длительность или невоз­можность технологического присоединения к сетям, отсутствие необхо­димых инвестиций на строительство новых крупных ТЭЦ. Автономность мини-ТЭЦ, производящих электроэнергию и тепло непосредственно на месте потребления, гарантирует отсутствие сбоев или аварийных отклю­чений, которые неизбежны в условиях изношенности электрических и те­пловых сетей централизованной системы. Срок службы самих двигателей обычно составляет до 200000 мото-часов — это порядка 25 лет, при экс­плуатации по 8000 часов в год. Таким образом, мини-ТЭЦ — надежный источник бесперебойного энергообеспечения. Кроме того при строитель­стве когенерационных мини-ТЭЦ используются самые современные тех­нологии, значительно повышающие КПД по выработке энергоресур­сов. При эксплуатации традиционных (паровых) электростанций, в связи с технологическими особенностями процесса генерации энергии, большое количество выработанного тепла сбрасывается в атмосферу через конден­саторы пара, градирни и т.п. Большая часть этого тепла может быть ути­лизирована и использована для удовлетворения тепловых потребностей, это повышает эффективность от 30-50 % для электростанции до 80-90 % в системах когенерации [1-2].

В рамках реализации Государственной программы «Энергосбереже­ние» на 2016-2020 годы в Калинковичах введен в действие новый объект — мини-ТЭЦ на местных видах топлива. Она заменила собой несколько ко­тельных и обеспечивает теплом большую часть города. Потребителями тепла мини-ТЭЦ стали 160 жилых домов, а также объекты социальной сферы. Строительство мини-ТЭЦ тепловой мощностью 16,5 МВт и элек­трической мощностью 1,39 МВт было продиктовано необходимостью бо­лее эффективной энергогенерации в условиях, когда износ старой котель­ной достиг 80 %. Площадка между молочным комбинатом и хлебозаводом не давала простора для ведения масштабных работ. Главным аргументом в пользу строительства мини-ТЭЦ стала ее энергоэффективность: новый энергоисточник заменил собой три старые котельные, что кроме прочего, снизило затраты на централизацию энергоподачи. За полтора года на мес­те старой котельной, которая прослужила более 40 лет, был построен но­вый энергоэффективный источник теплоснабжения. В связи с его вводом, во избежание теплопотерь на нескольких участках города проведена ком­плексная работа по перекладке 12 км теплосетей, в жилых домах обору­довано, налажено и запущено 18 ИТП со всем необходимым оборудованием[3]. Финансирование строительства велось в рамках Соглашения о займе между РБ и Международным банком реконструкции и развития по совместному проекту «Использование древесной биомассы для централи­зованного теплоснабжения». Заемные средства Международного банка реконструкции и развития составили более 14 млн. долл. США; Гомель­ский облисполком выделил более 1,22 млн. долл. США.

На мини-ТЭЦ установлены три водогрейных газомазутных котла суммарной мощностью 40 МВт, водогрейный котел на щепе мощностью 10 МВт, комплекс оборудования для выработки тепловой и электрической энергии в составе парового котла на щепе мощностью 6,5 МВт и турбины.

Расчетная экономия от перекладки теплосетей ожидается на уровне 927 т у.т. в год. Новая мини-ТЭЦ более эффективна, КПД газомазутных котлов составляет порядка 94,7 %, на щепе — свыше 90 %, что гораздо эф­фективнее, чем у паровых котлов. Экономия ожидается порядка 12 млн. куб. м газа в год. Конденсационный экономайзер утилизирует водяные пары, содержащиеся в дымовых газах, охлаждая их ниже точки росы. При конденсации выделяется дополнительное количество теплоты, которое зависит от температуры обратной сетевой воды, влажности топлива и других параметров. В среднем экономия от применения конденсационно­го экономайзера составляет 15-20 %, что дает расчетный КПД цикла ко­тельного оборудования 105-110 %. Помимо теплового эффекта экономай­зер производит дополнительную очистку дымовых газов, снижая выбросы твердых частиц в атмосферу.

Системы топливоподачи и золоудаления полностью механизированы. Для обеспечения местным топливом непосредственно на котельной обо­рудованы площадка и бункер-накопитель. Из бункера-накопителя щепа поступает на распределительные транспортеры, где путем автоматическо­го регулирования дозируется на работу котлов. Режим работы мини-ТЭЦ круглосуточный и круглогодичный. Вырабатываемую электроэнергию намерены использовать для удовлетворения производственных нужд, а излишки — реализовывать в сеть РУП «Гомельэнерго».

Калинковичская теплоэлектроцентраль йспользует биотопливо — дре­весную щепу. В результате использования местных видов топлива здесь планируется экономить 14278 т у.т. в год. Еще 2441 т у.т. в год будет сэ­кономлено за счет комбинированной выработки тепло- и электроэнергии. В ходе пусконаладки котлы на щепе, газомазутные котлы и другое обору­дование подтвердили заявленные характеристики На первом плане — на­дежность и энергоэффективность, гарантия бесперебойной подачи тепла и света городу.

Снабжение щепой предусматривается от базисного склада в деревне Гулевичи. На площадке для приготовления щепы ежедневно приготавли­вается 100-150 кубометров топлива. По объектам топливо развозит щеповоз. Склад ориентирован на три тысячи кубометров готовой щепы. Щепа высокого качества, без вкраплений, способных забивать бункер и прочие системы, нет излишне мелких частиц, влажность топлива не выше 40 %.

Общая расчетная годовая экономия энергоресурсов при реализации проекта — до 17646 т у.т. в год. Расчетная себестоимость 1 Гкал получае­мого тепла Калинковичской мини-ТЭЦ на местных видах топлива — 83,52 руб./Гкал (39,21 долл. США/Гкал) при тарифах для промышленных и приравненных к ним потребителей Гомельской области — 93,5292 руб./Гкал (43,91 долл. США/Гкал)

Срок окупаемости инвестиций в собственную генерацию — 4,5 года при существующих различных вариантах финансового взаимодействия с подрядной организацией ЗАО «Enerstena» (Литовская Республика) и вы­бранным вариантом кредитования проекта с Международным банком реконструкции и развития по совместному проекту «Использование древес­ной биомассы для централизованного теплоснабжения» и привлечением собственных средств со стороны Гомельского облисполкома. При строи­тельстве мини-ТЭЦ были реализованы современные технологии и обору­дование — установлен конденсационный экономайзер в целях получения дополнительной тепловой энергии от уходящих дымовых газов и увели­чения КПД теплового оборудования, качественная система управления, что позволит энергоисточнику иметь более высокий КПД — вместо 30-50 % до 90 % и более. На основе применения данной теплофикационной схемы турбоустановки с полной утилизацией отработавшего пара, кото­рый направляется в систему горячего водоснабжения и отопления города, теплопотери могут быть снижены до минимальных в СНГ значений.

Данный объект очень важен не только для Калинковичей, но и для всего региона, потому что практика применения этих технологий будет востребована на многих объектах Гомельской области. Объект заменил собой три котельных. Здесь внедрены современные технологии обеспече­ния безопасности и экономии тепловой энергии. Ввиду компактности территории, для обеспечения норм безопасности на объекте пришлось внедрить множество компенсирующих мероприятий.

Список использованной литературы

1. Атаев, С. Повышение эффективности использования нетрадицион­ной энергетики / С. Атаев, И.А. Оганезов // Приборостроение-2018: Мате­риалы 11 Международной научно-практической конференции, 14-16 нояб­ря 2018 г. / отв. ред. О.К. Гусев и др. — Минск: БИТУ, 2018. — С. 453-455.
2. Королевич, Н.Г. Повышение эффективности использования нетра­диционных энергетических ресурсов на сельских территориях/ Н.Г Коро­левич, И.А. Оганезов// Актуальные проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса Беларуси: материалы Х-й Международ­ной научно-практической конф., г. Горки, 18-19 октября 2018 г.: редкол. И.В. Шафранская (гл. ред.) [и. др.]. — Ч. 1 — Горки: Белорусская государст­венная сельскохозяйственная академия, 2018. — С. 246-250.
3. Оганезов, И.А. Пути повышения эффективности использования не­традиционных энергетических ресурсов в Республике Беларусь/ И.А. Оганезов // Материалы 16-й Международной научно-технической конференции (71-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников, докторантов и аспи­рантов БИТУ) в 4 томах — Т.4. / отв. ред. С.В. Харитончик и др. — Минск: БИТУ, 2018. — С. 145.

Авторы: Н.Г. Королевич, И.А. Оганезов
Источник: Формирование организационно-экономических условий эффективного функционирования АПК : сборник научных статей XI Международной научно-практической конференции, Минск, 30-31 мая 2019 г. — Минск : БГАТУ, 2019. — С. 210-214.