ЛЕКЦИЯ № 5
Энергосбережение в процессах производства тепла и электроэнергии
Энергетическая безопасность России. Проблемы и пути решения (ИСЭМ СО РАН)
(Период 2011-2030 гг )
-
Целевые установки :
-
Техперевооружение отраслей ТЭК в рамках сооружения (расширения ) энергетических объектов и реконструкции (модернизации существующих
-
энергообъектов для повышения их энергетической эффективности;
-
2. Повышение энергетической эффективности (энергосбережение) в неэнергетических секторах и национальной экономики в целом , включая энергететический сектор, для сдерживания роста спроса на ТЭР(в каких-то аспектах –даже сокращения спроса);
-
3. Повышение гибкости производственных технологий и процессов, энергопотребляющих установок ( в том числе электростанций и котельных как потребителей топлива) к изменениям вида и качественных характеристик используемых ТЭР, топлива. Повышение универсальности в этом смысле («всеядности») процессов и установок.
-
Генерация электроэнергии:
-
Широкомасштабное , преимущественное применение парогазовых технологий на ТЭС в регионах с достаточными ресурсами природного газа. Предпочтение должно быть отдано схемам с преобладанием газотурбинной мощности над паротурбинной или с их паритетом( бинарные схемы).
-
Встраивание в ПГУ установок газификации угля , прежде всего внутрицикловой
-
3. Сооружение газотурбинных надстроек в существующих газовых котельных .
-
4. Использование парогенераторов со сжиганием угля и других видов топлива в топках кипящего слоя под давлением ( парогенераторы для ПГУ) , с вихревыми, кольцевыми топками, сжиганием угля в расплаве шлака, сжиганием водоугольного топлива и др.
-
5. Внедрение энергоблоков КЭС с высокими параметрами пара перед турбиной.
-
6. Оптимизация структуры энергоисточников на органическом топливе в направлении комбинированной выработки электрической и тепловой энергии (когенерация) для источников различной мощности, преобразование дизельных электростанций в миниТЭЦ.
-
7-9 – Реализация программ сооружения АЭС с новыми реакторами.
-
10. ГЭС (мощностью более 25 МВт)
-
11- ГАЭС.
-
Ускоренное развитие возобновляемой энергетики:
-
Сооружение геотермальных и петрогеотермальных электростанций ,
-
Сооружение малых ТЭЦ на древесном топливе,
-
Сооружение малых и микрогенераторов на биогазе.
-
13. Технологии продления срока службы электрогенерирующего оборудования.
-
14. Корректировка системы топливообеспечения ТЭС и котельных :
-
Приоритетное обеспечение природным или сжиженным газом малых ТЭЦ,
-
Снабжение малых, средних и отчасти крупных ТЭЦ обогащенным углем,
-
Интеграция топливодобывающих и электрогенерирующих компаний.
-
15. Оснащение потребителей 1 и 2 категорий автономными независимыми энергоисточниками.
Когенерация
Сравнительная эффективность раздельного и совместного производства тепла и электроэнергии
-
Варианты когенерации:
-
Паротурбинные установки ( с противодавлением – ТЭЦ);
-
Парогазовые установки (газовые турбины с в сочетании с утилизацией отходящего тепла и паровой турбиной);
-
Конденсационные турбины с отбором пара ( с противодавлением, регулируемым или нерегулируемым отбором пара);
-
Газовые турбины с утилизацией отходящей теплоты;
-
Двигатели внутреннего сгорания (поршневые. работающие по циклами Отто и Дизеля) с утилизацией теплоты выхлопных газов ;
-
Микротурбины;
-
Двигатели Стирлинга;
-
Топливные элементы (с утилизацией теплоты);
-
Паровые двигатели;
-
Другие
Раздельное производство электроэнергии теплоты и холода
Совместное производство электроэнергии, тепла и холода (тригенерация )
Необходимая гибкость в системах тригенерации может быть достигнута за счет резервных (пиковых) мощностей – компрессорных холодильных установок и работающих за счет непосредственного сжигания топлива резервных водогрейных котлов.
Схема мобильной установки по производству тепла, холода
