Об утверждении Программы энергосбережения Калининградской области на 2001-2005 гг. Принят Калининградской областной Думой третьего созыва

Вид материала

Подобный материал:

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 20

Оптимизация электропотребления на системном уровне осуществляется в рамках связанной методики в четыре этапа (рис. 2.4.1):

1. Анализ электропотребления инфраструктуры

На данном этапе по специально разработанным формам запроса осуществляется сбор данных обо всех потребителях электроэнергии. Это позволит получить развернутую картину электропотребления (с историей на глубину 5-6 лет), выявить объекты, которые обеспечиваются электроэнергией с нарушением существующих организационно-технических требований, подготовить электронную базу данных для дальнейшего многофакторного анализа.

2. Разработка информационно-аналитического комплекса

Информационно-аналитический комплекс "Электроснабжение объектов, входящих в инфраструктуру" будет представлять собой развитую базу данных по электропотреблению объектов инфраструктуры, включающую банк и систему управления данными, а также расчетные и графические модули (рис. 2.4.2). Комплекс может успешно использоваться при планировании и прогнозировании, а также позволяет оперативно отслеживать информацию о потребителях электроэнергии, обновлять исходные данные для анализа практически в реальном масштабе времени. По запросу оператора из базы данных может быть получена практически любая информация о потребителях электроэнергии с необходимой степенью детализации и обобщения.

3. Статистический анализ и построение эмпирической модели процесса электропотребления

На данном этапе осуществляется полномасштабная статистическая обработка данных по электропотреблению, которая включает в себя ранговый и кластерный анализ. Ранговый анализ позволяет упорядочить информацию, эффективно осуществлять прогнозирование электропотребления отдельными объектами и инфраструктурой в целом (рис. 2.4.3), выявлять в динамике и наглядно представлять объекты с аномальным электропотреблением (рис. 2.4.4). Кластерный анализ позволяет разбивать объекты по группам и осуществлять нормирование электропотребления объектов в каждой группе с подробным статистическим описанием норм (рис. 2.4.5).

4. Реализация результатов оптимизации

Основными результатами оптимизации электропотребления на системном уровне являются:

- информационно-аналитический комплекс "Электроснабжение объектов, входящих в инфраструктуру";

- методика исследования электропотребления объектов инфраструктуры;

- динамически отслеживаемые прогнозные оценки электропотребления объектов и инфраструктуры в целом;

- рекомендации по проведению обязательных энергетических обследований объектов, аномально потребляющих электроэнергию;

- научно обоснованные нормы электропотребления объектов инфраструктуры (с возможной их корректировкой в последующем);

- предложения по приведению объектов в соответствие с существующими организационно-техническими требованиями.

Оптимизация электропотребления на системном уровне закладывает прочную основу для последующей работы, нацеленной на комплексную оптимизацию процессов электроснабжения объектов Калининградского региона в целом. Ее результатами станут научно рассчитанные нормы электропотребления, всестороннее обоснованные региональные тарифы на электроэнергию, динамические прогнозы электропотребления и оптимальный вариант электроснабжения региона.

По опыту реализации предлагаемой методологии в других регионах страны, экономия средств только за счет организационных мер ежегодно составит 10-15% от объемов выплат за потребляемую электроэнергию. Последующее внедрение энергосберегающих технологий, осуществляемое по результатам энергетических обследований, дополнительно увеличит экономию.

┌──────────────────────────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐

│ Анализ электропотребления инфраструктуры ├───┐ │ Информационно- │

└────────────────────┬─────────────────────┘ │ │ аналитический │

\│/ │ │ комплекс │

┌────────────────────┴─────────────────────┐ │ │ ┌─────────────────────┐ │

│ Статистический анализ и построение │ └─>│ │ База данных │ │

│ эмпирической модели процесса │ │ └─────────────────────┘ │

│ электропотребления │ │ ┌─────────────────────┐ │

│ ┌────────────────────────────────────┐ ├─────>│ │ Прогнозирование │ │

│ │ Ранговый анализ │ │ │ │ электропотребления │ │

│ └──────┬──────────────────────┬──────┘ │ │ └─────────────────────┘ │

│ /│\ /│\ │ │ ┌─────────────────────┐ │

│ │ │ │ │ │ Определение │ │

│ \│/ \│/ ├─────>│ │ аномальных объектов │ │

│ ┌──────┴───────┐ ┌──────┴──────┐ │ │ └─────────────────────┘ │

│ │ Интервальное │ │ Кластерный │ │ │ ┌─────────────────────┐ │

│ │ оценивание │<----->│ анализ │ ├─────>│ │ Нормирование │ │

│ │ параметров │ │ │ │ │ │ электропотребления │ │

│ └──────────────┘ └─────────────┘ │ │ └─────────────────────┘ │

└────────────────────┬─────────────────────┘ └─────────────────────────┘

│

\│/

┌───────────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ │

│ │

│ ┌────────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────┐ │

│ │ Научно │ │ Прогнозные │ │ Предложения по │ │ Предложения по │ │ Проекты │ │

│ │ обоснованные │ │ оценки │ │ обязательному │ │ приведению │ │ нормативных │ │

│ │ нормы электро- │ │ электро- │ │ энергетическому │ │ объектов в │ │ актов по │ │

│ │ потребления │ │ потребления │ │ обследованию │ │ соответствие с │ │ энергосбе- │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ требованиями │ │ режению │ │

│ └────────────────┘ └─────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────┘ │

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Рис. 2.4.1. Методика оптимизации электропотребления

объектов инфраструктуры

КонсультантПлюс: примечание.

Рисунки 2.4.2 "База данных по электропотреблению объектов инфраструктуры", 2.4.3 "Прогнозирование электропотребления объектов инфраструктуры", 2.4.4 "Определение объектов с аномальным электропотреблением", 2.4.5 "Нормирование электропотребления объектов инфраструктуры" невозможно воспроизвести имеющимися техническими средствами. Ксерокопию этих рисунков можно получить в ООО "Инок-Плюс".

2.4.2. Совершенствование системы теплоснабжения

Существующая в Калининградской области система учета расхода тепловой энергии базируется на устаревших приборах с погрешностью 5%. Необходимы современные приборы более высокой точности.

Основные потери тепла возникают при транспорте и распределении теплоносителя в тепловых сетях.

Характерными потерями в тепловых сетях являются:

- протечки в тепловых сетях, которые только у трех производителей тепловой энергии (РТС "Южная", РТС "Северная" и ТЭЦ-1) в сумме составляют 90-230 т/ч (летняя - зимняя нагрузка);

- утечки из-за неплотности соединений арматуры;

- затопление теплопроводов в каналах водопроводными и грунтовыми водами;

- потери через некачественную изоляцию трубопроводов.

При эксплуатации теплосетей и соответствующего оборудования основными проблемами являются коррозия и зарастание. Агрессивное действие воды объясняется нарушением ее стабильности - одного из основных показателей качества воды - при реагентной водоподготовке для теплосетей, практикуемой повсеместно. Переход к безреагентным (малореагентным) способам водоподготовки на основе мембранных технологий позволит в значительной мере уменьшить коррозию, снизить водопотребление на собственные нужды водоподготовительных установок, уменьшить количество используемых реагентов и, соответственно, уменьшить объем вредных сбросов на фоне общего снижения эксплуатационных расходов.

Большой экономический эффект даст двухконтурная система подогрева сетевой воды.

Существенную экономию топлива и тепловой энергии даст модернизация мелких отопительных котельных, оснащение их современными КИП, замена устаревшего и изношенного малоэффективного оборудования на новое, более эффективное; внедрение системного подхода к их эксплуатации, а также сокращение длины теплотрасс и организация мини-ТЭЦ непосредственно у потребителей. На 5-10% может сократить расход энергоресурсов низкопотенциальная система парового отопления, разработанная в КГТУ.

Большинство предложений, обещающих ощутимый экономический эффект или даже переход к качественно новым технологиям теплоснабжения, нуждается в экспериментальной проверке на реальных объектах. Таковыми могут стать:

- использование ТНУ для отопления комплекса очистительных сооружений и жилого поселка "Заостровье", расположенных в курортной зоне. Здесь имеется резерв необходимых электрических мощностей. Использование органического топлива в существующей ныне котельной не соответствует принятым санитарным нормам;

- проектирование и внедрение на одном из промышленных предприятий Калининграда низкопотенциальной системы отопления;

- разработка и внедрение на одном - двух объектах области электродиализных установок для безреагентной водоподготовки и для комплексной переработки сточных вод в соответствии с возможностями мембранных технологий водоочистки;

- экспериментальная проверка эффективности технологии "фисоник" в системах отопления, горячего водоснабжения, водоподготовки и подогрева мазута.

2.4.3. Использование вторичных энергоресурсов и отходов производства

Объем вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и отходов производства, которые можно вовлечь во вторичный оборот, на предприятиях области достаточно велик. Использование их даст значительную экономию первичных энергоресурсов.

Практика работы промышленных предприятий показывает, что на отопление производственных помещений, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией, тратится от 50 до 80% тепловой энергии топлива, сжигаемого в котельной. С помощью специальных теплообменников и теплонасосных установок 50-60% тепла вентвыбросов можно возвратить. Такое же положение со сбросом горячих сточных вод.

На предприятиях, имеющих термические печи, за счет утилизации тепла газов, имеющих температуру 600-900 град. C, можно экономить до 30% топлива, расходуемого в котельной.

В Калининградской области образуются значительные горючие отходы производства. По данным статистики, ежегодно в области собирается до 400 тыс. т отходов, половина из которых состоит из бумаги, картона и древесины. При организации сортировки отходов можно использовать органическую массу отходов для получения тепловой энергии и сократить потребление первичных энергоресурсов на 25-30 тыс. т.у.т. Проблема заключается в организации сортировки отходов и в высокой стоимости оборудования для их переработки.

Важное значение имеет комплексная переработка и утилизация сточных вод существующих водоподготовительных установок (ВПУ) области, являющихся источником экологически вредных сбросов. Принципиально технологическая схема заключена в том, что регенерационные воды ВПУ усредняются, поскольку сбросная вода состоит из трех составляющих с разными химическими характеристиками - воды после взрыхления, регенерационной и промывочной. Далее усредненная вода подается на реверсивную электродиализную установку, затем обессоленная вода возвращается на ионообменные фильтры первой ступени, т.е. в "голову" процесса для повторного использования, а концентрированный рассол подается на обработку в мембранный электролизер и затем в фильтр-отстойник, откуда отбирается отрегенерированный раствор NaCl, возвращаемый в емкости для приготовления регенерационного раствора, а соли жесткости удаляются из отстойника в виде шлама и подаются на пресс-фильтр. Полученные твердые отходы, состоящие в основном из Ca(OH)2 и Mg(OH)2, используются как добавка в строительные материалы.

Применение электродиализного оборудования для этих целей позволит снизить водопотребление природной воды на собственные нужды ВПУ, уменьшить примерно в 2 раза расход дорогостоящих привозных реагентов, практически создать малоотходную технологию водоподготовки для теплосетей.

2.4.4. Вовлечение в топливо-энергетический баланс нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

В связи с географической оторванностью Калининградской области от России развитие энергетики Калининградской области в настоящее время и на перспективу целесообразно ориентировать на создание энергоисточников на базе использования собственных возобновляемых ресурсов - гидроресурсов, энергии ветра и др. нетрадиционных местных энергоресурсов.

Биоэнергетика. Переработка органических отходов - навоза, куриного помета, древесных отходов - дает около 0,5-0,8 куб. м биогаза из 1 кг твердого вещества. Имеются конструкции установок по получению биогаза наземного и подземного (шахтного) типа. Биогаз удобен в использовании для отопления, обогрева теплиц и животноводческих комплексов, получения электроэнергии, что позволит заменить дорогостоящий мазут и уголь, а также решить вопросы экологии. Строительство установок по переработке органических отходов может быть начато в 2000 году.

Солнечная энергия. Потенциально солнечная энергия пригодна и используется для получения тепла и электроэнергии. Но Калининградская область расположена в зоне со 180 облачными днями в году и выше, что делает экономически невыгодным использование солнечной энергии как возобновляемого вида источника энергии.

Торф. Общие запасы торфа в Калининградской области составляют 2,5-3 миллиарда куб. м. По количеству тепла, выделяемого при горении, торф превышает дрова и приближается к некоторым сортам бурого угля. Администрацией области разработана программа перевода ряда котельных на использование торфа в качестве основного вида топлива. Уже в 2001 году будут реконструированы муниципальные котельные в г. Нестерове и г. Черняховске, котельная АО "Торфа" в г. Черняховске.

Топливным балансом области до 2005 года, утвержденным Минэнерго России, планируется достигнуть уровень использования торфа в виде котельного топлива до 20 тыс. тонн, что позволит выработать тепловой энергии более 50 тыс. Гкал.

Ископаемые угли. Бурые угли залегают в районах поселков Красноторовка и Грачевка. Их запасы оцениваются в 50 млн. т. Однако, как показали исследования ученых из Санкт-Петербурга, использовать их в качестве топлива невыгодно. По своему составу их экономически выгодно применять как химическое сырье для производства горного воска. Возможные проекты добычи бурых углей в курортной зоне г. Светлогорска безусловно требуют самой тщательной экологической и экономической экспертизы, так как рекреационно-туристическая отрасль принята как одно из приоритетных направлений развития Калининградской области.

Древесина. Древесиной Калининградская область богата. При ее переработке на целлюлозно-бумажных и деревообрабатывающих предприятиях остается большое количество отходов, которые можно использовать для получения тепловой энергии и сократить потребление газа, мазута и угля. К тому же древесина является экологически чистым топливом. На древесных отходах уже работает котельная в г. Правдинске мощностью 1,7 МВт, и один из котлов в г. Полесске. Экономия традиционного топлива только на этих котлах составляет 2500-3000 т.у.т. в год.

На целлюлозно-бумажных комбинатах к настоящему времени скопилось 643 тыс. т древесных отходов с топливным эквивалентом 0,6, что составляет 386 тыс. т.у.т. Запасы отходов ежегодно увеличиваются на 15-20 тыс. т.у.т. Такое количество топлива, если его переработать до 2005 года, может на 6-8% сократить расход твердого топлива, ввозимого в область.

Биогаз. Переработка органических отходов - навоза, куриного помета, древесных отходов, соломы и т.п. дает 0,5-0,8 куб. м биогаза с теплотой сгорания 20-25 МДж/куб.м из 1 кг твердого вещества. Биогаз удобен для отопления, обогрева теплиц и животноводческих комплексов, получения электроэнергии, что позволит на селе заменить уголь и мазут. Экономия энергоресурсов по области может составить 2-3%.

Гидроэнергетика. Калининградская область расположена в зоне избыточного увлажнения, что способствует образованию густой речной сети - количество рек достигает 4610, с общей длиной 12720 км. Развитая речная сеть выдвигает гидроресурсы области в качестве надежного, экологически чистого возобновляемого энергоисточника. На территории Калининградской области в довоенный период в 20-30 годы было построено более 30 малых ГЭС, некоторые из них работали до 70-х годов (Правдинские ГЭС N 3 и N 4 на р. Лава). В довоенный период малые ГЭС на реках области работали в основном на изолированного потребителя. В целом действовало 57 энергетических установок - 34 малые ГЭС, водяные мельницы, ветряные двигатели.

Исследования гидроэнергетических ресурсов рек Калининградской области показали, что за исключением рек Неман, Преголи и Деймы гидроэнергопотенциал составляет более 40 МВт с возможной выработкой электроэнергии более 300 млн. кВт.ч в год (Неман, Преголя и Дейма на данном этапе из исследований исключены как реки с весьма малыми уклонами водной поверхности, что при строительстве плотин приведет к значительным затоплениям, а р. Неман является еще и пограничной с Литовской Республикой).

90% потенциала возможной выработки гидроэлектроэнергии в Калининградской области несут 5 рек:

1. Анграпа - мощность 14,5 МВт при выработке 127,5 млн. кВт.ч;

2. Лава - 10,4 МВт - 90,75 млн. кВт.ч;

3. Писса - 4,71 МВт - 41,25 млн. кВт.ч;

4. Шешупе - 3,83 МВт - 33,55 млн. кВт.ч;

5. Красная - 3,32 МВт - 29,08 млн. кВт.ч.

Предварительные расчеты показывают, что при использовании современного оборудования и при пятидесятипроцентной обеспеченности стока вод суммарная мощность 34-х бывших в эксплуатации МГЭУ составит примерно 17 МВт с годовой выработкой электроэнергии более 90 млн. кВт.ч.

По степени сохранности сооружений гидроэнергетические объекты разделяются на 3 категории:

1 категория: сооружения со степенью сохранности около 70% (5 гидроэлектростанций: Правдинские ГЭС N 3 и N 4, Знаменская ГЭС на р. Лава, Озерская ГЭС на р. Анграпа, Гусевская ГЭС на р. Писса).

2 категория: сооружения со степенью сохранности от 40% до 70% (7 МГЭС: на р. Писса в п. Илюшино и п. Приозерное, на реке Анграпа в п. Путятино, на реке Железнодорожной в п. Железнодорожный, на р. Красной в п. Липово и п. Гусев - Лесхоз и на р. Шешупе в г. Краснознаменске). Водосливные плотины этих сооружений в основном в рабочем состоянии.

3 категория: 22 объекта мощностью до 50 кВт, ранее работавшие на сельского изолированного потребителя. Эти станции относятся к разряду микроГЭС, их сооружения практически полностью разрушены, но створы представляют практический интерес для отдельных сельских фермерских хозяйств. Конструктивно микроГЭС представляют собой комплексы из запруды и блочной турбины. В настоящее время в России имеются разработки минитурбин для микроГЭС мощностью до 50 кВт.

Завершается строительство Правдинской ГЭС N 3, Озерская ГЭС сдана в эксплуатацию, Правдинская ГЭС N 4 готовится к проектированию, Гусевская и Знаменская ГЭС предусмотрены Постановлением главы администрации (губернатора) области N 368 от 28.06.1999 г. как первоочередные к строительству.

По оценке института "Запводпроект", стоимость и сроки проектирования ГЭС на ближайшую перспективу следующие:

Гусевская ГЭС. Для составления ТЭО (технико-экономического обоснования) понадобится 3 месяца и 300 тыс. руб. Строительство может вестись одновременно с разработкой рабочей документации, которая оценивается в 600 тыс. руб.;

Знаменская ГЭС. Для составления ТЭО понадобится 3 месяца и 400 тыс. руб. Строительство может вестись одновременно с разработкой рабочей документации, которая оценивается в 900 тыс. руб.;

Краснознаменская ГЭС: в 1994 г. разработан проект, прошедший техническую и экологическую экспертизы. Проект Краснознаменской ГЭС очень технологичен: здание ГЭС и подводящий канал строятся посуху, практически отсутствует сетевое строительство. Мощность ГЭС 1,2 МВт при выработке более 7 млн. кВт.ч в год обеспечит потребность в электроэнергии г. Краснознаменск. Электроэнергия начнет вырабатываться на втором году строительства. Для составления ТЭО понадобится 3 месяца и 300 тыс. руб. Строительство может вестись одновременно с разработкой рабочей документации, которая оценивается в 1 млн. руб.

Таблица 2.4.3

Энергетические параметры при стоке воды 50%

обеспеченности после реконструкции

N п/п	Река - створ	Напор Н (м)	Расход воды, куб.м/с	Мощность N (кВт)	Выработка, тыс. кВт.ч
1.	р. Писса - п. Ягодное	3,0	1,07	26	221
2.	р. Писса - п. Калинино	1,5	1,23	15	128
3.	р. Писса - п. Ильинское	2,5	1,61	32,2	278
4.	р. Писса - п. Илюшино - Сосновка	2,5	2,63	52,6	455
5.	р. Писса - п. Илюшино	3	2,07	49,8	431
6.	р. Писса - г. Гусев	3	8,56	205,4	1775
7.	р. Писса - п. Приозерское	2,5	9,27	185,3	1602
8.	р. Красная - п. Липово	4	3,62	115,8	1000
9.	р. Красная - п. Гусево - Лесхоз	2	3,62	57,9	500
10.	р. Красная - п. Токаревка	1,5	2,72	32,6	282
11.	р. Анграпа - п. Путятино	3,0	10,56	253,4	2190
12.	р. Мельничная - п. Знаменка	4,0	0,20	6,4	56
13.	р. Вилейка - п. Ладушкино - Совхозное	2,0	0,10	1,6	14
14.	р. Вилейка - п. Ладушкино	5,0	0,17	6,8	59
15.	р. Корневка - п. Корнево	8,0	0,75	48,0	415
16.	р. Корневка - п. Корнево - Южное	1,5	0,64	7,7	66
17.	р. Корневка - п. Медовое	1,5	1,36	16,3	141
18.	р. Железнодорожная - п. Железнодорожный	7	1,54	86,2	746
19.	р. Путиловка - п. Мозырь	3	1,91	45,8	396
20.	р. Лава - г. Знаменск	2,5	40,8	816	7050
21.	р. Байдуковка - п. Тумановка	5	0,40	16,0	139
22.	р. Резвая - п. Надеждино - Боровое	5	0,44	17,6	154
23.	р. Майская - п. Августовка	3	0,51	12,2	106
24.	р. Садовая - п. Красновка	2	0,05	0,8	6,9
25.	р. Приморская - п. Русское	3	0,26	6,2	54
26.	р. Мучная - п. Крыловка	5	0,33	13,2	114
27.	р. Светлогорка - г. Светлогорск	2,5	0,21	4,2	36
28.	р. Забава - п. Романово	3	0,16	3,8	33
29.	р. Славная - п. Мельниково	2	0,27	4,3	37
30.	р. Зеленоградка - п. Озерово	2,5	0,32	6,4	55
31.	р. Шешупе - г. Краснознаменск	6,0	30,0	1200	7100
32.*	р. Лава - Правдинская N 3	13,5	124,0	10990	66000
33.	р. Лава - Правдинская N 4	4,2	64,0	2080,0	11800
34.	р. Анграпа - Озерская ГЭС	5,0	10,0	500	3000
	ИТОГО:			16915,2	106440,3

Blog

Об утверждении Программы энергосбережения Калининградской области на 2001-2005 гг. Принят Калининградской областной Думой третьего созыва