Эффективная работа городской энергосистемы включает в себя следующие понятия: надежное и бесперебойное тепло-, электроснабжение уже существующих потребителей, присоединение дополнительных городских нагрузок, включая ежегодный ввод в Москве более 4 млн кв.м жилья, и не может быть осуществлена без ввода новых генерирующих мощностей.
Также обязательно нужно иметь ввиду, что мероприятия, обеспечивающие интенсификацию энергосбережения, имеют значительно более высокую рентабельность по сравнению с наращиванием энергоресурсов.
Из этого следует, что наиболее рациональным выходом из сложившейся ситуации оказывается переход к таким технологиям в энергетике, которые весьма хорошо обеспечивают экономию ограниченных топливных ресурсов на пути всей цепочки использования энергии первичного топлива от генерации до потребления и платежей. Это предпосылки к развитию малой энергетики как наиболее экономически эффективной и экологичной отрасли топливно-энергетического комплекса.
Автономные теплоэлектростанции (мини-ТЭЦ) достаточно хорошо известны на Западе и широко используются в развитых промышленных странах. Они находятся на весьма хорошем месте на рынке мировой энергетики и все так же успешно продолжают завоевывать его. Данный принцип энергообеспечения жилых микрорайонов включает в себя два важнейших элемента — экономическую эффективность и экологическую безопасность — и относится к энергосберегающим технологиям.
Основная цель проводимого исследования — обоснование эффективности внедрения мини-ТЭЦ как одного из вариантов решения проблемы удовлетворения растущей потребности города в тепловой и электрической энергии и, одновременно, реализации политики энергосбережения в городском хозяйстве Москвы.
Для того, чтобы цель была достигнута необходимо решить некоторые задачи:
- проанализировать современное состояние городских энергоисточников, определить их максимальную мощность и способность покрытия энергетических нагрузок города;
- выявить основные недостатки и проблемы системы энергоснабжения;
- проанализировать возможность пополнения недостающих мощностей путем ввода мини-ТЭЦ;
- выявить основные технологические, экологические, социальные и другие преимущества мини-ТЭЦ по сравнению с централизованным источником энергоснабжения;
- выполнить расчеты экономической эффективности проекта внедрения мини-ТЭЦ в сравнении с традиционным источником энергоснабжения (ТЭЦ) и проанализировать полученные результаты.
Рассмотрим роль энергетической отрасли в жизнеобеспечении Москвы.
Московский регион, включающий в себя Москву и Московскую область является одним из крупнейших европейских урбанистических центров, во многом определяющим темпы и тенденции экономического развития России в целом, площадью 47,08 тыс. кв.км и с населением 17,0 млн чел..
Москва на сегодняшний день — один из важнейших в мире политических, финансовых, промышленных, научных и культурных центров. Численность населения столицы составляет около 10,4 млн чел. (по данным последней переписи населения 2002 года), что составляет примерно 7,2% от показателя по всей России. Территория города располагается на 1,08 тыс. кв.км.
Москва сильно выделяется на фоне других регионов своей экономической и финансовой мощью. ВВП в Москве составляет 20% от всей России. На долю этого города приходится почти 25% налоговых поступлений в федеральный бюджет России. Экономика города отличается довольно хорошим по российским меркам уровнем диверсификации. В отличие от многих российских регионов, в московской экономике не существует доминирующей отрасли.
Сектор услуг, приобретающий все большее значение для городской экономики, в настоящее время приходится более 2/3 валового регионального продукта (ВРП). Промышленность же играет немного меньшую роль в экономике, ее вклад в ВРП составляет около 9,1%. Но, важно отметить, что продукция промышленности Москвы составляет 5,6% от общероссийского уровня. Промышленное производство развивается сравнительно энергичными темпами, которые с 1999 года превышают средние для страны. В 2003 году прирост промышленного производства составил 10,4% (к примеру, по России 7%). Темпы роста ВРП и промышленного производства Москвы продолжают превышать аналогичные показатели для России в целом.
Рассматривая отраслевую структуру промышленного производства мы увидим, что наибольший удельный вес в промышленности города занимают такие отрасли, как пищевая промышленность (28,4% от общего объема промышленной продукции), машиностроение и металлообработка (25,3%), электроэнергетика (11,3%), на другие отрасли всего приходится 35%.
Также Москва является важнейшим транспортным узлом, находящимся в индустриальном центральном экономическом районе. 11 железнодорожных линий и 13 автомобильных дорог связывают столицу со всеми районами страны и другими странами.
Кроме того, одной из важных отличительных особенностей Москвы является тот факт, что в ней как столице России сосредоточена значительная часть предприятий, организаций и учреждений бюджетной сферы федерального уровня.
Прогнозы правительства города говорят, что в 2004-2006 годах экономика будет возрастать на 5,0-6,0% в год. В соответствии с Генеральным планом развития г. Москвы, определяющим параметры долгосрочного социально-экономического развития города, к 2020 году прогнозируется рост ВРП в 4-5 раз, увеличение физического объема производства промышленной продукции — в 8-9 раз, увеличение жилищного фонда за счет строительства нового и реконструкции существующего — более чем в 1,2 раза.
Стоит отметить, что развитие промышленности будет направлено на выпуск такой продукции, которая будет конкурентоспособной с передовыми образцами отечественного и зарубежного производства. Производство продукции такого качества может быть организовано на предприятиях с передовой технологией, что напрямую связано с ростом электровооруженности труда. Исходя из этого факта, мы можем сказать, что при определении энергетических нагрузок промышленности необходимо учитывать как намечаемые темпы роста промышленного производства, так и качественные изменения в технологиях производства при реконструкции промышленных предприятий.
Важное место в развитии города занимают планы создания административно-деловых, торговых, гостиничных центров и строительство отдельных объектов общественного и культурного назначения. Опыт проектирования и строительства зданий административно-делового назначения и уникальных объектов показывает, что такие объекты имеют весьма большие энергетические нагрузки.
Хорошая работа городской энергосистемы предусматривает как надежное и бесперебойное тепло- и электроснабжение уже существующих потребителей, так и обеспечение растущей потребности города в электрической и тепловой энергии. Учитывая такую численность населения, территорию города, экономическое развитие, а также особый статус Москвы, как столицы Российской Федерации, необходимо понимать, что проблема надежности энергообеспечения города приобретает сегодня особую актуальность.
Состояние головных сооружений энергоснабжения Москвы
В нашей столице большая часть тепла производится в наиболее экономичном комбинированном цикле совместной выработки электрической и тепловой энергии, но, несмотря на это, реальную долю теплофикации определить трудно из-за отсутствия данных об объемах выработки тепла на ТЭЦ в пиковых водогрейных котлах.
В теплоснабжении Москвы в основном используется один вид топлива — газ. Система газоснабжения работает довольно хорошо и значительных перерывов в теплоснабжении из-за отключений подачи газа в последние годы не наблюдается.
Цена на газ внутри России (около 20 долл. США / 1 000 куб.м), это почти в 5 раз ниже международных цен и в 2-3 раза ниже цен на замещающие виды топлива (уголь и мазут), что способствует значительному снижению себестоимости энергии. В то же время тарифы на тепловую и электрическую энергию в Москве одни из самых высоких в стране, а на тепловую энергию, отпускаемую от ТЭЦ, работающих на газе, — самые высокие.
Системой централизованного энергоснабжения пользуются 96% потребителей.
В соответствии с Постановлением Правительства Москвы от 01.06.2004 года № 365-ПП «Об основных направлениях развития системы теплоэлектроснабжения г. Москвы на период до 2020 года» прирост тепловых нагрузок ожидается в размере 16 400 Гкал/ч. Рассчитывается, что в результате всех мероприятий по увеличению тепловых мощностей централизованных источников города их суммарный прирост тепловой мощности достигнет 7 300 Гкал/ч.
Расчет электрических нагрузок показывает, что их прирост к 2020 году составит 4,5 млн кВт, а прирост мощности централизованных энергоисточников планируется в размере только 3,31 млн кВт. Расчет основан на преспективном развитии сферы электрических нагрузок Москвы положены планы развития города, предусматривающие увеличение жилого фонда, развитие сферы обслуживания и транспорта, строительство многофункциональных центров и объектов административного и делового назначения, а также рост объемов промышленного производства.
Можно легко заметить, что для надежного энергоснабжения города этих мощностей на период до 2020 года будет недостаточно, также дальнейшее строительство новых централизованных источников энергии повлечет за собой необходимость в дополнительных весьма дорогостоящих городских территориях и отрицательно скажется на экологической среде города.
Основные проблемы энергообеспечения Москвы.
В Москве энергопотребление увеличивается каждый год примерно на 5%. Это значительная цифра по сравнению с другими регионами Российской Федерации, где рост энергопотребления составляет около 2% в год.
Рост же электрических нагрузок по расчетам мы ожидаем во всех сферах потребления электроэнергии, что вызвано как количественными, так и качественными изменениями, ожидаемыми в отдельных группах потребителей.
В жилищно-коммунальном секторе рост электрических нагрузок объясняется в первую очередь расширением номенклатуры и увеличением количества электробытовых приборов, применяемых в быту при заметном росте единичной мощности отдельных приборов.
Также весьма значительный рост нагрузок ожидается с повышением уровней освещенности автомобильных магистралей, дорог внутреннего пользования и дворовых территорий, расширением сети торговых предприятий, качественными изменениями в рекламе, строительством многоэтажных гаражей.
Анализ структуры при данных расчетах энергетического баланса города по потребителям в настоящее время говорит нам, что жилищный фонд города и учреждения социальной сферы охватывают самую большую группу потребителей тепловой энергии, которая составляет около 60% от общего теплопотребления Москвы. Кроме того, на данный сектор приходится примерно 30% потребления электрической энергии.
Итак, основными проблемами энергообеспечения Москвы остаются следующие моменты:
- отсутствие свободной тепловой и электрической мощности на подавляющем большинстве ТЭЦ и тепловой мощности на РТС ГУП при незначительном резерве на отдельных тепловых станциях;
- снижение надежности и экономичности работы оборудования за счет его значительного физического износа, что негативно воздействует на экологическую обстановку в городе;
- устойчивая тенденция к дальнейшему увеличению протяженности ветхих тепловых и электрических сетей, выработавших свой нормативный срок эксплуатации;
- достижение предельных значений пропускной способности существующих высоковольтных линий электропередачи и загрузки трансформаторов;
- недостаточные темпы реализации энергосберегающих мероприятий при производстве, транспортировке и потреблении тепловой и электрической энергии;
- отставание ввода мощностей на центрах питания и развития сетей от роста потребности в присоединении дополнительных нагрузок.
Система управления энергосбережением
Концепция системного подхода к управлению энергосбережением в городском хозяйстве.
Концепция системного подхода — объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов и явлений в природе и обществе. В основу этого понятия заложено, что наличие связей между объединяемыми в систему ее составными частями, называемыми элементами. Одни элементы, в зависимости от объединяющих их в единую систему закономерностей, могут образовывать различные по своим свойствам системы. Характеристики системы в общем определяются характеристиками взаимосвязей между ними. Довольно сложные системы обладают некоторым свойством — организационной сложностью. Данное свойство говорит нам о наличие у системы таких характеристик, которые не являются простой суммой характеристик, составляющих систему элементов, а присуще только системе как определенной целостности. Эта система кардинально отличается от суммы составляющих ее частей, имеет особенные свойства, которых нет у ее элементов. Очень важно не упустить, что эти новые свойства определяются именно взаимосвязями между элементами.
Положение системного подхода заключается в следующем: если мы заставим каждую часть системы функционировать с максимальной эффективностью, система как целое еще не будет в результате этого функционировать с максимальной эффективностью.
Рассматриваемая система управления основывается преимущественно на устаревшем мышлении. Во время возникновения сложных проблем при управлении, они практически всегда разбиваются на разрешимые или управляемые части. После этого решают каждую часть или управляют каждой частью наилучшим образом, а результаты этих автономных усилий собираются затем в «решение» целой проблемы. Но мы не можем гарантировать, что сумма лучших решений, полученных для частей по отдельности, не является лучшим решением для целого.
Важная особенность противоречия между частями и целым отображается во всем известной необходимости координировать поведение частей системы. Также, для таких частей устанавливаются показатели эффективности, которые противоречат друг другу. Формулирование этих показателей, как правило, исходит из предпосылки, что наилучшее функционирование целого может быть сведено к сумме наилучших функционирований его частей, оцененных отдельно. Принцип системности утверждает, однако, что это невозможно.
Именно поэтому сегодня нужен более эффективный способ организации частей и управления ими.
То, что мы описали Вам выше, относится к управлению системой энергоснабжения городов и отдельных объектов. Сегодня одной из наиболее актуальных и малоисследованных проблем является управление энергосбережением как элементом стратегии городского развития.
Изучение механизмов городского развития проводилось рядом авторов, но все же межотраслевому характеру энергосбережения при разработке системных принципов развития городов в 1980-е годы совершенно не уделялось должного внимания. Полностью подготовленный генеральный план развития и реконструкции города до последнего времени был единственным комплексным документом, который показывал будущее наших городов. И, в то же время, несмотря на бытовавший до последнего времени плановый характер экономики, нет ни одного примера полного воплощения в жизнь хотя бы одного генерального плана.
Основная проблема заключается в многосложности и многослойности предмета исследования. Город, как и входящие в него структуры, в том числе и инвестиционно-строительный комплекс, относятся к сложным динамическим системам.
Использование процедуры динамического системного анализа, которая помогает реализовать в замкнутом цикле мониторинга и анализа состояния ресурсов, как одного из параметров городской системы, использование системных регуляторов, как механизмов одновременного воздействия на несколько элементов системы, вызывающих целенаправленные изменения в социально-экономической структуре и показателях ее развития, оценка эффективности принимаемых решений послужили основой для разработки автором модели замены традиционного «управления» на многоуровневое «регулирование» городского развития в вопросах энергосбережения. Предлагаемая модель предполагает в общем виде определение точек воздействия системных регуляторов на инвестиционно-строительный комплекс для обеспечения сочетания интересов города и стройкомплекса в смене строительной продукции на новую, в данном случае — энергосберегающие решения при одновременном сохранении ее валового объема, и нахождение наиболее благоприятных для этого путей структурной перестройки стройиндустрии города.
Общая мысль предлагаемой Концепции многоуровневого управления энергосбережением в строительстве крупного города включает:
- многоуровневое построение системы городского управления энергосбережением;
- переход от вертикальной к горизонтальной структуре функционального управления инвестиционно-строительным комплексом;
- развитие процедуры динамического системного анализа в режиме мониторинга для формирования перспективных и текущих показателей городской программы энергосбережения, то есть планируемых показателей удельной энергоемкости строящихся зданий и научно-проектно-организационно-технических мероприятий по их достижению;
- использование комплекса системных регуляторов городского значения для обеспечения перехода инвестиционно-строительного комплекса на планируемые показатели.
Начальная точка отсчета функционирования системы — формирование перспективных показателей энергоемкости строительной продукции, она осуществляется на основе исследования параметров состояния городской системы и ее трех отраслей: топливно-энергетической, жилищно-коммунальной и строительной. Следствием реализации тех или иных отраслевых программ является их изменение во времени, внешних и внутренних факторов, многие из которых не поддаются городскому контролю.
Источник: ООО «Вемиру»
Телефон: (499) 130-93-84
E-mail:[email protected]
URL: www.vemiru.ru
Наша компания предлагает вам воспользоваться услугой аренда автокрана в регионах и столице