автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Разработка методологии определения влияния использования собственных энергетических источников промышленных предприятий на общее топливопотребление региона

904603861

ТРУШАКОВ РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОБСТВЕННЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОБЩЕЕ ТОПЛИВОПОТРЕБЛЕНИЕ

РЕГИОНА

Специальность 05Л4.01 - Энергетические системы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ИЮН 2010

Москва, 2010 год

004603861

Работа выполнена на кафедре «Тепломассообменных процессов и установок» Московского энергетического института (технического университета)

Научный руководитель: кандидат технических наук, ст. научный сотрудник Корягин Анатолий Викторович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Аракелян Эдик Койрунович кандидат технических наук Малафеев Владимир Анатольевич

Ведущая организация: ОАО «ВНИПИэнергопром»

Защита диссертации состоится « 24 » июня 2010 г. в 14 час. 00 мин, в аудитории Б-205 МЭИ (ТУ) на заседании диссертационного совета Д.212.157.24 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (технического университета).

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью организации) просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый совет МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан « 21 » мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

В.П. Зверьков

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Одной из основных задач промышленной энергетики является разработка мероприятий по энергосбережению и повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Большое внимание вопросам повышения энергетической эффективности и экономии энергетических ресурсов уделяется государственными органами. Так, в ноябре 2009 г. разработан и принят федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности ...», разрабатываются различные отраслевые и региональные программы по энергосбережению.

Целью этих программ является сокращение потребления топливно-энергетических ресурсов, в то время как промышленный потребитель акцентирует свое внимание на снижении затрат на приобретение энергетических ресурсов.

Одним из мероприятий, предлагаемых промышленным потребителем для снижения затрат на энергетические ресурсы, является установка собственного энергетического источника на промышленной площадке предприятия. Целесообразность установки собственного источника при отказе от централизованного энергообеспечения обосновывается, как правило, составлением бизнес-плана. При этом не учитывается изменение топливопотребления в регионе в целом.

Анализ научно-технической литературы показал, что задача определения энергетической целесообразности использования собственных энергетических источников промышленных потребителей при отказе от централизованного энергообеспечения не рассматривается комплексно.

Цель работы. Целью работы является создание методологии выбора рациональной системы энергоснабжения промышленных предприятий с учетом системного фактора. Для этого поставлены следующие задачи:

1. Разработка методологического подхода к оценке целесообразности использования собственного энергетического источника промышленным потребителем при отказе от централизованного энергообеспечения в масштабе региона.

2. Разработка общей математической модели системы энергоснабжения региона и входящих в него энергетических объектов с применением методов системного анализа.

3. Выбор параметра, характеризующего рациональность использования промышленным потребителем собственного энергетического источника и учитывающего его влияние на общее топливопотребление в масштабе региона, и разработка метода его расчета.

4. Проведение расчетов для определения влияния различных параметров на выбор целесообразного способа энергообеспечения промышленного потребителя.

Научная новизна.

- Разработан методологический подход и математическая модель системы энергоснабжения региона, на основе которых можно определить влияние ис-

пользования собственного энергетического источника промышленным потребителем при отказе от централизованного энергообеспечения на общее топли-вопотребление региона.

- В качестве параметра, характеризующего рациональность использования промышленным потребителем собственного энергетического источника в масштабе региона, предложено эквивалентное расстояние - расстояние от промышленного потребителя до централизованного источника, на котором топли-вопотребление региона при централизованном и децентрализованном энергообеспечении промышленного потребителя одинаково.

- Впервые определено влияние различных параметров, таких как технико-экономические показатели работы энергетических источников, климатические условия, удаление промышленного предприятия от централизованного энергетического источника, на определение целесообразного способа энергообеспечения отдельного промышленного предприятия при условии минимального то-пливопотребления в масштабе региона.

Практическая ценность работы состоит в том, что на основании разработанной общей математической модели системы энергоснабжения региона в зависимости от постановки задачи исследования можно синтезировать математическую модель системы энергоснабжения конкретного региона и оценить целесообразность применения собственных энергетических источников для энергообеспечения промышленных потребителей при условии минимального тол-ливопотребления в масштабе региона.

Достоверность и обоснованность результатов обусловлена корректностью математических подмоделей, в основу которых положены нормативные документы и реальные энергетические характеристики, используемые при эксплуатации основного энергогенерирующего оборудования энергетических источников.

Автор защищает:

- методологию выбора рациональной системы энергоснабжения промышленных предприятий с учетом использования собственных энергетических источников;

- математическую модель, алгоритм и аналитические зависимости, позволяющие анализировать и оценивать целесообразность применения централизованного или децентрализованного способов энергообеспечения отдельного промышленного потребителя в масштабе региона;

- введенный параметр, характеризующий эффективность способа энергоснабжения промышленного потребителя, - эквивалентное расстояние;

- результаты исследования влияния различных факторов на выбор способа энергообеспечения отдельного промышленного потребителя в рассматриваемом регионе.

Личный вклад автора заключается:

- в разработке методологического подхода для выбора рациональной системы энергоснабжения промышленных предприятий с учетом использования собственных энергетических источников;

- в разработке универсальной математической модели системы энергоснабжения региона;

- во впервые полученном и предложенном к применению параметра, характеризующего эффективность системы энергоснабжения региона;

- в рассмотрении влияния различных факторов на определение целесообразного способа энергообеспечения отдельного промышленного предприятия при условии минимального топливопотребления в масштабе региона.

Апробация и публикации. Результаты работы были представлены на Третьей межрегиональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Информационные технологии, энергетика и экономика», апрель 2006 г., Смоленск; на XII, XIII, XIV и XVI международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов (март 2006 г., март 2007 г., февраль 2008 г., март 2010 г.) Москва; на Международной научно-практической конференции «Биоэнергетика и биотехнологии - эффективное использование отходов лесозаготовок и деревообработки» 14-16 октября 2009 г., Москва; на ежегодных аспирантских семинарах кафедры ТМПУ МЭИ (ТУ), апрель 2010 г., Москва.

Основное содержание работы изложено в семи публикациях, в том числе в одной статье в реферируемом журнале из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций и списка использованных источников.

Материал изложен на 157 страницах машинописного текста. Работа содержит 79 рисунков, 59 математических формул и одно приложение. Список использованных источников состоит из 88 наименований.

Содержание работы

Во введении раскрыта актуальность темы, дана ее общая характеристика.

В первой главе дается краткое описание состояния систем энергоснабжения, показывается необходимость повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, внедрения различных отраслевых и региональных программ по энергосбережению.

В главе рассматриваются мероприятия, направленные на снижение потребления энергетических ресурсов промышленными потребителями, в том числе установка собственного энергетического источника. Отмечено, что при этом не учитывается влияние изменившейся системы энергоснабжения промышленного потребителя на общее топливопотребление в регионе. При решении вопроса об установке автономного энергетического источника следует применять методы системного анализа, учитывая влияние на потребление топлива в регионе в целом.

Первая глава завершается определением цели исследования и задач, ко-

торые должны быть решены для достижения поставленной цели.

Вторая глава диссертационной работы посвящена разработке математической модели системы энергоснабжения региона.

На рисунке 1 приведена принципиальная схема системы энергоснабжения региона.

Централизованный энергетический источник

ТЭЦ

КЭС+РК

СТЭР

Опот, Кпот

Промышленный потребитель

Опотр Мпотр

Децентрализованный энергетический источник

Рисунок 1 - Принципиальная схема энергоснабжения региона

В качестве централизованного энергетического источника рассматривались: районная котельная, КЭС и ТЭЦ, в качестве децентрализованного энергетического источника - промышленная котельная, мини-КЭС и мини-ТЭЦ.

При проведении расчетов использовались следующие заданные величины: климатические условия в регионе; потребляемые тепловая и электрическая нагрузки промышленного потребителя и суммарные тепловая и электрическая нагрузки прочих потребителей; энергетические характеристики энергогенери-рующих объектов.

В качестве критерия эффективности использовался суммарный расход топлива системы энергоснабжения региона.

При разработке математической модели системы энергоснабжения региона приняты следующие условия и ограничения:

- состояние основного оборудования энергогенерирующих объектов соответствует нормативным энергетическим характеристикам;

- состояние тепловых и электрических сетей соответствуют нормативному;

- расчеты проводятся по среднегодовым параметрам;

- энергопотребление всех потребителей региона, кроме рассматриваемого промышленного потребителя, задается суммарными тепловой и электрической нагрузками.

На рисунке 2 приведена структура математической модели системы энергоснабжения региона.

Подмодель Подмодель Подмодель подмодель Подмодель ¡Подмодель

ТЭЦ КЭС РК ПК мини-ТЭЦ 'миии-КЭС

Общая математическая модель

Подмодель определения потерь электроэнергии в _СТЭР

Подмодель определения потерь теплоты в СТЭР

Определение теплофизических свойств теплоносителей

Рисунок 2 - Структура математической модели системы энергоснабжения

VI птр*! (яти и \лг\прд|. сигтемы эне^^снабжекия региона имеет иерархическую структуру.

В основу математической модели положены энергетические характеристики энергогенерирующих объектов, а также основные уравнения термодинамики.

Математические подмодели энергогенерирующих объектов имеют одинаковый выходной параметр - расход топлива.

Математические подмодели ТЭЦ и мини-ТЭЦ.

Математические подмодели ТЭЦ и мини-ТЭЦ имеют одинаковую структуру.

Расход топлива на ТЭЦ и мини-ТЭЦ зависит от внешних трех основных параметров: вырабатываемая электрическая мощность ЫТЭц, вырабатываемая тепловая мощность Отэц и температура наружного воздуха

Математическая подмодель ТЭЦ и мини-ТЭЦ имеет вид:

Чэ^К'^н)

ВТЭЦ,м.ТЭЦ = %/^-\Р^тр)

где Втэц, м.1эц - расход топлива на ТЭЦ или на мини-ТЭЦ; г|кбр - КПД котлоаг-регата; г)^ - КПД транспорта теплоты; С)к - тепловая нагрузка котлоагрегата; - удельный расход теплоты на выработку электроэнергии; N0 - вырабатываемая электрическая мощность; - теплота, отпускаемая на теплофикацию; 0/ -низшая теплотворная способность топлива.

Математические подмодели КЭС и мини-КЭС.

Математические подмодели КЭС и мини-КЭС имеют одинаковую структуру.

Расход топлива на электрических станциях конденсационного типа зависит от двух внешних параметров - электрической мощности Ыкэс и температуры наружного воздуха ^

Математическая подмодель КЭС и мини-КЭС имеет вид:

^к^О-Чэ'

(2)

Математические подмодели районной котельной и промышленной котельной.

Расход топлива зависит, в основном, только от одного внешнего параметра - тепловой мощности районной СЬ>К и промышленной С?Пк котельных.

Математическая подмодель районной и промышленной котельных имеет

вид:

. (3)

Математическая подмодель центрального теплового пункта. Математическая подмодель центрального теплового пункта представляет собой зависимость КПД центрального теплового пункта т|то от передаваемой промышленному потребителю тепловой нагрузки <2Потр-

Математическая подмодель центрального теплового пункта имеет вид:

Пю^Котр)- <4)

Математическая подмодель для расчета потерь тепловой энергии при ее передаче потребителю.

Математическая подмодель имеет вид: 2

О _ а . о - ^^СЕТИ .т .О.с-(о 75-1год + 0 25-1год-1год\

УТНС_Щ 4 ьтеп.сети Р с ч-и^з ^ у

^ИЗ = 'Р'^теп.сети' ' ^

где Рхнс -потери тепловой энергии с теплоносителем, Риз -потери тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции трубопроводов тепловой сети, С>пот -потери тепловой энергии при транспортировке ее в тепловой сети, а -норма среднегодовой утечки теплоносителя; с!сети - диаметр тепловой сети; Ьтеп.сети ~ длина тепловой сети; р - среднегодовая плотность теплоносителя; с

- удельная теплоемкость теплоносителя; 1]™ и 12год - среднегодовые значения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети; 1п,П)Д - среднегодовая температура грунта на глубине заложения трубопровода тепловой сети; - удельные часовые тепловые потери трубопровода; (3 -коэффициент местных тепловых потерь.

Математическая подмодель для расчета потерь электроэнергии при ее передаче потребителю.

Математическая подмодель имеет вид:

где - нагрузочные потери электрической энергии, Иу.п - условно-постоянные потери электрической энергии. Ыпот - потери электрической энергии при ее передаче в электрической сети; 1ном — токовая нагрузка линий электропередач (ЛЭП); Глэн - удельное сопротивление ЛЭП.

Параметр, характеризующий общее топливопотребление региона.

Общее топливопотребление региона Врег определяется как сумма расходов топлива всех потребителей, находящихся в рассматриваемом регионе:

где Bj - потребление топлива i-м топливопотребляющим объектом. Разработанная математическая модель системы энергоснабжения региона реализована на языке программирования Delphi 7.0.

Третья глава посвящена разработке (описанию) методологии выбора рациональной системы энергоснабжения промышленных предприятий с учетом возможности использования собственных энергетических источников.

Целесообразность применения собственного источника энергоснабжения зависит от соотношения потерь тепловой и электрической энергий при передаче в тепловой и электрической сетях соответственно и разницы в затратах топлива на выработку энергетических ресурсов в централизованном и собственном энергетических источниках.

Поскольку потери тепловой и электрической энергий при их транспортировке зависят от расстояния до централизованного источника, го целесообразно определять, при каком удалении потребителя от централизованного энергетического источника затраты топлива при централизованном и децентрализованном способах энергообеспечения одинаковы. Это расстояние от промышленного потребителя до централизованного источника предложено называть эквивалентным расстоянием Ьэкв-

Если расстояние до централизованного энергетического источника больше, чем эквивалентное расстояние Ьэкв, то установка собственного источника энергоснабжения рациональна, так как в этом случае суммарные затраты топлива в регионе при централизованном энергообеспечении больше, чем при автономном.

(6)

врЕГ=1в.,

(7)

На основе общей математической модели системы энергоснабжения региона синтезированы математические модели следующих вариантов энергообеспечения отдельного промышленного потребителя:

1) установка собственной промышленной котельной при отказе от централизованного теплоснабжения от районной котельной или от ТЭЦ;

2) установка собственной мини-КЭС при отказе от централизованного электроснабжения от КЭС или от ТЭЦ;

3) установка собственной мини-ТЭЦ при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения от районной котельной и КЭС соответственно или от ТЭЦ.

Для первого варианта в результате решения универсальной математической модели системы энергоснабжения региона получены следующие аналитические выражения.

Выражение для определения суммарного топливопотребления региона при централизованном теплоснабжении промышленного потребителя от районной котельной имеет вид:

В1 =

_ ^проч +^потр /^то +(^пот ^КЭС'^КЭС

" о!^ + р? "

(8)

^р 'лкэс

где СЬроч - тепловая нагрузка прочих потребителей, МВт; СЬот - потери тепловой энергии, МВт; qкэc - удельный расход теплоты на выработку электроэнергии, кДж/кВт-ч; ]\1Кэс - электрическая мощность, вырабатываемая на КЭС, МВт; г)т0 - КПД теплообменного аппарата, установленного на центральном тепловом пункте; г|1цк - КПД котлоагрегата, установленного в районной котельной; т|кэс" - КПД котлоагрегата, установленного на КЭС.

Выражение для определения суммарного топливопотребления региона при децентрализованном теплоснабжении промышленного потребителя от промышленной котельной имеет вид:

В2 =

^проч г>н „к др 2ц

N

кэс'чкэс

пн „к р ^КЭС

^потр пн „к р 2д

(9)

где т|2цК - КПД котлоагрегата, установленного в районной котельной, при отсоединении тепловой нагрузки промышленного потребителя; т|2дК - КПД котлоагрегата, установленного на промышленной площадке потребителя.

Выражение для определения эквивалентного расстояния получено в виде:

'иотр

„к 2д

1

'ТО

проч

'Ш

'2ц

"ЭКВ"

а -6 +

а • 7г ■ с1

норм сети

200

•р.с .(а.1[°Д + (1-а).^^-д)

и

Знаменатель выражения (10) характеризует удельную величину потерь тепловой энергии на единицу длины. При заданных климатических характеристиках местности и температурном графике тепловой сети знаменатель выражения (10) является постоянной величиной.

Числитель выражения (10) характеризует выработку тепловой энергии в районной котельной.

Если Г|2ДК > Г|1цК- Т|хо и г)2цК > т]1цк, то эквивалентное расстояние будет принимать отрицательное значение, что однозначно определяет целесообразность применения децентрализованного способа теплоснабжения.

Для варианта установки собственной промышленной котельной при отказе от централизованного теплоснабжения от ТЭЦ получено аналитическое выражение для определения эквивалентного расстояния, характеризующего целесообразность применения собственной промышленной котельной, в виде:

отр

'1ц

''2д

'ТО

+0,

проч

ч

■1ц

'2ц

/

1ц

*2ц

—Ч

1ц

'2ц

„ ,(а.1год+(1_а)4гОД_1

из к 400 р \ 1 ^ ' 2 х

год'+3-Г •

лэп

Ч1ц-Ч2ц

(П)

«к

Оценивая выражение (11), можно сказать, что полученное выражение отлично от выражения (10). В числителе выражения (11) появилось слагаемое, характеризующее выработку электрической энергии на ТЭЦ.

Для второго варианта для случая отказа промышленным потребителем от централизованного электроснабжения при решении общей математической модели системы энергоснабжения региона получены следующие аналитические выражения, представленные ниже.

Для варианта установки собственной мини-КЭС при отказе от централизованного электроснабжения от КЭС, по аналогии с вариантом отказа от централизованного теплоснабжения, получено аналитическое выражение для определения эквивалентного расстояния, характеризующего целесообразность применения собственной мини-КЭС, в виде:

N

потр

Ч2л

"ЧШ

+м„

проч

Л?

л .-Ж.

2ц лк П2ц

1ц

-ЭКВ

(12)

з-г

'рЛЭП'ч1ц

Знаменатель выражения (12) представляет собой удельную характеристику количества теплоты, необходимого для выработки электрической мощности, теряемой в электрических сетях.

Числитель выражения (12) характеризует выработку электрической мощности на КЭС.

Если ^ц/Чгд^ГцЛгд

Ч1ц/Ч2ц >Л1ц/

'2ц'

то эквивалентное

расстояние принимает отрицательное значение и, следовательно, установка собственной мини-КЭС является целесообразной.

Для варианта установки собственной мини-КЭС при отказе от централизованного электроснабжения от ТЭЦ получено выражение для определения эквивалентного расстояния в виде: <3П

потр

лто

ЬЭКВ "

( „К Г „к Г „к 1

Ы-1 „К + Q ^проч пк + N потр Чщ ^2д Гк ''lu + N проч Чц ч2ц-ЗГ~ч1ц 1 П2ц J

1П2ц 1 2д

а • ти • d норм сети ( ,гол

"Р'УГЧ •••

200

л . гпп 4i-ayt2 ■

■ гопА I

-V'jj

Н, rftu)

TV

. , ,2

(13)

Отличительной чертой полученного выражения является то, что в знаменателе выражения (13) имеется множитель (1- r|iuK / т^ц"). Если т|1цк > г|2Цк, то это приводит к уменьшению эквивалентного расстояния, что сужает область целесообразности централизованного способа электроснабжения.

Особый интерес представляет вариант, когда на промышленной площадке потребителя имеется промышленная паровая котельная и в ней устанавливается турбоагрегат противодавленческого типа. Поскольку у турбоагрегатов такого типа отсутствуют потери в холодном источнике и, следовательно, удельный расход топлива на выработку электрической энергии у них самый низкий, то установка турбоагрегатов противодавленческого типа всегда целесообразна с энергетической точки зрения.

Для третьего варианта при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения на основе общей математической модели системы энергоснабжения региона получены следующие аналитические выражения.

Для определения суммарного топливопотребления региона при централизованном теплоснабжении от районной котельной и электроснабжении от КЭС промышленного потребителя получена зависимость в виде:

В1 =

Q +Q +Q h1

проч пот ^потр/ 1

то

-+

N +N +N проч пот потр

•q

1ц

р 1

КЭС 1Ц

,(14)

пн „РК

т/лр

гдегцц ит)1ц - КПД котлоагрегатов, установленных в районной котельной и в КЭС соответственно.

Для определения суммарного топливопотребления региона при децентрализованном комбинированном энергообеспечении промышленного потребителя от мини-ТЭЦ аналитическая зависимость имеет вид:

В2 =

^проч

пЙТРК р

N -а. О +Ы -а„ | проч ч2ц потр потр м2д

пн КЭС

дн-т1

м.ТЭЦ 2д

(15)

РК кэс

где т|2ц и г|2ц - КПД котлоагрегатов, установленных в районной котельной и в КЭС соответственно, при отсоединении тепловой и электрической нагрузок промышленного потребителя; г|2Дм ТЭЦ - КПД котлоагрегата, установленного в мини-ТЭЦ.

Поскольку в данном варианте расчета расстояния от промышленного потребителя до районной котельной и до КЭС могут быть различны, то выражение, характеризующее эффективность установки собственной мини-ТЭЦ при отказе от централизованного теплоснабжения от районной котельной и электроснабжения от КЭС, получено в следующем виде:

АБ^Б^-Б^. (¡б)

Для варианта установки собственной мини-ТЭЦ при отказе от централизованного энергообеспечения от ТЭЦ получено аналитическое выражение для определения эквивалентного расстояния, характеризующего эффективность установки собственной мини-ТЭЦ, в виде:

Ькв=

Чютр ( « 1 К п +Чтроч ( к ^ к к +ы • потр ч2д'~к Ч1ц 1 ( к 1 ■ ч, .^й-ч, проч к Чц 1 V J

2 .р/нормНеги |.1ГОД+(1_а).,ГОД_Н+з.12 ™ 200 Р 1 2 х лэп

(17)

Сравнивая первые два слагаемых полученного выражения (17) с соответствующими слагаемыми выражений (10) и (11), можно заметить, что они одинаковы. Следовательно, можно сказать, что установка собственного источника целесообразна, если потери тепла в автономном котлоагрегате меньше потерь тепла при централизованном энергоснабжении. Аналогично, сравнивая вторые два слагаемых полученного выражения (17) с соответствующими слагаемыми (12) и (13), заметим, что они также одинаковы. Можно сказать, что установка собственного энергетического источника целесообразна в том случае, если отношение удельных расходов теплоты при отсоединении нагрузки больше отношения КПД котлоагрегатов при соответствующем отсоединении нагрузки.

В четвертой главе проведены расчеты по определению степени влияния различных параметров на целесообразность использования собственных энергетических источников промышленных потребителей при отказе от централизованных теплоснабжения от районной котельной и электроснабжения от КЭС. Расчеты проводились для вариантов энергоснабжения промышленного потребителя, рассмотренных в предыдущей главе, при принятых условиях для конкретного региона.

Для первого варианта использования собственной промышленной котельной при отказе от централизованного теплоснабжения от районной котельной при принятых условиях были проведены расчеты по определению степени влияния различных параметров на величину эквивалентного расстояния.

Результаты расчетов определения влияния тепловых нагрузок промышленного потребителя и прочих потребителей на эквивалентное расстояние приведены на рисунках 3 и 4.

_ 300

300 —■

О 10 20 30 40 Тепловая нагрузка промышленного

потребителя, МВт -*-40МВт — 70 МВт —100МВт -•-55 МВт —85 МВт Рисунок 3 - Зависимость эквивалентного расстояния от тепловой нагрузки промышленного потребителя

30 50 70 90 110

Тепловая нагрузка прочих потребителей, МВт -»-5ДШт —20 МВт

—10 МВт — 40 МВт Рисунок 4 - Зависимость эквивалентного расстояния от тепловой нагрузки прочих потребителей

Из графика, приведенного на рисунке 3, видно, что при принятых условиях расчета увеличение тепловой нагрузки промышленного потребителя приводит к увеличению эквивалентного расстояния. Так, при увеличении тепловой нагрузки промышленного потребителя от 5 МВт до 40 МВт значение эквивалентного расстояния увеличивается с 65 м до 255 м.

Можно заметить, как видно из рисунка 4, что эквивалентное расстояние не зависит от изменения тепловой нагрузки прочих потребителей. Это объясняется тем, что, согласно принятым исходным условиям, КПД котлоагрегата централизованного энергетического источника не зависит от изменения тепловой нагрузки, то есть г)1Ц = т]2ц.

Для второго варианта при отказе от централизованного электроснабжения от КЭС были проведены расчеты по определению влияния различных параметров на эквивалентное расстояние по полученному выражению (12).

На рисунках 5 и 6 приведены результаты расчета определения влияния электрических нагрузок промышленного потребителя и прочих потребителей на эквивалентное расстояние.

Из графика, приведенного на рисунке 5, видно, что при принятых условиях с увеличением электрической нагрузки промышленного потребителя эквивалентное расстояние уменьшается. Так, при электрической нагрузке прочих потребителей N,,,04 = 100 МВт и увеличении электрической нагрузки промышлен-

ного потребителя от 5 МВт до 20 уменьшается с 488 км до 124 км.

Электрическая нагрузки промышленного потребителя, МВт -«-40 МВт ->-70 МВт —100 МВт -■•55 МВт -»85 МВт Рисунок 5 - Зависимость эквивалентного расстояния от электрической нагрузки промышленного потребителя

значение эквивалентного расстояния

о ..........................! ■■■■................; -■■-........*

30 50 70 90 110

Электрическая нагрузка прочих потребителей, Д1Вт

—5 МВт —20 МВт -■-10 МВт —40 МВт

Рисунок 6 - Зависимость эквивалентного расстояния от электрической нагрузки прочих потребителей

С увеличением электрической нагрузки прочих потребителей эквивалентное расстояние увеличивается, как можно видеть на рисунке 6. Так, при электрической нагрузке промышленного потребителя 5 МВт и при изменении электрической нагрузки прочих потребителей с 55 МВт по 85 МВт значение эквивалентного расстояния увеличивается с 429 км до 487 км.

Для третьего варианта при отказе от централизованных теплоснабжения от районной котельной и электроснабжения от КЭС по полученному выражению (16) проведены расчеты по определению влияния протяженностей тепловой и электрической сетей и тепловой и электрической нагрузок промышленного потребителя на разницу топливопотребления АВ.

1

о

£ -1 $ -3

К

С.

з £ -6 -7 -8

-9

О 20 40 60

Электрическая нагрузка промышленного потребителя, МВт

—1 км —20 км - 50 км

—б км — 35 км

Рисунок 7 - Зависимость разницы топливопотребления в регионе от электрической нагрузки промышленного потребителя

1

о

-I

Л-2 ■ н и -3 2

Ч -4

«Г

I -5 1-6 "-7

-8 -9

-1-----

X

20 40 60

Длина электрической сети, км —5 МВт — 20 МВт —10 МВт — 40 МВт

Рисунок 8 - Зависимость разницы топливопотребления в регионе от протяженности электрической сети

Результаты расчетов определения влияния электрической нагрузки промышленного потребителя и протяженности электрической сети на разницу топ-ливопотребления в регионе приведены на рисунках 7 и 8.

Из графиков, приведенных на рисунках 7 и 8, видно, что при увеличении электрической нагрузки промышленного потребителя и протяженности электрической сети разница топливопотребления в регионе уменьшается. Так, при значении протяженности электрической сети Ьэл.Сети = 6 км и увеличении электрической нагрузки промышленного потребителя от 5 МВт до 40 МВт разница топливопотребления в регионе возрастает на 907 т у.т.

В пятой главе проведены расчеты по определению влияния различных параметров на целесообразность использования собственных энергетических источников промышленных потребителей при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения от ТЭЦ. Расчеты проводились для вариантов энергоснабжения промышленного потребителя, рассмотренных в третьей главе, при принятых условиях для конкретного региона.

Для первого варианта использования собственной промышленной котельной при отказе от централизованного теплоснабжения от ТЭЦ при принятых условиях были проведены расчеты по определению степени влияния различных параметров на величину эквивалентного расстояния.

На рисунках 9 и 10 приведены результаты расчета влияния тепловых нагрузок промышленного потребителя и прочих потребителей на эквивалентное расстояние для варианта отказа от централизованного теплоснабжения от ТЭЦ.

-■-55 МВт -» 85 МВт —10 МВт —41) МВт

Рисунок 9 - Зависимость эквивалентного Рисунок 10 - Зависимость эквивалентного рас-

расстояния от тепловой нагрузки промыш- стояния от тепловой нагрузки прочих потреби-

ленного потребителя телей

Из графиков, приведенных на рисунках 9 и 10, видно, что характер зависимостей эквивалентного расстояния от тепловых нагрузок промышленного потребителя и прочих потребителей аналогичен характеру зависимостей, представленных на рисунках 3 и 4 соответственно. Однако следует отметить, что

значение эквивалентного расстояния получается примерно на три порядка выше, что объясняется тем, что в выражении (11), в отличие от выражения (10), учитывается выработка электрической мощности на ТЭЦ.

По полученному выражению (13) для второго варианта при отказе от централизованного электроснабжения от ТЭЦ проведены расчеты по определению влияния различных параметров на эквивалентное расстояние.

Результаты расчетов определения влияния электрических нагрузок промышленного потребителя и прочих потребителей на эквивалентное расстояние приведены на рисунках 11 и 12.

Л 900

о; воо

¡700 й «00 Л 500 | 400 §300 | 200 а юо

§ О - -- - ........ „I............................ ......- ............,............................................I

то 10 20 30 40 50 30 50 70 90 НО

Электрическая нагружа промышленного Электрическая нагрузка прочих

потребителя, МВт потребителей, МВт

-•-40МВт —70 МВт •-*•100 МВг -»-5МВг —20МВт

-«-55 МВт -» '85 МВт —10 МВт — 40 МВт

Рисунок 11 - Зависимость эквивалентного Рисунок 12 - Зависимость эквивалентного рас-расстояния от электрической нагрузки стояния от электрической нагрузки прочих по-промьппленного потребителя требителей

Из графиков, представленных на рисунках 11 и 12, видно, что характер зависимости эквивалентного расстояния от электрической нагрузки прочих потребителей при отказе от централизованного электроснабжения от ТЭЦ отличен от соответствующей зависимости при отказе от централизованного электроснабжения от КЭС. Следует также отметить, что значение эквивалентного расстояния больше, примерно, в два раза для варианта отказа от централизованного электроснабжения от ТЭЦ промышленным потребителем, чем для варианта отказа от централизованного электроснабжении от КЭС. Это объясняется тем, что в выражении (13), в отличие от выражения (12), учитывается отпускаемая теплота на теплофикацию на ТЭЦ.

Были проведены расчеты для третьего варианта при отказе от централизованного комбинированного энергообеспечения от ТЭЦ по определению влияния различных параметров на величину эквивалентного расстояния.

Расчеты проводились в двух вариантах. В первом варианте рассмотрено изменение эквивалентного расстояния при неизменных значениях электрических нагрузок прочих потребителей, промышленного потребителя и величины потерь электрической энергии и при постоянных значениях тепловых нагрузок прочих потребителей, промышленного потребителя и величины потерь тепловой энергии. Во втором варианте, соответственно, наоборот - при неизменных

значениях тепловых нагрузок прочих потребителей, промышленного потребителя и величины потерь тепловой энергии и при постоянных значениях электрических нагрузок прочих потребителей, промышленного потребителя и величины потерь электрической энергии.

На рисунках 13 и 14 приведены результаты первого варианта расчета влияния тепловой нагрузки промышленного потребителя и тепловой нагрузки прочих потребителей на эквивалентное расстояние.

¡140 —...............................,.........-........-:........-..............-г-................. |140|

g"130 i 120 110 Г íoo

90

»130 ¡120 £ 110

*ч \

.....-......—-i................... , > ** ....... ^ ' ~ L —*

i- •

г ' ; _ . • """"" !

"0 10 20 30 40 50 Л Тепловая пагрузка промышленного потребителя, МВт

-•-40 МВт —-70 МВт 100 МВт -"■55 МВт -»-85 МВт

Рисунок 13 - Зависимость эквивалентного расстояния от тепловой нагрузки промышленного потребителя

80 то; 60 :

30 50 70 90 110

Тепловая нагрузка прочих потребителей, МНг —5 МВт —20 МВт -«•10 МВт — 40 МВт'

Рисунок 14 - Зависимость эквивалентного расстояния от тепловой нагрузки прочих потребителей

На рисунках 15 и 16 приведены результаты второго варианта расчета определения влияния электрических нагрузок промышленного потребителя и прочих потребителей на эквивалентное расстояние.

Из графика, приведенного на рисунке 15, видно, что при принятых условиях расчета изменение электрической нагрузки промышленного потребителя в сторону увеличения приводит сначала к увеличению эквивалентного расстояния, а затем - к уменьшению.

10 20 30 40 50 Электрическая нагрузка промышленного потребителя, МВт

—40 МВт —70 МВт «100 МВт -«•55 МВт —85 МВт

Рисунок 15 - Зависимость эквивалентного расстояния от электрической нагрузки промышленного потребителя

? 80

70

Я 60

i 50

40

с. 30

р 20

X V 10

в 0

а a -10

О -20

30

110

50 70 90

Электрическая нагрузка прочих

потребителей, МВт —5 МВт —20 МВт -«•10 МВт —40 МВт

Рисунок 16 - Зависимость эквивалентного расстояния от электрической нагрузки прочих потребителей

Это объясняется особенностью энергетической характеристики источников энергоснабжения. Так, при больших значениях вырабатываемой электрической энергии в турбоагрегате энергетического источника значение удельного расхода теплоты на выработку электроэнергии практически не изменяется при изменении электрической нагрузки. В свою очередь, увеличение передаваемой электрической нагрузки в ЛЭП приводит к увеличению потерь электрической энергии. И, в соответствии с выражением (17), влияние составляющей потерь электрической энергии начинает превалировать над влиянием составляющей выработки электрической энергии в энергетическом источнике.

Выводы

1. Разработан методологический подход для оценки влияния использования собственных энергетических источни^^13 промышленных прстг,тл м "п 111 п™* отказе от централизованного энергообеспечения на общее топливопотребление с учетом системного фактора.

2. Разработана универсальная математическая модель системы энергоснабжения региона.

3. В качестве параметра, характеризующего эффективность использования собственного энергетического источника промышленного потребителя в масштабе региона, предложено эквивалентное расстояние — расстояние от промышленного потребителя до централизованного источника, на котором расходы топлива в регионе при централизованном и децентрализованном энергообеспечении промышленного потребителя одинаковы.

4. Получены аналитические зависимости для расчета эквивалентного расстояния, позволяющего определить целесообразность применения централизованного или децентрализованного способов энергообеспечения промышленного потребителя.

5. Проведены расчеты для одного из реально возможных вариантов исходных данных по определению степени влияния различных параметров на выбор рациональной системы энергоснабжения отдельного промышленного потребителя по разработанной методологии.

6. Определён характер влияния различных параметров на эквивалентное расстояние.

7. При принятых условиях результаты расчетов показали:

Установка у потребителя собственной ПК зависит от расстояния от промышленного потребителя до РК.

Отказ от централизованного теплоснабжения промышленным потребителем при теплоснабжении от ТЭЦ является энергетически нерациональным всегда.

Отказ от централизованного электроснабжения от КЭС или от ТЭЦ и установка у промышленного потребителя собственного источника электроснабжения - мини-КЭС не целесообразны.

Отказ от централизованного электроснабжения от КЭС или от ТЭЦ при наличии на промышленной площадке потребителя паровой котельной и установке в ней противодавленческого турбоагрегата всегда целесообразен.

Установка мини-ТЭЦ на промышленной площадке потребителя является энергетически оправданной при отказе от централизованного теплоснабжения от PK и от централизованного электроснабжения от КЭС.

Установка мини-ТЭЦ на промышленной площадке потребителя при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения от ТЭЦ зависит от величин потребляемых энергетических ресурсов потребителя и расстояния до ТЭЦ.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Корягин A.B., Трушаков Р.В. Об энергоэффективности систем автономного энергоснабжения с учетом суммарного топливопотребления региона // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. - №6 - С. 28 - 30.

2. Трушаков Р.В. Определение влияния перехода на топливопотребление в регионе от централизованного энергоснабжения к автономному // Биоэнергетика 11 f^TTr»T^VXJr>TTr»T-TJTT» _ ^|4"\Пl"T-lJПТTl^lC ИГ>ПГ*М1 ':ГЧПurill r\TVr»TT/M3 ТР/'ЛОСГЛТЛОЛ!'

и деревообработки: Тез. докладов. 14-16 октября 2009 г. М: ГОУ ВПО МГУЛ, 2009. С.44-46.

3. Михайлов В.А., Трушаков Р.В., Лосева И.В. Оценка эффективности использования автономных энергосистем на промышленном предприятии // Третья межрегиональная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Информационные технологии, энергетика и экономика: Сборник трудов. В 3-х т. - С.: Издательский дом «Универсум» СГУ, 2006. Т.1. - С.163 - 166.

4. Михайлов В.А., Трушаков Р.В. Анализ схем отопительных мини-ТЭЦ для промышленных теплоэнергетических систем // Двенадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. В 3-х т. Т.2. - М.: МЭИ, 2006. -С. 487-488.

5. Михайлов В.А., Трушаков Р.В. Математическая модель анализа нерасчетных режимов мини-ТЭЦ // Тринадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. В 3-х т. Т.2. - М.: МЭИ, 2007. - С. 509 - 511.

6. Корягин A.B., Трушаков Р.В. Способ определения целесообразности использования автономных источников в конкретной энергосистеме // Четырнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. В 3-х т. Т.2. - М.: МЭИ, 2008. - с. 365 - 366.

7. Корягин A.B., Трушаков Р.В. Выбор способа энергообеспечения с учетом топливопотребления региона // Шестнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. В 3-х т. - М.: МЭИ, 2010. Т.2. -с.456-457.

^

Подписано в печать

Ж 1Ь- /£/, Зак. Тир. JCO П.л.

Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

Список сокращений и обозначений.

Введение.

1. Состояние систем энергоснабжения России. Выбор области исследования.

1.1. О состоянии систем энергоснабжения и пути повышения эффективности использования ТЭР.

1.2. Анализ выполненных исследований по повышению энергетической эффективности системы энергоснабжения в масштабе региона.

1.3 Цели и задачи исследования.

2. Разработка математических моделей энергетических источников и энергоснабжающей системы региона в целом.

2.1. Математическая модель энергоснабжающей системы региона.

2.2. Энергетические характеристики основного энергогенерирующего оборудования.

2.3. Условия расчета.

3. Разработка методологии оценки влияния использования собственных энергетических источников промышленных предприятий на общее топливопотребление региона.

3.1. Влияние отказа от централизованного теплоснабжения

3.1.1. Определение целесообразности использования собственной ПК при отказе от централизованного теплоснабжения от РК.

3.1.2. Определение целесообразности использования собственной ПК при отказе от централизованного теплоснабжения от ТЭЦ.

3.2. Влияние отказа от централизованного электроснабжения.

3.2.1. Определение целесообразности использования собственного энергетического источника при отказе от централизованного электроснабжения от КЭС.

3.2.2. Определение целесообразности использования собственного энергетического источника при отказе от централизованного электроснабжения от ТЭЦ.

3.3. Влияние отказа от централизованного тепло- и электроснабжения.

3.3.1. Определение целесообразности использования собственной мини-ТЭЦ при отказе от централизованного теплоснабжения от РК и электроснабжения от КЭС.

3.3.2. Определение целесообразности использования собственной мини-ТЭЦ при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения от ТЭЦ

4. Эффективность использования собственных энергетических источников промышленных потребителей при отказе от централизованного теплоснабжения от РК и электроснабжения от КЭС.

4.1 Влияние различных параметров на величину эквивалентного расстояния при отказе от централизованного теплоснабжения от РК.

4.2. Влияние различных параметров на величину эквивалентного расстояния при отказе от централизованного электроснабжения от КЭС.

4.3. Влияние различных параметров на величину эквивалентного расстояния при отказе от централизованного теплоснабжения от РК и от электроснабжения от КЭС.

5. Эффективность использования собственных энергетических источников промышленных потребителей при отказе от централизованного теплои электроснабжения от ТЭЦ.

5.1 Влияние различных параметров на величину эквивалентного расстояния при отказе от централизованного теплоснабжения от ТЭЦ.

5.2 Влияние различных параметров на величину эквивалентного расстояния при отказе от централизованного электроснабжения от ТЭЦ.

5.3. Влияние различных параметров на величину эквивалентного расстояния при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения от ТЭЦ

Выводы по диссертации.

Энергосбережению и повышению энергетической эффективности использования ТЭР в настоящее время уделяется значительное внимание. Проблема энергосбережения, являясь одной из важнейших во всех развитых странах, приобретает особую остроту в России, где энергетические ресурсы растут в цене и используются крайне неэффективно.

Малоэффективное использование энергетических ресурсов в экономике РФ по сравнению с зарубежными странами приводит к перерасходу ТЭР, к высоким издержкам на энергообеспечение, снижает конкурентоспособность продукции. Истощение запасов органического топлива, постоянный рост цен на энергоносители, ухудшение экологической ситуации, усиление конкуренции на мировых рынках промышленной и сельскохозяйственной продукции и услуг делают проблему рационального использования энергии острой.

Традиционные централизованные системы энергоснабжения не обеспечивают расчетной экономии топлива и общей эффективности. Например, в системе теплоснабжения топливный эффект от комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ в связи с большими потерями тепловой энергии и потерь теплоносителя с утечками при их транспорте оказался ниже расчетного. Кроме того, из-за недостатков инвестиций на обновление и модернизацию системы транспорта энергетических ресурсов магистральные тепловые сети от ТЭЦ не обеспечивают высокой надежности, что приводит к высокому проценту износа трубопроводов и, в ряде случаев, к нарушению теплоснабжения.

В этих условиях в стране наметилась тенденция на строительство децентрализованных источников тепло- и электроснабжения.

Выходом из создавшейся ситуации может быть проведение государственной энергосберегающей политики. Указ Президента РФ «О некоторых меpax по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» № 889 от 4 июня 2008 г. предусматривает снижение к 2020 г. энергоемкости внутреннего валового продукта РФ не менее чем на 40 % по сравнению с 2007 г [2]. Для решения этой задачи необходимы скоординированные действия по рациональному использованию топливно-энергетических ресурсов - от их добычи и производства до потребления. Современное состояние дел можно охарактеризовать как период перехода от формирования идеологии повышения энергетической эффективности к применению ее на практике.

Правительство РФ 27 августа 2009 г. одобрило проект Энергетической стратегии на период до 2030 г., представленный Минэнерго России. В нем в качестве одного из стратегических ориентиров государственной энергетической политики определена энергетическая эффективность экономики.

В 2009 году разработан и принят федеральный закон № 261-ФЗ [3]. Целью этого закона является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

В сложившейся кризисной экономической ситуации, обусловленной переходом к новым экономическим отношениям, промышленному потребителю становится выгодно отказаться от централизованного энергообеспечения и перейти на автономное энергоснабжение, установив собственный источник энергоснабжения на промышленной площадке.

Как правило, потребители преследуют экономическую выгоду. Экономическая целесообразность перехода от централизованного энергообеспечения к автономному для конкретного предприятия обычно подтверждается бизнес-планом. При этом предлагаемые мероприятия предусматривают экономию энергетических ресурсов и затрат на них только на конкретном предприятии и не учитывают влияние их внедрения на энергопотребление в регионе в целом.

Отсоединение предприятия от централизованного источника приводит, с одной стороны, к уменьшению потерь энергии при ее передаче потребителю, но, с другой стороны, снижение выработки энергии на централизованном источнике вызывает увеличение удельных расходов топлива на ее выработку. При этом суммарный расход топлива в рассматриваемой энергоснабжающей системе может как уменьшиться, так и увеличиться.

Таким образом, можно сказать, что решать подобные задачи по повышению энергетической эффективности использования ТЭР необходимо комплексно, так как на ряду с решением задачи уменьшения потребления ТЭР на конкретном предприятии важно учитывать и изменение потребления ТЭР во всей энергоснабжающей системе, в которой находится данное промышленное предприятие.

В настоящее время существует большое количество различных подходов для оценки основных технико-экономических показателей работы энергетических источников и эффективности потребления ТЭР. Однако следует отметить, что для оценки рациональности системы энергоснабжения промышленных потребителей и эффективности потребления ТЭР в регионе в целом нет единого методологического подхода.

Определение рациональности установки собственного энергетического источника на промышленной площадке потребителя при отказе от централизованного энергообеспечения и влияния его использования на общее топливопот-ребление в масштабе региона представляется затруднительным без определенной методологии расчета.

Существующая система энергоснабжения региона представляет собой сложную систему с большим количеством взаимосвязей и взаимоотношений между потребителями энергетических ресурсов, системой транспорта и распределения энергетических ресурсов и энергетическими источниками. Для определения целесообразности организованного тем или иным способом энергообеспечения промышленных потребителей отсутствует единый параметр, на основании которого можно было бы охарактеризовать целесообразность применения централизованного или децентрализованного способов энергоснабжения промышленных потребителей.

Настоящая диссертационная работа посвящена разработке методологических основ оценки целесообразности использования собственных энергетических источников промышленных предприятий на общее топливопотребление региона.

Полученные в работе результаты позволяют определить целесообразность применения централизованного или децентрализованного энергообеспечения отдельного промышленного потребителя при условии минимального то-пливопотребления в регионе.

выводы

1. Разработан методологический подход для оценки влияния использования собственных энергетических источников промышленных предприятий при отказе от централизованного энергообеспечения на общее топливопотребление региона с учетом системного фактора.

2. Разработана универсальная математическая модель системы энергоснабжения региона.

3. В качестве параметра, характеризующего эффективность использования собственного энергетического источника промышленного потребителя в масштабе региона, предложено эквивалентное расстояние - расстояние от промышленного потребителя до централизованного источника, на котором расходы топлива в регионе при централизованном и децентрализованном энергообеспечении промышленного потребителя одинаковы.

4. Получены аналитические зависимости для расчета эквивалентного расстояния, позволяющего определить целесообразность применения централизованного или децентрализованного способов энергообеспечения промышленного потребителя.

5. Проведены расчеты для одного из реально возможных вариантов исходных данных по определению степени влияния различных параметров на выбор рациональной системы энергоснабжения отдельного промышленного потребителя по разработанной методологии.

6. Определён характер влияния различных параметров на эквивалентное расстояние.

7. При принятых условиях результаты расчетов показали:

Установка у потребителя собственной ПК зависит от расстояния от промышленного потребителя до РК.

Отказ от централизованного теплоснабжения промышленным потребителем при теплоснабжении от ТЭЦ является энергетически нерациональным всегда.

Отказ от централизованного электроснабжения от КЭС или от ТЭЦ и установка у промышленного потребителя собственного источника электроснабжения - мини-КЭС не целесообразны.

Отказ от централизованного электроснабжения от КЭС или от ТЭЦ при наличии на промышленной площадке потребителя паровой котельной и установке в ней противодавленческого турбоагрегата всегда целесообразен.

Установка мини-ТЭЦ на промышленной площадке потребителя является энергетически оправданной при отказе от централизованного теплоснабжения от РК и от централизованного электроснабжения от КЭС.

Установка мини-ТЭЦ на промышленной площадке потребителя при отказе от централизованного тепло- и электроснабжения от ТЭЦ зависит от величин потребляемых энергетических ресурсов потребителя и расстояния до ТЭЦ.

1. Энергетическая стратегия на период до 2030 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009г.

2. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: учебник для ВУЗов / O.JI. Данилов, А.Б. Гаряев, И.В. Яковлев и др.; под ред. А.В. Клименко. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 424 е.: ил.

3. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № 261 -ФЗ от 23 ноября 2009 г.

4. Реутов Б.Ф. Теплоснабжение страны на грани . / Реутов Б.Ф., Семенов В.Г. и др. / Энергия: экономика, техника, экология. №1. 2002 г.

5. Федяев А.В., Федяева О.Н. Комплексные проблемы развития теплоснабжающих систем / Ред. JI.C. Хрилев. Новосибирск: Наука, 2000. - 256 с.

6. Зингер Н.М., Белевич А.И. Развитие теплофикации в России // Электрические станции. 1999. - № 10. -С. 2-8.

7. Цанев С.В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов. — 2-е изд., стереот. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 584 е., ил.

8. Бородина О.А. Исследование и разработка методов перевода отопительных и промышленных котельных в режим мини-ТЭЦ: Дис. канд. тех. наук. Санкт-Петербург, 2004.

9. Корягин А.В., Трушаков Р.В. Об энергоэффективности систем автономного энергоснабжения с учетом суммарного топливопотребления региона // Энергосбережение и водоподготовка. 2009.-№6-С. 28-30.

10. Мелентьев JI.A. Теплофикация. В 2 частях. М.: АН СССР, 1944. - Ч. 1. -248 с; 1948. - Ч. 2.-280 с.

11. Технико-экономические основы развития теплофикации в энергосистемах / Под ред. Г.Б. Левенталя, Л.А Мелентьева. М.: Госэнергоиздат, 1961. -318 с.

12. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов.- 8-е изд., стереот. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 472с.: ил.

13. Пакшвер В.Б. Типы теплоэлектроцентралей и теплоснабжающих системближайшего развития энергетики СССР // Теплоэнергетика, 1956.9. —С. 10-18.

14. Мелентьев Л.А. Избранные труды: Научные основы теплофикации и энергоснабжения городов и промышленных предприятий. — М.: Наука, 1993. —364 с.

15. Макаров А.А., Мелентьев Л.А. Методы исследования и оптимизации энергетического хозяйства — Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1973. — 274 с.

16. Макаров А.А., Вигдорчик А.Г. Топливно-энергетический комплекс. — М.: Наука, 1979.— 280 с.

17. Системный подход при управлении развитием электроэнергетики / Л.С. Беляев, Г.В. Войцеховская, В.А. Савельев и др. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. — 240 с.

18. Мелентьев Л.А. Оптимизация развития и управления больших системэнергетики. — М.: Высш. шк., 1976. — 336 с.

19. Мелентьев JI.A. Системные исследования в энергетике: Элементы теории, направления развития. — М.: Наука, 1979. 415 с.

20. Надежность топливоснабжения электростанций: методы и модели исследований / А.С. Некрасов, П.В. Горюнов, А.В. Перепелкин и др. — М.: Наука, 1990. — 199 с.

21. Оптимизация развития топливно-энергетического комплекса / А.С. Некрасов, И.Н. Борисова, Ю.С. Кретинина и др. — М.: Энергоиздат, 1981.-240 с.

22. Работа ТЭЦ в объединенных энергосистемах / Под ред. В.П. Корытникова. —М.: Энергия, 1976. — 216 с.

23. Хрилев JI.C., Смирнов И.А. Оптимизация систем централизованного теплоснабжения и теплофикации. — М.: Энергия, 1978. — 264 с.

24. Аршакян Д.Т. Оптимизация теплоснабжающей системы в различных климатических условиях. — Ереван: Айастан, 1980. — 284 с.

25. Юфа А.И., Носулько Д.Р. Комплексная оптимизация теплоснабжения. — Киев: Тэхшка, 1988. — 135 с.

26. Сеннова Е.В., Сидлер В.Г. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих: систем. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1987. — 222 с.

27. Исследование систем теплоснабжения / JI.C. Попырин, К.С. Светлов, Г.М. Беляева и др. — М.: Наука, 1989. — 215 с.

28. Авдолимов Е.М. Реконструкция водяных тепловых сетей. — М.: Стройиздат, 1990. — 304 с.

29. Николаев В.Б. Повышение эффективности управления системами теплоснабжения (на примере Москвы). — М.: Стройиздат, 1990. — 112с.

30. Зингер Н.М., Бестолченко В.Г., Жидков А.А. Повышение эффективности работы тепловых пунктов. — М.: Стройиздат, 1990. — 188 с.

31. Шифринсон Б.Л. Основной расчет тепловых сетей. — М.; Л.:

32. Энергоиздат, 1940. — 188 с.

33. Громов Н.К. Городские теплофикационные системы. — М.: Энергия, 1974. —253 с.

34. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей / Под общ. ред. В.Я. Хасилева, А.П. Меренкова. —М.: Энергия, 1978. — 176 с.

35. Комбинированные парогазовые энергоустановки /Под ред. Н.И. Сазонова. — М.; Л., 1962. — 292 с.

36. Парогазовые установки с внутрицикловой газификацией топлива и экологические проблемы энергетики / Под ред. С.А. Христиановича, Т.К. Джейнса. — М.: Наука, 1983. — 264 с.

37. Степанов И.Р. Применение парогазовых установок в районах Севера. — Спб.: Наука, 1992. — 176 с.

38. Эдельман В.И. Надежность технических систем: экономическая оценка. — М.: Экономика, 1988. — 151 с.

39. Михаййов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий. — М.: Энергоиздат, 1982. — 152 с.

40. Ионин А.А. Надежность систем тепловых сетей. — М.: Стройиздат, 1989. —268 с.

41. Строй А.Ф. Теплоснабжение сельских населенных пунктов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 109 с.

42. Марфин Н.И. Организация строительства электросетей сельскохозяйственного назначения. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 96 с.

43. Технико-экономическая эффективность от применения малых ТЭЦ с турбинами с противодавлением для нужд сельского хозяйства: (Отчет) / ВНИИКТЭП; Рук. раб. В.И. Старостенко. — М., 1989. — 22 с.

44. Определение эффективности применения ТЭЦ малой мощности для электро- и теплоснабжения сельского хозяйства: (Отчет) / НПО ЦКТИ; Рук. раб. Ю.В. Смолкин, О.А. Владимирский, В.М. Кузьмин. Л., 198962 с.

45. Ивашева Л.Д., Дуленин В.П., Романцов В.В. О целесообразности строительства малых ТЭЦ с Р-турбинами // Теплоэнергетика, 1992. — С. 48—50.

46. Комбинированные энергоустановки для сельского хозяйства и других отраслей промышленности: Проспект. — Л.: НПО ЦКТИ, 1991. 3 с.

47. Замоторин Р.В. Системная эффективность малых ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ: Дис. канд. тех. наук. — Саратов, 2000.

48. Маккавеев В.В. Оптимизация отпуска теплоты от ТЭЦ при качественно-количественном регулировании в открытых системах теплоснабжения: Дис. канд. тех. наук. — Улан-Удэ, 2009.

49. Налобин Н.В. Оптимизация толщины ППУ-изоляции теплопроводов в системах теплоснабжения объектов на севере Западной Сибири: Дис. канд. тех. наук. — Тюмень, 2007.

50. Коновалов И.Н. Прогнозирование удельного расхода топлива в энергосистеме: Дис. канд. тех. наук. Москва, 1977.

51. Клименко В.А., Орлов Ю.Н. Математическая модель оптимизации системы теплоснабжения / Препринт ИПМ РАН, №52, 2003.

52. Клименко А.В., Орлов Ю.Н. Расчетная модель оптимизации системы теплоснабжения региона / Препринт ИМП РАН, №83, 2003.

53. Андрющенко А.И. Комбинированные системы энергоснабжения // Теплоэнергетика. 1997. - № 5. - С. 2-6.

54. Колеров Л.К. Энергетические установки с газовыми поршневыми двигателями. Л. Машиностроение, 1979г.

55. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. М.: НЦ ЭНАС, 2002.

56. Рыжкин В .Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 е.: ил.

57. Энергетическая политика. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года Утверждена распоряж. Правит. РФ № 1234-р от 28 августа 2003г. М.: ИАЦ Энергия, 2003. - 135 с.

58. Сотникова О.А., Мелькумов В.Н. Теплоснабжение: Учебное пособие. -М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005. 288 с.

59. Математическое моделирование тепловых схем паротурбинных установок на ЭВМ: Руководство для пользователей. — М.: Издательство ЦНИИКА, 1985.-53 с.

60. Энергетический анализ. Методика и базовое информационное обеспечение: Учебное пособие/Под ред. В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, С.Е. Розов, О.Г. Дружинина, А.Е. Пареньков. Екатеринбург: УГТИ-УПИ, 2001.- 100 с.

61. Инструкция по организации в Министерстве энергетики РФ работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям. Утверждена приказом Минэнерго России от 30 декабря 2008 г. №326.

62. Инструкция по организации в Минэнерго России работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии. Утверждена приказом Минэнерго России от 30 декабря 2008 г. №325.

63. Методика определения нормативных значений показателей функционирования водяных тепловых сетей систем коммунального теплоснабжения. Утверждена приказом Госстроя России от 01.10.2001г. №225.

64. Методика определения удельных расходов топлива на тепло в зависимости от параметров пара, используемого для целей теплоснабжения. РД 34.09.159-96. М, СПО «ОРГРЭС», 1997.

65. Совместное производство теплоты и электроэнергии / АВОК №1, 2005.с. 54-60.

66. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука, 1977. - 240 с. / Серия «библиотечка программиста»/.

67. Юза Я. Уравнения для термодинамических свойств воды и водяного пара, предназначенные для вычислительных машин. Теплоэнергетика,1967, №1, с. 80-86.

68. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойствводы и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98 М.: Издательство МЭИ, 1999. 168 с.

69. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н. Орлов): электротех. Справочник. В 4 т. Т. 2. 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2003.518 с.

70. Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией Д.Л. Файбисовича. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. - 320 с. ил.

71. Каталог Калужского турбинного завода «Паровые турбины и турбогенераторы: номенклатурный перечень», 2004. 44 с.

72. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности / Под ред. К.Ф. Роддатиса. М.: Энергоатомиздат, 1989. -488 е.: ил.

73. Типовая энергетическая характеристика водогрейного котла КВГМ-100 при сжигании природного газа. ТХ 34-70-018-86. М.: СОЮЗТЕХЭНЕРГО, 1987. - 22 с.

74. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 588 е.: ил. - (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 4)).

75. Кириллин В.А. Техническая термодинамика: Учебник для ВУЗов. — 4-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416 е.: ил.

76. Мастепанов A.M., Саенко В.В., Рыльский В.А., Шафраник Ю.К. Экономика и энергетика регионов Российской Федерации. М.: ЗАО «Издательство «Экономика», 2001. - 476 с.80. http://www.cogeneration.ru81. http://www.rosteplo.ru

77. Meyer-Pittrof R., Vesper Н., Griqull U. „Einige Umkehrfunktionen und Naherungsgleichungen fur" 1967 IFC Formulation for Industrial Use" fur Wasser und Wasserdampf-BWK, 1969, Bd. 29. № 5, S. 239 242.

78. Brenner, L.: Moderne Warmeerzeuger fur Heizungsanlagen. Miinchen: C. F. Milller Verlag 1982.

79. Hell, F.: Rationelle Heiztechnik, Energetik und Energiewirtschaft. Diisseldorf: VDI Verlag 1989.

80. Schmitz, K. und Schaumann, G.: Kraft-Warm e-Kopplung. 3. Auflage. Berlin Heidelberg: Springer Verlag 2005.

81. Winkens, H.: Heizkraftwirtschaft und Fernwarmeversorgung. Frankfurt am Main: VWEW Verlag 1999.

82. Stadtwerke Erfurt Gruppe (Hrsg): Moderne Energieaufwandlung im Zeichen der Umwelt 2008.