Уважаемые читатели! Ничто в мире не стоит на месте и, развиваясь и совершенствуясь, все движется вперед, преследуя свою цель. Руководствуясь законами жизни, наша команда пришла к выводу, что час "Х" настал, что привело к кардинальным изменениям в "облике" электронного журнала Города в 21 веке. Архивные материалы прошлых выпусков остаются для Вас, читатели, в свободном доступе на нашем прежнем ресурсе journal.esco.co.ua Надеемся, что новая подача журнала полюбится и приглянется Вам, друзья. Ведь мы стараемся именно для Вас. С уважением, редакционный коллектив журнала Города в 21 веке. Read more...
   |   

Особенности разработки схем теплоснабжения в республике Беларусь

Республиканское унитарное предприятие «БелНИПИэнергопром» (ранее Белорусское отделение «ВНИПИэнергопром») является крупнейшим проектным институтом в Республике Беларусь, который в марте 2012 г отмечает 60 лет со дня своего основания

Разработкой схем теплоснабжения институт занимается с 1960 г. и за это время накопил большой опыт в этой области. До распада СССР институт выполнял схемы теплоснабжения для ряда российских, украинских и прибалтийских городов. В годы после распада СССР мы занимаемся, в основном, белорусскими городами, хотя периодически разрабатывались и российские объекты, чаще всего в виде схемных разделов и технико-экономических обоснований развития зон централизованного теплоснабжения: Тверь, Астрахань, Калининград.В отличие от России, в Беларуси сохранился существовавший ранее плановый подход к разработке схем: после утверждения генплана города разрабатываются схемы его инженерных коммуникаций.В крупных городах системы централизованного теплоснабжения сложились на базе теплоисточников, находящихся в ведении Министерства энергетики, в небольших - действуют теплоисточники Министерства жилищно-коммунального хозяйства. Разработчиком схем в городах, где есть источники Минэнерго, является институт «БелНИПИэнергопром», в остальных городах - институт «Белкоммунпроект».

Схемы теплоснабжения согласовываются с городскими органами власти, теплоснабжающей организацией, Департаментом по энергоэффективности, проходят вневедомственную экспертизу и утверждаются Минэнерго или Минжилкомхозом в зависимости от того, какой институт их разрабатывает.В настоящее время схемы теплоснабжения в Беларуси носят предпроектный характер. На их базе разрабатываются программы реконструкции теплоисточников и тепловых сетей. Все выполненные другими организациями ТЭО, заявки на децентрализованное теплоснабжение согласовываются с «БелНИПИэнергопромом», что позволяет нам владеть ситуацией на рынке теплоснабжения.За последние 5 лет в сфере разработки схем теплоснабжения произошли существенные изменения.Во-первых, хоть и с большим трудом, но удалось согласовать со всеми министерствами и ведомствами расчет перспективных тепловых нагрузок городов с учетом фактического теплопотребления существующих потребителей. Во-вторых, принято решение в рамках Схемы теплоснабжения в обязательном порядке разрабатывать их электронные модели. 

В-третьих, мы получили в свое распоряжение и освоили на практике замечательный инструментарий, хорошо приспособленный для целей создания электронных моделей и разработки на их основе схем теплоснабжения - ИГС «CityCom- ТеплоГраф» (разработка российско-украинской компании ИВЦ «Поток»), что позволило в разы сократить трудоемкость этой работы.Определение тепловых нагрузокКак в России, так и в Беларуси долгое время существующие тепловые нагрузки потребителей определялись расчетным образом по количеству жителей и объему имеющейся общей площади. Это приводило к существенному (на 20-30%) завышению величины их тепловой нагрузки по сравнению с фактическим теплопотреблением. Так как существующее теплопотребление является основой для определения перспективных тепловых нагрузок, на такую же величину были завышены перспективные нагрузки, на основании которых принимались решения о развитии системы теплоснабжения. В результате многие теплоисточники имеют избыточную установленную тепловую мощность, а тепловые сети позволяют работать даже при крайне низких температурных графиках за счет завышенного в прошлом диаметра трубопроводов.Надо сказать, что в крупных системах теплоснабжения температурный график держится на уровне 130-120/70 ОС, а в небольших системах теплоснабжения - не более 100/70 ОС. При этом «с целью экономии топлива» постоянно поступают распоряжения о снижении температуры прямой сетевой воды, особенно при положительных температурах наружного воздуха. В период расчетных температур наружного воздуха температура прямой сетевой воды не превышает 100 ОС. Особенно сильно сопротивлялось переходу на фактические нагрузки Министерство архитектуры, аргументируя это тем, что при восстановлении объемов производства промышленными предприятиями их тепловая нагрузка увеличится до расчетной. К слову, надо сказать, что в целях экономии промышленные предприятия на самом деле сильно ограничивают потребление тепловой энергии, снижая температуру в цехах существенно ниже санитарных норм. Практически повсеместно отключены системы вентиляции. В малых городах горячее водоснабжение (ГВС) в летний период может подаваться лишь несколько раз в день или даже в неделю. В таких случаях мы рассчитываем их тепловую нагрузку с учетом нормативов и корректируем фактическое теплопотребление в сторону увеличения.

В 2010 г. было утверждено ТКП «Схемы теплоснабжения населенных пунктов. Правила разработки», разработанное РУП «Белнипиэнергопром», в котором, наконец, был узаконен переход на расчет перспективных тепловых нагрузок городов с учетом фактического теплопотребления существующих потребителей, приведенных к расчетным для систем отопления условиям.Перспективные тепловые нагрузки определяются с учетом внедрения энергосберегающих мероприятий, материалов с высоким термосопротивлением, а также снижения нормы потребления горячей воды до 90 л/чел. Надо отметить, что в Беларуси практически повсеместно установлены счетчики потребления воды, что привело к существенному снижению ее потребления.Разработка вариантовВсе города Беларуси имеют сложившуюся застройку и систему теплоснабжения. Поэтому целью схемы теплоснабжения, главным образом, является оптимизация зон теплоснабжения существующих теплоисточников и рассмотрение вариантов подключения новых районов. В период до 2010 г. Республика Беларусь переживала бум жилищного строительства. Были определены грандиозные планы по объемам жилищного строительства в городах. Так, по г. Минску было запланировано ежегодное жилищное строительство в размере около 2 млн м2, что составляло примерно 5,5% от существующего жилого фонда. Примерно такие же проценты прироста были запланированы по всем городам Беларуси.Это потребовало корректировки генпланов городов и схем тепло- и электроснабжения. Для обеспечения прироста тепловых нагрузок в г. Минске требовалось строительство 4 новых ТЭЦ (рис. 1).

Однако в 2010 г. на высшем уровне было принято очередное решение - снизить ежегодные объемы застройки Минска до прежнего уровня 1,2-1,4 млн м2В результате за 3 года было выполнено три корректировки генплана г. Минска! Как видно, планы застройки городов меняются часто и непредсказуемым образом. В зависимости от наличия и желания инвестора могут постоянно переноситься места строительства объектов и корректироваться их объемы. На варианты развития систем теплоснабжения также оказывает влияние огромное количество государственных программ. После подорожания газа были разработаны программы строительства теплоисточников на местных видах топлива, главным образом на торфе. На сегодняшний день действуют две программы по внедрению местных видов топлива, одна программа по энергосбережению, одна по строительству энергоэффективных домов, две программы по развитию белорусской энергосистемы и множество по различным ведомствам, директива № 3 Президента «Экономия и бережливость - главные факторы экономической безопасности государства». Главным надзорным органом за выполнением этих программ является Департамент по энергоэффективности, который согласовывает все проекты и схемы. Также Департамент требует увеличения доли использования местных видов топлива по городам и областям до 25% и даже 30%. В ходе реализации программы по переоборудованию котельных в мини-ТЭЦ, на котельных установлено большое количество газопоршневых агрегатов, иногда в ущерб другой программе, например, по развитию местных видов топлива. В частности, в г. Речица построена мини-ТЭЦ на торфе с термомасляными котлами и ORC- модулями с суммарной тепловой мощностью 16,9 Гкал/ч, в то время как летняя нагрузка ее зоны теплоснабжения не превышает 3 Гкал/ч. В то же время на коммунальной котельной города, имеющей гораздо большую зону теплоснабжения, по программе энергоэффективности за «кредитные» деньги устанавливаются газопоршневые двигатели, в то время как дорогая, и тоже построенная за «кредитные» деньги мини-ТЭЦ остается без нагрузок, что ставит под сомнение ее окупаемость.При разработке схемы теплоснабжения г. Речица мы столкнулись еще с одной проблемой. Схемы теплоснабжения согласовываются с Министерством природы, которое предъявляет очень жесткие требования к снижению вредных выбросов. Так как использование теплоисточников на торфе приводит к ухудшению экологического состояния в городе, Минприроды требует установки сероочистки, что приводит к удорожанию и без того дорогих торфяных мини-ТЭЦ на 40%.

 

Минприроды потребовало провести в Речице фактические замеры, по результатам которых будет приниматься решение о возможности работы этой мини-ТЭЦ в дальнейшем. Возможность установки оборудования на местных видах топлива рассмотрено практически для всех теплоисточников Беларуси.В настоящее время борьба развернулась и в небольшом белорусском городе Жлобине. В Минэнерго обратилась калининградская компания, предлагающая построить мощную ТЭЦ (400 МВт) в г. Жлобине, суммарная максимально-часовая тепловая нагрузка зоны централизованного теплоснабжения которой не превышает 186 Гкал/ч, а летняя не более 18 Гкал/ч. В целом в крупных городах Беларуси существуют и планово развиваются системы централизованного теплоснабжения на базе энергоисточников с комбинированным производством тепловой и электрической энергии. В двух городах Минск и Гомель созданы теплофикационные комплексы с мощной загородной ТЭЦ и пиковыми котельными, расположенными в центре тепловых нагрузок. В ряде городов, на теплоисточниках которых установлено электрогенерирующее оборудование, схема теплоснабжения оптимизируется с целью обеспечения передачи всей тепловой нагрузки в межотопительный период на ТЭЦ.В г. Жлобине, где расположен крупнейший в республике металлургический комбинат, схемой теплоснабжения предложено решение по обеспечению всей тепловой нагрузки близлежащего района в межотопительный период за счет утилизации вторичных энергоресурсов завода. На разработку схем теплоснабжения в настоящее время оказывают влияние планы по строительству АЭС. Так, от Минэнерго нами получены рекомендации по минимизации установки газопоршневых агрегатов на коммунальных котельных.Из-за высоких тарифов на тепловую энергию для юридических лиц в последние годы увеличивается доля децентрализованного теплоснабжения.

Идут запросы на массовое отключение предприятий от централизованных источников и переход на теплоснабжение от собственных источников тепла, а также множество новых объектов, строящиеся в зоне централизованного теплоснабжения, не хотят к ней подключаться.При этом тарифы для населения не превышают 30% от себестоимости произведенной энергии.Особенности схемы теплоснабжения г. МинскаГород Минск является крупнейшим городом Беларуси. В настоящее время население г. Минска составляет 1,8 млн чел., на обслуживании жилищно-коммунальных объединений находится 6418 жилых домов, которые оборудованы 7834 индивидуальными тепловыми пунктами.На долю жилищно-коммунального сектора приходится 80% потребления тепловой энергии, доля централизации теплоснабжения составляет около 90%.Тепловая энергия поступает в город от трех ТЭЦ и пяти пиковых водогрейных котельных, двух крупных районных котельных суммарной тепловой производительностью 8774 Гкал/ч по сетевой воде и 680 т/ч по пару. Практически все тепловые сети закольцованы, что позволяет обеспечивать резервирование потребителей.На Минской ТЭЦ-2 в 2011 г. по китайскому проекту были установлены два блока ПГУ суммарной электрической мощностью 65 МВт, на Минской ТЭЦ-3 - в 2010 г. был введен в эксплуатацию блок ПГУ 230 МВт. Обоснованием инвестирования было определено дальнейшее развитие ТЭЦ-3 с установкой еще одного аналогичного ПГУ 230 МВт. В настоящее время ведутся работы по переводу транзитных теплосетей на работу по независимой схеме, что позволит повысить надежность работы контура пиковых котельных. На балансе предприятий тепловых сетей в г. Минск находится более 3765 км тепловых сетей в однотрубном исчислении.

Магистральные тепловые сети находятся на балансе предприятия «Минские тепловые сети», квартальные сети, как правило, - на балансе «Минсккоммунтеплосеть». За 5 лет (с 2001 по 2005 г.) в г. Минске проведена тотальная автоматизация абонентских установок на объектах ЖКХ, ЦТП теплоснабжающих организаций и прочих объектах различной ведомственной принадлежности. В целом, основным направлением развития системы теплоснабжения г. Минска является оптимизация зон теплоснабжения существующих ТЭЦ, закрытие малоэффективных котельных, подключение новых районов. Для крупных районов рассматривается вариант строительства новых энергоисточников. В качестве основного места застройки для города в настоящее время определена территория бывшего военного полигона, расположенного за Минской кольцевой автодорогой. Там запланировано строительство крупного района «Зеленый бор» с объемом жилой застройки около 5 млн м2. Теплоснабжение планируется осуществлять на базе ТЭЦ-ПГУ с установкой двух блоков ПГУ 115 МВт.Электронная модельТаким образом, в последние годы основной проблемой, приводящей к увеличению сроков и объемов работ при разработке схем теплоснабжения, является постоянное изменение городскими властями мест и объемов строительства новых жилых районов и общественных объектов. Как было сказано выше, в процессе разработки «Схемы теплоснабжения города Минска на период до 2015 г.» Мингорисполкомом трижды вносились изменения в перспективы застройки города. В итоге, к моменту окончания работы, схема теплоснабжения оказалась безнадежно устаревшей и требовала полной переработки.Учитывая, что полный срок разработки схемы составляет около года, при этом на сбор и обработку исходных данных приходится примерно половина времени, перевод такой работы в разряд постоянной становится непозволительной роскошью. С другой стороны, вся перспективная работа тепловых сетей города, такая как, например, выдача технических условий, формирование планов строительства новых и реконструкции существующих тепловых сетей, осуществляется только на основании разработанной и утвержденной схемы теплоснабжения. То есть ее постоянная актуализация все-таки нужна.Такая же ситуация, как в Минске, сложилась и по всем другим белорусским городам. 

Для сокращения времени и сил на сбор исходных данных срочно требовалась программа, позволяющая иметь в любое время актуальное состояние системы теплоснабжения города.Поиск такой программы привел специалистов РУП «БелНИПИэнергопром» на форум НП «Российское теплоснабжение», который проходил в г. Москве в сентябре 2008 г. С этого момента началось знакомство и наше интенсивное сотрудничество с компанией ИВЦ «Поток», которая является разработчиком информационно-графической системы ИГС «CityCom-ТеплоГраф».Надо сказать, что РУП «БелНИПИэнергопром» стало не первым белорусским пользователем этой системы. Несколько лет до этого ИГС «CityCom -ТеплоГраф» был приобретен РУП «Гродноэнерго» для разработки электронной модели схемы теплоснабжения г. Гродно. Решение РУП «БелНИПИэнергопром» переходить на современные методы электронного моделирования тепловых сетей было поддержано руководством Министерства энергетики и РУП «Минскэнерго».На момент начала разработки электронной модели в городе Минске уже имелась ГИС Мин- горисполкома кадастр зданий и сооружений, которая успешно действует и сегодня.В кадастре информация по всем инженерным коммуникациям ежедневно обновляется, что позволяет каждый день иметь наиболее точную и актуальную информацию. По тепловым сетям свою часть кадастра ведут их владельцы: Минские тепловые сети и Минсккоммунтеплосети.База данных Мингорисполкома была сконвертирована в ИГС «ТеплоГраф», перепроверена и описана средствами ИГС «ТеплоГраф». Ее использование позволило существенно сократить сроки разработки модели.Большим достижением также стало подключение в ИГС «Теплограф» базы данных по расчетам с потребителями, в которой хранится информация по договорным и фактическим тепловым нагрузкам потребителей города. То есть к каждому потребителю на плане города по уникальному коду была подключена информация о нем из базы данных энергосбыта (рис. 2).

При этом любые изменения нагрузок этих потребителей в базе «Расчеты с потребителями» приводят к изменению данных в электронной модели, что позволяет иметь актуальную информацию по фактическому теплопотреблению в городе.Создание электронной модели велось частями по отдельным зонам теплоснабжения. Все тепловые сети теплоисточника были проверены и откалиброваны в соответствии с фактическими замерами в магистральных тепловых камерах, т.е. падение давления в трубопроводах в модели соответствует фактическому. Это позволяет использовать электронную модель для выполнения реальных задач с высокой степенью точности (рис. 3). В настоящее время основной задачей является обеспечение актуального состояния разработанной электронной модели, для чего разрабатывается программа автоматического импорта в электронную модель новых данных из АС «Оперативно-технический учет инженерный сетей и сооружений». Это позволит отказаться от параллельного ведения двух баз данных и, следовательно, избежать появления разной информации по одному и тому же объекту.Таким образом, сегодня схема теплоснабжения населенного пункта из бумажного документа на 300 листах, который разрабатывается один раз на 15 лет и устаревает в первые же годы, превращается в живую систему. Эта система постоянно растет и развивается вместе с городом, поэтому вопрос подключения новых потребителей может быть оперативно решен в технико-экономических обоснованиях.В частности, за 2010 г с помощью электронной модели выполнены технико-экономические обоснования схем теплоснабжения нового крупного района, строящегося на месте выносимой птицефабрики им. Крупской, района Колядичи, новых объектов, строящихся вдоль проспекта Дзержинского. После согласования со всеми государственными органами ТЭО является законным дополнением или корректировкой схемы в части теплоснабжения рассмотренного объекта.География внедрения электронных моделей систем теплоснабжения белорусских городов постоянно расширяется. После работы с электронной моделью возврат к ручному сбору и обработке информации становится уже просто невозможен. Кроме электронной модели города Минска за 2011 г. также разработаны электронные модели городов Гомель, Борисов и Лида (рис. 4). Сотрудниками нашего института проведено обучение большой группы специалистов предприятия «Гомельские тепловые сети», программа внедрена в этой теплоснабжающей организации. На базе созданной электронной модели сейчас разрабатывается схема теплоснабжения города.В заключение хочется отметить, что в России необходимость создания и использования компьютерных электронных моделей систем теплоснабжения городов законодательно закреплена в Федеральном законе «О теплоснабжении».

 

Так что в этом плане Беларусь в целом, и РУП «БелНИПИ-энергопром» в частности, сейчас уже не уступают российским коллегам.Учитывая продолжительный и успешный опыт разработки схем теплоснабжения и проектных решений для объектов теплоэнергетики в СССР, СНГ и Российской Федерации, знание российской нормативно-технической документации и требований российского Федерального закона от 27.07.2010 г. № 190-ФЗ «О теплоснабжении», а также наличие производственного ресурса и надежного, проверенного инструментария, РУП «БелНИПИэнергопром» готово предложить сотрудничество российским предприятиям и энергосистемам в части создания электронных моделей систем теплоснабжения и схем теплоснабжения городов с гарантией высокого качества работ и конкурентоспособной стоимости. После разработки и утверждения схем теплоснабжения институт также может выполнить проектную и другую сопроводительную документацию по строительству и реконструкции объектов системы теплоснабжения.

 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Виджет Фейсбук

 

Мы в соцсетях:

rss   фейсбук   твиттер   

 
 
Города в 21 веке
000949678
Сегодня
Вчера
Этот месяц
Всего
327
627
21957
949678

Ваш IP: 54.162.139.105
Server Time: 2017-11-25 13:29:29