108. Характеристика источников выработки тепловой энергии. Перспективы применения нетрадиционных источников энергии для систем отопления и горячего водоснабжения

На отопление и горячее водоснабжение в России расходуется вдвое больше энергоресурсов, чем в развитых странах со сходными климатическими условиями.

К нетрадиционным видам источников энергии (НВИЭ) обычно относят низкопотенциальную энергию (геотермальную или сточных вод), солнечную, ветровую, энергию морских приливов и волн, биомассы (растения, органические отходы). К НВИЭ также принято относить малые ГЭС (мощностью до 30 МВт при мощности единичного агрегата не более 10 МВт), которые отличаются от традиционных - более крупных - ГЭС только масштабом. К преимуществам НВИЭ относятся повсеместная распространенность большинства их видов, экологическая чистота. Эксплуатационные затраты по использованию нетрадиционных источников не содержат топливной составляющей, так как энергия этих источников как бы бесплатная. Отрицательные качества - это малая удельная мощность и изменчивость во времени большинства НВИЭ. Первое обстоятельство заставляет создавать большие площади энергоустановок, «перехватывающие» поток используемой энергии (приемные поверхности солнечных установок, площадь ветроколеса, протяженные плотины приливных электростанций и т.п.). Это приводит к большой материалоемкости подобных устройств, а, следовательно, к увеличению капиталовложений.

Существенное улучшение экономических и экологических характеристик производства теплоэнергии можно достигнуть с помощью теплонаносных установок (ТНУ) поднимающих вторичную низкотемпературную (низкопотенциальную) теплоту до более высоких температур, пригодных для теплоснабжения. Кроме того, применение ТНУ позволяет приблизить тепловые мощности к местам потребления и минимизировать протяженность тепловых сетей, рассредоточить выбросы в регионе и получать в системах отопления 3 - 8 кВт эквивалентной тепловой энергии в зависимости от температуры низкопотенциальных источников затрачивая при этом 1 кВт электрической энергии (т.е. на 1 кВт-ч затрачиваемой электрической энергии приходится 3-8 кВт-ч полезной утилизированной тепловой энергии).

Согласно решениям Мирового энергетического комитета 70% теплоснабжения (промышленного и коммунального) в мире к 2020 г. будет осуществляться с помощью тепловых насосов ТНУ. Они широко применяются в США, Германии, Великобритании и Скандинавских странах.

Россия значительно отстает в этой области. Практическое использование ТНУ на данный момент находится на начальном этапе.

Значительным тепловым потенциалом располагают хозяйственно бытовые стоки коммунального хозяйства. Используя их, можно значительно снизить себестоимость тепловой энергии. Например, за счет температуры сбрасываемой горячей воды в квартирах (стоки), теплоты вытяжного воздуха систем вентиляции и кондиционирования потребление тепла в жилом секторе можно снизить до 30-40%.

109. Классификация и характеристика источников выработки электрической энергии. Режим электропотребления в городах по основным группам потребителей

См. вопрос 106

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ГРАФИКИ НАГРУЗКИ

Все потребители электроэнергии города разделяются на следующие группы: потребители селитебных зон, коммунальные общегородского значения (водопровод, канализация, электрифицированный транспорт, АТС и др.) и промышленные.

Потребителями энергии селитебных зон являются жилые дома и общественно-коммунальные учреждения. Режим электропотребления жилых домов определяется укладом жизни населения, организацией бытового обслуживания. Электропотребление коммунальных и промышленных потребителей определяется особенностями их технологического процесса.

Режим потребления электрической энергии во времени отражается суточными, сезонными и годовыми графиками нагрузки. Для большинства потребителей график нагрузки имеет значительную неравномерность, что определяется нагрузкой осветительных приборов. Изменение продолжительности дня в течение года может быть принято близким к синусоиде. Следовательно, будем считать, что влияние осветительной составляющей на изменение коэффициента суточной неравномерности графика нагрузки будет выражаться кривой, также близкой к синусоиде, но имеющей характерные значения для июня и декабря.

При проектировании и эксплуатации электрических линий достаточно широко используются обобщенные (типовые) графики нагрузки потребителей, которые получаются на основании многочисленных измерений на действующих объектах электропотребления и элементах сетей.

Электропотребление в жилых домах в настоящее время рассматривается при наличии газифицированных квартир и квартир с кухонными электроплитами. Расход электроэнергии в основном определяется электроосвещением квартир и электроприемниками повседневного применения, в частности, телевизорами, холодильниками и электроплитами.

Режим электропотребления

В РФ действует порядок ограничения режима потребления электрической энергии, утвержденный Постановлением Правительства «Об утверждении правил функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики» (2006 г.). Поставщик вправе инициировать частичное или полное ограничение режима потребления электрической энергии (приостановить исполнение обязательств по договору энергоснабжения) в случае неисполнения покупателем обязательств по оплате приобретенной им электрической энергии. За 5 рабочих дней до предполагаемой даты введения ограничения поставщик уведомляет покупателя в письменной форме об ограничении режима электропотребления с указанием размера задолженности, даты предполагаемого введения ограничения режима, срока введения частичного ограничения. В случае неоплаты покупателем накопленной задолженности в полном объеме, включая предусмотренную договором или законом неустойку (штраф, пени) через 3 рабочих дня с даты введения частичного ограничения режима электропотребления вводится полное ограничение режима электропотребления.

В отношении потребителей, частичное или полное ограничение режима потребления которых может привести к возникновению угрозы жизни и здоровью людей, экологической безопасности либо безопасности государства, применяется специальный порядок введения ограничения режима потребления. Это такие потребители как:

1. Объекты органов государственной власти и управления, медицинские учреждения и учреждения социального обеспечения, организации связи.

2. Объекты водоснабжения и канализации, метрополитен.

3. Воинские части Министерства обороны Российской Федерации, Министерства внутренних дел Российской Федерации, Федеральной службы безопасности, Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Федеральной службы охраны Российской Федерации.

4. Исправительно-трудовые учреждения, следственные изоляторы, тюрьмы.

5. Федеральные ядерные центры и объекты, работающие с ядерным топливом и материалами.

6. Объекты производства взрывчатых веществ и боеприпасов с непрерывным технологическим процессом.

7. Питающие линии электроснабжения, обеспечивающие системы пожарной безопасности.

8. Объекты систем диспетчерского управления, блокировки, сигнализации и защиты железнодорожного, водного и воздушного транспорта.

В случае неисполнения или ненадлежащего исполнения гражданами-потребителями своих обязательств по договорам энергоснабжения ограничение режима потребления осуществляется в следующем порядке:

а) при наличии технической возможности применяются меры по частичному ограничению режима потребления. Не менее чем за 15 дней до предполагаемого введения такого ограничения гражданин-потребитель должен быть уведомлен о частичном ограничении режима потребления, вводимом в случае непогашения;

б) при возникновении задолженности по оплате электрической энергии гражданином-потребителем за 3 расчетных периода поставщик направляет ему уведомление о полном ограничении режима потребления в случае неоплаты образовавшейся задолженности до истечения очередного срока платежа с указанием дня, начиная с 0 часа которого гражданин-потребитель должен осуществить полное ограничение режима потребления. Если потребитель не осуществляет полное ограничение самостоятельно, сетевая организация осуществляет ограничение со своего питающего центра. Гражданин-потребитель должен получить уведомление не позднее чем за 15 дней до предполагаемой даты полного ограничения режима потребления;

в) если задолженность не погашена (не оплачена) в указанный в уведомлении срок, соответствующая организация вправе ввести полное ограничение режима потребления.