Задание 3.

Салихов А.А. Роль «малой» энергетики в решении проблем «большой» энергетики// Журнал «Новости теплоснабжения» №1(101), 2009 г.

Доминирующая языковая функция научного стиля - информативная. Цель научного текста - точно и полно объяснить факты окружающей действительности, показать причинно-следственные связи между явлениями. Задача автора данного текста – показать роль «малой» энергетики в обеспечении энергетической безопасности России. Данный текст применим в научной и научно-исследовательской сферах деятельности, представлен в письменной форме, носит монологический характер, имеет нейтральную тональность. Предназначен для специалистов в определенной области знаний и для популяризации научных знаний (статья опубликована в научно-популярном журнале).

В статье проявляются такие качества научной речи, как точность, объективность, логичность, доказательность, обобщенность, абстрактность.

Точность речи достигается использованием терминов (энергетика, надежность, электростанции, оборудование, энергетические объекты, электрические сети, энергопотребление и т.д.), определений («малая» энергетика – это энергетика, которая включает в себя генерирующие установки мощностью до 30 МВт), употреблением слов в прямом значении.

Объективность достигается отсутствием местоимения первого лица единственного числа, глаголов первого лица единственного числа (используются глаголы множественного числа, например: специалисты говорят, приводят аргументы и др.), безличными языковыми конструкциями (однако думается…, необходимо производить… и др.).

Логичность речи реализуется посредством сложных предложений с придаточными условия (Если возникает излишек, то продукция отпускается во внешнюю сеть…), предложений с вводными словами (например: Очевидно, что надежность энергосбережения…).

Обобщенность, абстрактность данного текста достигается путем использования абстрактных существительных (причины, задачи, явления, и др.), использование глаголов настоящего времени во вневременном значении (реализуются, возрастает, приводят, говорят, видим, вызывает и др.), возвратных и безличных глаголов (думается, является, утверждается, сообщается).

Языковая характеристика

-Лексические особенности: термины (генерация, когенерирующие установки, турбогенератор, станция, мощность), общенаучная лексика (надежность, показатель, роль, случай), книжная лексика абстрактного характера (сбалансированность, производство и др.).

-Морфологические особенности научного стиля: в данном тексте существительные преобладают над глаголами, частотность форм существительных родительного падежа (надежность работы электростанций…количества турбогенераторов, котлов), среди глаголов преобладают формы несовершенного вида настоящего времени (включает, увеличивает, обслуживает, получает, говорят, считает и т.д.), используются причастия (перерабатывающие, работающие), указательные местоимения (эти объекты, тот факт, этих котельных, их стоимость при таком и др.).

-Синтаксические особенности: пассивные конструкции (вероятность увеличивается, мощность доставляется, энергия производится, продукция отпускается), обособленные обороты (мощностного ряда, удовлетворяющих требованиям энергетики; малые электростанции, перерабатывающие энергию ветра; имеющийся мощный потенциал), вводные конструкции (С другой стороны …,Очевидно, что надёжность энергоснабжения…, Например, на территории), цепочки однородных членов предложений (Это относится к ГОСТам, СНиПам, НТД), многокомпонентные сложные предложения.

План статьи

1.Проблемы надежности энергоснабжения:

а) основные причины повышения надежности энергоснабжения потребителей

2. Роль «малой» энергетики в решении проблем «большой энергетики»:

а) понятие «малая» энергетика

б) проблема размещения объектов «малой» энергетики на территориях действующих предприятий

3. «Малая» энергетика в обеспечении энергетической безопасности России.

Тезисы

Надежность электростанций и надежность поставки продукции в сети, зависит от количества одновременно работающих турбогенераторов, котлов.

Надежность электроснабжения крупных городов также в значительной степени уязвима из-за отсутствия баланса генерации и потребления в пределах самого города.

Результат внедрения «малой энергетики» должен заключаться в повышении не только надежности, но и эффективности и других важных показателей энергопроизводства, необходимо реализовать возможность ликвидации или уменьшения дефицита энергомощностей крупных городов.

Аннотация

В статье рассматривается роль «малой» энергетики в обеспечении энергетической безопасности страны. Описываются проблемы и причины повышения надежности энергоснабжения потребителей. Автор вводит понятия «малая энергетика», «распределенная энергетика» и показывает их важную и положительную роль в повышении комплексных показателей эффективности и надежности «большой» энергетики. В статье говорится о том, что «малая» энергетика способна внести большой вклад в развитие энергетической независимости России.

Реферат

В статье кандидата технических наук А.А. Ермилова «Роль «малой» энергетики в решении проблем «большой» энергетики», опубликованной в научном журнале «Новости теплоснабжения» №1(101), 2009 г. рассматривается одна из важнейших проблем «большой» энергетики и пути ее решения.

В начале статьи автор называет несколько причин надежности энергоснабжения:

• появление в целом ряде регионов России дефицита в электрической энергии из-за роста энергопотребления;

• моральное и физическое старение оборудования энергопредприятий;

• недостаточная сбалансированность между потреблением и генерацией в сочетании с ветхостью и недостаточной пропускной способностью электрических сетей; угроза террористических актов в отношении энергетических объектов, ЛЭП, газо- и нефтепроводов;

• аномальные и стихийные климатические явления.

Далее автор пишет о важной положительной роли «малой» энергетики в повышении комплексных показателей эффективности и надежности «большой» энергетики.

По мнению А.А. Ермилова увеличение объектов «малой» энергетики на местах может создать такие устойчивые системы и связи, что если не все, то многие потребители не почувствуют отключения той или иной линии по каким-то причинам.

Автор обращает внимание на то, что «малая» энергетика в виде распределенных по территории региона генерирующих источников существенно повышает надежность энергоснабжения потребителей.

Реализация концепции распределенной энергетики будет способствовать снижению физических потерь в существующих электрических сетях из-за уменьшения перетоков по линиям электропередач. Поэтому вопросы развития и технического перевооружения электрических сетей и размещения генерирующих источников в регионах должны рассматриваться в комплексе и совместно. Это может способствовать оптимизации (существенному снижению) затрат как при размещении генерации, так и при обновлении сетевого хозяйства на местах в сравнении с вариантом решения этих проблем независимо друг от друга. В свою очередь, у сетевиков появится возможность концентрировать финансовые средства для реализации проектов строительства стратегически важных ЛЭП и ПС, способствующих дальнейшему развитию Единой Энергетической Сети России.

Автор статьи А.А. Ермилов указывает на то, что размещение источников генерации «малой» энергетики не должно быть самоцелью и результат ее внедрения должен заключаться в повышении не только надежности, но и эффективности и других важных показателей энергопроизводства. В первую очередь, необходимо реализовать возможность ликвидации или уменьшения дефицита энергомощностей крупных городов с полумиллионным и миллионным населением. Как правило, это областные и краевые центры, столицы республик. Современные объекты распределенной энергетики позволяют осуществить этот замысел с большим экономическим эффектом.

Затем автор останавливается на проблемах размещения объектов «малой» энергетики на территории действующих предприятий. Практически все наши действующие ТЭС и котельные, построенные по нормам и правилам проектирования энергообъектов советского времени, занимают большие площади. Западные специалисты на таких же площадях по своим нормам вместо одного нашего объекта располагают несколько. При этом ни по эстетическим, ни по технико-экономическим показателям западные станции нашим не проигрывают.

Автор статьи указывает на то, что давно назрела необходимость пересмотра многих Норм и Правил, которые препятствуют внедрению новых технологий. Это относится и к ГОСТам, и СНиПам, и другим НТД.

А.А. Ермилов полагает, что в новых Правилах должны быть введены такие требования и нормы, как МВт/га в отношении генпланов, МВт/м2 и МВт/м3 в отношении главных корпусов.

На больших территориях наших электростанций и котельных, обеспечивая все требования промышленной безопасности, можно построить или пристроить значительные мощности на базе современных технологий.

Автор А.А. Ермилов уверен в том, что по мере наработки опыта, числа часов использования и числа агрегатов и последующего усовершенствования, отечественная энергетика будет способна успешно конкурировать с агрегатами производства передовых иностранных фирм и «малая» энергетика способна внести большой вклад в дело обеспечения энергетической независимости России.

Статья

РОЛЬ «МАЛОЙ» ЭНЕРГЕТИКИ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ «БОЛЬШОЙ»

ЭНЕРГЕТИКИ

К. т.н. А. А. Ермилов, директор Департамента мобилизационной подготовки оперативного контроля, ГО и ЧС в ТЭК, Министерство энергетики РФ

(Одной из важнейших задач, которая сегодня стоит перед энергетиками, является повышение надежности энергоснабжения потребителей. Она зависит от многих причин, но основными из них являются:

• появление в целом ряде регионов России дефицита в электрической энергии из-за роста энергопотребления;

• моральное и физическое старение оборудования энергопредприятий;

• недостаточная сбалансированность между потреблением и генерацией в сочетании с ветхостью и недостаточной пропускной способностью электрических сетей;

• угроза террористических актов в отношении энергетических объектов, ЛЭП, газо- и нефтепроводов;

• аномальные и стихийные климатические явления.

Исторически сложилось, что на территориях с развитой генерацией количество электростанций достигает десятка, тогда как в большинстве республик, краев и областей их можно пересчитать по пальцам. Например, на территории Калмыкии вообще нет генерирующих источников, в Курганской области одна ТЭЦ, Марийская и Мордовская республики имеют по 2-3 источника, суммарная мощность которых колеблется от 250 до 350 МВт, в Ивановской и Омской областях всего по 3 электростанции. И этот список можно продолжить. Ясно, что надежность энергоснабжения конечных потребителей в такой ситуации определяется, в основном, надежностью работы электросетевого хозяйства региона (подстанций и электрических сетей). Надежность же работы самих электростанций, а, следовательно, и надежность поставки продукции в сети, зависит от количества одновременно работающих турбогенераторов, котлов. В летнее время на некоторых ТЭЦ из-за отсутствия или отказа потребителей от тепловых нагрузок возникают режимы, когда приходится оставлять в работе один турбогенератор с одним котлом. При этом резко увеличивается вероятность посадки этой станции на нуль. Также общеизвестно, что столицы республик, областей и краев, т.е. большие города регионов, особенно «миллионники», зимой и летом испытывают дефицит в электрической мощности, которая традиционно доставляется по ВЛ-500, 220 кВ от крупных энергоисточников - ГЭС, ГРЭС, АЭС, расположенных далеко от этих городов. Поэтому надежность электроснабжения крупных городов также в значительной степени уязвима из-за отсутствия баланса генерации и потребления в пределах самого города.

Надо сказать, что в энергетической литературе до сих пор нет четкой трактовки этого понятия. Обычно понятие «малая» энергетика включает в себя генерирующие установки мощностью до 30 МВт - это маломощные теплоэлектроцентрали (за рубежом их чаще называют «когенерирую-щие установки»), малые гидроэлектростанции, установки, перерабатывающие энергию ветра и солнца, и т.д. Известен еще один термин - «распределенная» энергетика. Это определенный уклад системы организации электро- и теплоснабжения в регионе. Это пласт и диапазон мощностей агрегатов, которые потенциально могут быть установлены как генерирующие источники на разбросанных по территории региона объектах, работающие в общую сеть, а также и на существующих ныне электростанциях, особенно на ТЭЦ. Образуется так называемая распределенная (рассредоточенная) по территории региона сеть электростанций (или распределенная энергетика), в основном из объектов «малой» энергетики.

Так что, термины «малая» и «распределенная» энергетика в рассматриваемом случае являются синонимами и употребляются, чтобы обозначить ту нишу, которая пока не востребована и не занята в отечественной энергетике.

«Малая» энергетика может сыграть весьма важную и положительную роль в повышении комплексных показателей эффективности и надежности «большой» энергетики.

Чтобы лучше понять некоторые технические аспекты распределенной энергетики, представим себе следующее. На территориях, где раньше размещались 2-3 крупных генерирующих источника, появляются несколько десятков центров генерации, расположенных преимущественно в районных центрах, маленьких городах и на территориях предприятий. Электрическую энергию эти потребители раньше получали издалека по электрическим сетям, но сейчас она производится и, в основном, потребляется непосредственно на месте. Если возникает излишек, то продукция отпускается во внешнюю сеть; если дефицит, то недостающая часть баланса, как и раньше, поступает по электрическим сетям. Очевидно, что надежность энергоснабжения потребителей при появлении объектов «распределенной» энергетики резко возрастает. Ранее отключение единственной действовавшей магистральной электрической сети привело бы к отключению всех потребителей, подключенных к этой линии. С появлением генерирующих источников на местах можно создать такие устойчивые системы и связи, что если не все, то многие потребители не почувствуют отключение той или иной линии по каким-то причинам. Хотя в некоторых случаях (например, при достаточно развитой мощности ветроэлектростанций) они могут усложнить работу системного оператора, но эта проблема чисто инженерная и легко решаемая. Однако думается, что ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что «малая» энергетика в виде распределенных по территории региона генерирующих источников существенно повышает надежность энергоснабжения потребителей. Реализация концепции распределенной энергетики будет способствовать снижению физических потерь в существующих электрических сетях из-за уменьшения перетоков по линиям электропередач. Поэтому вопросы развития и технического перевооружения электрических сетей и размещения генерирующих источников в регионах должны рассматриваться в комплексе и совместно. Это может способствовать оптимизации (существенному снижению) затрат как при размещении генерации, так и при обновлении сетевого хозяйства на местах в сравнении с вариантом решения этих проблем независимо друг от друга. В свою очередь, у сетевиков появится возможность концентрировать финансовые средства для реализации проектов строительства стратегически важных ЛЭП и ПС, способствующих дальнейшему развитию Единой Энергетической Сети России. Можно будет осуществить переброску мощностей крупных перспективных Сибирских угольных ТЭС, ГЭС в зоны Уральского и Центрального регионов, а также построить линии для экспортных поставок за рубеж. Размещение источников генерации «малой» энергетики не должно быть самоцелью. Результат ее внедрения должен заключаться в повышении не только надежности, но и эффективности и других важных показателей энергопроизводства. В первую очередь, необходимо реализовать возможность ликвидации или уменьшения дефицита энергомощностей крупных городов с полумиллионным и миллионным населением. Как правило, это областные и краевые центры, столицы республик. Современные объекты распределенной энергетики позволяют осуществить этот замысел с большим экономическим эффектом.

Сегодня уже многим понятно, что существующие традиционные ТЭЦ (как правило, работающие на газообразном топливе) являются прекрасным объектом для установки там ГТУ мощностью от 20 до 150 МВт в качестве надстройки к существующей инфраструктуре. В секторе теплоснабжения страны действуют 486 ТЭЦ, и их потенциал надстроек таков, что ТЭЦ России готовы вместить в себя несколько инвестиционных проектов размером 30-40 тыс. МВт. Эти довольно мощные объекты «распределенной» энергетики будут располагаться на территории действующих ТЭЦ таким образом, что их установленная мощность может в зависимости от потребности города и региона возрасти на несколько сотен мегаватт, вплоть до обеспечения баланса потребности города в электрической энергии и мощности. Следующими потенциально интересными объектами размещения «малых» генерирующих источников в виде ГТУ являются многочисленные котельные, расположенные не только в больших, но и в малых городах, а также в поселках городского типа. Их по стране насчитывается около 6,5 тыс. от 20 до 100 Гкал/ч, более 180 тыс. котельных меньшей мощности, где с термодинамической точки зрения газ сжигается неразумно. Ныне во многих регионах 40-60% газового топлива горит в коммунальных котельных и в быту для нужд населения. Здесь могут найти широкое применение объекты «малой» энергетики мощностью от сотен кВт до нескольких МВт. И они реально будут распределены по территории региона. Противники надстройки существующих ТЭС газотурбинными установками очень часто приводят такие аргументы, как нехватка площадей на генплане действующих станций. По этому поводу необходимо констатировать следующее. Практически все наши действующие ТЭС и котельные, построенные по нормам и правилам проектирования энергообъектов советского времени, занимают большие площади. Западные специалисты на таких же площадях по своим нормам вместо одного нашего объекта располагают несколько. При этом ни по эстетическим, ни по технико-экономическим показателям западные станции нашим не проигрывают. Давно назрела необходимость пересмотра многих Норм и Правил, которые препятствуют внедрению новых технологий. Это относится и к ГОСТам, и СНиПам, и другим НТД. Например, требование СНиП о запрещении прокладки газопроводов высокого давления по территории городов и населенных пунктов в нашей стране усложняет строительство газотурбинных электростанций. В большинстве стран Западной Европы газопроводы под давлением 60-70 кгс/см2 проложены до центра больших городов, что, естественно, упрощает внедрение газотурбинных технологий. В новых Правилах должны быть введены такие требования и нормы, как МВт/га в отношении генпланов, МВт/м2 и МВт/м3 в отношении главных корпусов. С другой стороны, «нет худа без добра». На больших территориях наших электростанций и котельных, обеспечивая все требования промышленной безопасности, можно построить или пристроить значительные мощности на базе современных технологий. Например, надстройка Казанской ТЭЦ-1 двумя ГТУ по 25 МВт практически не привела к значительному изменению существующей инфраструктуры и площадей.

«Малая» энергетика способна сыграть свою положительную роль в обеспечении энергетической безопасности страны. Маркетинговые исследования, проведенные по оценке рынков СМР, ПИР, оборудования, стройматериалов, необходимых для реализации проектов 5-летней инвестиционной программы Холдинга РАО ЕЭС по объектам тепловой генерации, показали, что возможности отечественного машиностроения не способны удовлетворить планы обновления тепловой генерации страны. По объему вводимых мощностей мы будем вынуждены прибегнуть к услугам иностранных фирм. И это, в первую очередь, касается оборудования мощных блоков П ГУ 400, 800 МВт.

Как уже было сказано, имеющийся мощный потенциал теплового рынка многочисленных котельных в процессе производства дешевой электроэнергии пока не задействован. По статистической отчетности его величина в целом по стране оценивается цифрой 1 млрд Гкал. При этом их суммарная установленная мощность при круглогодичном использовании равнялась бы 100 тыс. МВт. Как видно, это почти три 5-летние инвестиционные программы Холдинга по 34 тыс. МВт. Если взглянуть на этот потенциал с точки зрения повышения эффективности использования поставляемого газа, то сжигание его когенерационным способом позволило бы уменьшить потребление газа до 1,5 раз, или в столько же раз увеличить генерацию электрической и тепловой энергии при сохранении уровня потребления поставляемого газа. Для надстройки этих котельных могут быть востребованы ГПА и ГТУ мощностного ряда от 1 до 30 МВт. ГПА отечественного производства, удовлетворяющих требованиям энергетики, пока почти нет. А вот отечественные производители ГТУ мощностного ряда от 2,5 до 25 МВт буквально выстроились на старте и ждут лишь отмашки. Это отечественные моторостроительные авиационные заводы. Их оборудование уже прошло этап апробирования для наземных целей, находит широкое применение на объектах «Газпрома», и используется как опытно-промышленные энергоисточники в других отраслях. Потенциал отечественного авиационного машиностроения для энергетики пока еще ни со стороны энергетиков, ни со стороны коммунальщиков не востребован. Для ГТУ «малой» энергетики сопутствующее оборудование: котлы-утилизаторы, генераторы и др. также может быть поставлено отечественными производителями. По мере наработки опыта, числа часов использования и числа агрегатов и последующего усовершенствования, отечественная «малая» энергетика будет способна успешно конкурировать с агрегатами производства передовых иностранных фирм. Да и сейчас показатели эффективности у многих из них уже находятся на передовом мировом уровне, хотя как было выше сказано, при комбинированном способе их использования этот показатель определяющей роли не играет. Возможность же их производства на нескольких отечественных заводах дает заказчику право выбора, оптимизируя их стоимость. В свою очередь, «малая» энергетика способна внести большой вклад в дело обеспечения энергетической независимости России.