1 стр. из 1

Дефицит и дороговизна электроэнергии, загруженность имеющихся электрических и тепловых сетей определяют активное развитие автономной энергетики. Распространенным решением для Санкт-Петербурга является строительство газовых котельных, весьма редко используются когенерационные системы автономного производства электрической и  тепловой мощности, и, к сожалению, в Петербурге, в отличие от других российских городов, нет опыта создания тригенерационных энергоцентров (одновременное производство электрической, тепловой и холодильной мощности).

Системный анализ не двух видов потребляемых ресурсов — электричества и тепла — а трех — электричества, тепла и холода — на стадии принятия предпроектных решений позволяет в дальнейшем обеспечить наилучшие инвестиционные и эксплуатационные показатели энергообеспечения строительных объектов.

На основе доступных вариантов ресурсообеспечения: центральное или автономное электроснабжение, центральное или автономное теплоснабжение, выработка холода из электрического или теплового ресурса, — путем многовариантного подбора основного энергетического оборудования производится поиск оптимального решения по критерию минимизации приведенных затрат.

Стандартные варианты ресурсообеспечения, согласно которым проводился сопоставительный анализ:
1. Все ресурсы подводятся от городских сетей, холод вырабатывается парокомпрессионными холодильными машинами.
2. Электроэнергия подводится от городских сетей. Тепло вырабатывается газовой котельной, холод — парокомпрессионными холодильными машинами.
3. Электроэнергия подводится от городских сетей. Тепло вырабатывается газовой котельной, холод — абсорбционными холодильными машинами, работающими на горячей воде.
4. Электроэнергия подводится от городских сетей. Тепло и холод вырабатываются абсорбционными холодильными машинами, работающими при прямом горении газа. Предусмотрен «пиковый» газовый котел.
5. Тригенерационный центр. Электроэнергия вырабатывается когенерационными установками (газовыми турбинами или газопоршневыми машинами). Дефицит тепла покрывается газовой котельной, холод вырабатывается абсорбционными холодильными машинами, работающими на горячей воде от котлов утилизаторов когенерационных установок.
6. Тригенерационный центр. Электроэнергия вырабатывается когенерационными установками (газовыми турбинами или газопоршневыми машинами). Тепло и холод вырабатываются абсорбционными холодильными машинами, работающими на выхлопных газах когенерационных установок. В абсорбционные холодильные машины могут быть интегрированы газовые горелки, что позволяет вырабатывать тепло и холод независимо от расхода выхлопных газов когенерационных установок.

В Санкт-Петербурге на подавляющем количестве объектов нового строительства реализуются схемы 1 и 2. Немногочисленные примеры реализации схем 3, 4 имеет компания ЗАО «БТКиО». В целом по России в 2006–2007 гг. реализовано 17 объектов по схемам 4–6. Это недопустимо мало.

Поясним на простейшем расчете.

Для центральной полосы России для нужд систем кондиционирования воздуха проектировщик полагает примерно 80 Вт/кв. м (удельная  холодопроизводительность). Системы кондиционирования воздуха, построенные по  схемам 1 и 2, в летний период  потребляют примерно 25 Вт/кв. м электрической мощности. Для объекта, например, площадью 50 000 кв. м получим электропотребление 1,25 МВт электрической мощности. Эту мощность в дополнение к нуждам другого электрооборудования здания запрашивают у электросбытовой компании, оплачивают ее подключение, выполняют соответствующие технические условия. Стоимость подключения в Санкт-Петербурге достигает 50 000 руб/кВт, следовательно, не применяя схемы 1 и 2, можно исключить для рассматриваемого примера 6,25 млн. руб., еще не приступая к закупке оборудования.

Стоимость холодильного оборудования по схемам 1–6 для крупных объектов примерно одинакова. Стоимость когенерационного оборудования сравнима со стоимостью оплаты услуг подключения централизованного электроснабжения. Таким образом, очевидно, что применение схем 3-6 выгодно всегда. Если применение схем (наиболее выгодных) 5 и 6 на сегодняшний день сдерживается административными факторами, то схемы 3 и 4 реализуются гораздо проще.

Поскольку в последнее время отчетливо выявляется тенденция проектирования и строительства крупных и сверхкрупных объектов, приведем расчетные результаты именно для таких случаев.

Пример 1. Деловой центр, суммарная площадь S150 000 кв. м.

В комплекс входят: здания бизнес-центра суммарной площадью S=70 000 кв. м, выставочные помещения суммарной площадью S=14 000 кв. м, гостиница, рестораны — S=13 000 кв. м, спортивный центр — S=4 000 кв. м, отапливаемый паркинг — S=50 000 кв. м, технические помещения и т. п.

Энергетические нагрузки: электропотребление P=11,9 МВт; теплопотребление Q=20,28 МВт; холодоснабжение Q0=12, 0 МВт. Как результат анализа была рекомендована схема тригенерационного центра с применением когенерационных газопоршневых установок и абсорбционных холодильных машин (АБХМ) BROAD, использующих в качестве энергетического ресурса выхлопные газы когенерационных установок. Достигнуто снижение потребности в электроснабжении на 4 МВт, общий объем инвестиций уменьшен на 172 млн. руб. Экономия эксплуатационных затрат, по сравнению с базовым вариантом №1, составила 40%.

Пример 2. Деловой центр, суммарная площадь I-ой очереди строительства S =254 000 кв. м.

В комплекс входят: высотная башня делового центра (офисы класса А) суммарной площадью S=94 500 кв. м, административные здания, выставочные комплексы, библиотеки и т.п. суммарной площадью S=92 000 кв. м, крытый зимний сад — S=15 000 кв. м, отапливаемый паркинг — S=50 000 кв. м, технические помещения и т. п.
Энергетические нагрузки: P=23 МВт, Q=33,4 МВт, Q0=23 МВт.

Анализ показал, что наилучшее решение - это схема обеспечения энергоресурсами по варианту №6, т. е. строительство тригенерационного центра с применением когенерационных газопоршневых установок и абсорбционных холодильных машин, работающих на выхлопных газах. При этом с учетом сезонности теплопотребления было рекомендовано одновременное применение  АБХМ BROAD с интегрированными газовыми горелками, что позволяет в периоды, когда утилизация выхлопных газов КГУ не обеспечивает потребности в тепловой мощности делового центра (ночные часы холодного периода года), холодильным машинам работать в режиме «газового котла».

Предложенная концепция позволяет снизить установленную электрическую мощность на 5,80 МВт. Снижение объемов платежей за подключение к сетям «Ленэнерго» составляет 261 млн. руб. При этом снижение установленной мощности газогенераторов за счет использования абсорбционных машин BROAD взамен парокомпрессионных дополнительно привело к снижению стоимости когенерационного оборудования на 54 млн. руб. Эксплуатационные затраты по предложенному варианту энергообеспечения составили всего 30% от базового  варианта 1.

Применение современных вариантов обеспечения крупных строительных объектов тремя видами энергетического ресурса является важной государственной задачей. Кроме экономического фактора важную роль начинает играть и фактор энергетической безопасности, экономии первичного природного ресурса (газа), экологическая безопасность реализуемых решений.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!