На Светлогорской ТЭЦ, а затем и других электростанциях РУП «Гомельэнерго» планируется внедрение абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов (АБТН), что должно повысить эффективность генерирующих источников. В рамках этой работы ведущим белорусским энергетическим институтом «БелТЭИ» уже начато проектирование.

АБТН на ТЭЦ энергосистемы республики будут внедряться впервые (на промышленных предприятиях они уже работают). В связи с этим для более глубокого изучения особенностей применения и эксплуатации АБТН на ТЭЦ в Южную Корею и Китай была направлена группа специалистов РУП «Гомельэнерго», в которую вошли главный инженер В. А. Соболь, заместитель генерального директора С. Ю. Иванов и главный инженер Светлогорской ТЭЦ К. И. Башаркевич. Для научной и организационной поддержки в состав делегации были включены профессор кафедры ПТЭиТ БНТУ В. Н. Романюк и директор ЗАО «Сервис тепло и хладооборудования» С. В. Мальков.

Упрощённо маршрут делегации выглядел следующим образом: Минск - Абу-Даби - Сеул - Шанхай - Чанша - Пекин - Абу-Даби - Минск. Это о перелётах (в общей сложности около 24 тысяч километров). Нас же интересуют остановки. Итак, по порядку.

Республика Корея, или Южная Корея

ТЭЦ в городах-спутниках Сеула: Аньян и Айшань

Обе станции принадлежат частной энергетической компании GS Power (Grow with uS).

Гостей приветствовал президент GS Power. Его заместители показали станцию и рассказали о компании.

GS Power — подразделение корпорации GS, в сферу деятельности которой, помимо производства тепловой и электрической энергии, входят нефтепереработка, производство товаров народного потребления, спортивная индустрия. Также компания занимается проектированием и строительством станций за границей (Армения, Бразилия, Оман, Тан­зания, Австралия).

Электроэнергия, выработанная на станциях GS Power, продаётся государственной компании КЕРСО, которая затем её распределяет.

Тепловую энергию станции могут продавать на­прямую населению для отопления.

ТЭЦ в Аньяне введена в эксплуатацию в 1992 г., а в 2000 г. приобретена корпорацией С5. Установленная электрическая мощность — 415 МВт, тепловая — 450 Гкал. Последнюю образуют:

  • сама ТЭЦ — 102 Гкал;
  • пиковая водогрейная котельная (находится в резерве, включается в работу только в аварийной ситуации) — 140 Гкал;
  • мусоросжигающий завод (в обязательном порядке устанавливается на ТЭЦ по требованию государственных властей) — 54 Гкал;
  • два тепловых аккумулятора объёмом 20 тыс. м3 каждый (температура зарядки — 99 °С, разрядки — 55 °С).

На ТЭЦ установлен парокомпрессионный тепловой насос, который законсервирован, поскольку экономически оказался невыгоден из-за высокой стоимости электроэнергии.

В состав ТЭЦ входят солнечные батареи и топливные элементы, однако ни те ни другие экономически себя не оправдывают. Они установлены, поскольку производителю в обязательном порядке по требованию государственных властей требуется 5 % электроэнергии генерировать по «зелёной» технологии.

В котлах-утилизаторах происходит глубокое охлаждение уходящих газов — до 145 °С, а затем установлена дополнительно низкотемпературная ступень охлаждения (газовый сетевой бойлер), в которой уходящие газы охлаждаются до 75 °С.

На балансе ТЭЦ тепловые сети протяжённостью 407 км. Прокладка подземная, ПИ-трубы диаметром 900-1000 мм. В зимний период температура прямой сетевой воды — 115 °С, обратной — 55 °С. Давление прямой сетевой воды 1,2 МПа — зимой, 0,8 МПа — летом, расход сетевой воды — 3 тыс. м3/ч. Температура прямой сетевой воды летом не ниже 95 °С, обратной — 85 °С. Такой температурный график сетевой воды обеспечивает более высокие показатели работы установленных у потребителей абсорбционных холодильных машин (АБХМ используются в локальных хладоцентрах зданий либо централизованно — на район), для обеспечения работы которых покупается тепловая энергия в межотопительный период. Работают по электрическому графику.

Для ТЭЦ чисто формально более выгоден температурный график сетевой воды 86/70 °С, при котором также возможна работа АБХМ, но с худшими показателями. Однако делается всё для привлечения потребителей тепловой энергии и загрузки ТЭЦ в межотопительный период, что в конечном итоге перекрывает потери от менее выгодного, на первый взгляд, температурного графика.

Выгода применения тепловых аккумуляторов на ТЭЦ подтверждается тем, что в настоящее время на ней дополнительно к имеющимся возводятся ещё два бака такой же единичной ёмкости — 20 тыс. м3. И это при расположении ТЭЦ непосредственно в жилом массиве, где стоимость земли чрезвычайно высока.

На ТЭЦ в Аньяне АБТН не установлены. Работает небольшая АБХМ корпорации  BROAD для кондиционирования воздуха в административно-бытовом корпусе.

Республика Корея
Население: 48955203; площадь: 99392 км2 (480 чел/км2); ВВП: всего —1457 млрд. USD на душу населения — 29140 USD

Мощность генерации энергосистемы Южной Кореи достигает 76 ГВт, потребление электроэнергии — более 455 млрд. кВт ч (2011 г.). В её составе находятся 20 атомных (АЭС) и более 200 разнотопливных тепловых (ТЭС) электростанций. Из них 10 % — ТЭЦ, 90 % — КЭС. В выработке электроэнергии конденсационными источниками на АЭС приходится 20 %, на обычные тепловые КЭС — 80 %. Относительно небольшие единичные мощности гене¬рирующих источников снижают затраты на поддержание горячего резерва и облегчают регулирование генерации при покрытии графика нагрузок. Основное топливо — уголь или природный газ, который поступает в страну морским путём в сжиженном виде. Цена природ¬ного газа — 1000 USD за 1000 м3, теплота сгорания составляет 8,6 Мкал/м3.

По прогнозам, к 2024 г. внутренний спрос может превысить 550 млрд. кВт ч, поэтому планом развития энергетики до 2024 г. (принят в конце 2010 г.) предусмотрено масштабное строительство электростанций. Значительные инвестиции планируются в строительство АЭС и ТЭС (угольных и газовых).

В 2012 г. вступила в действие национальная программа Renewable Portfolio Standard (RPS), устанавливающая квоту возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для всех производителей с установленной мощностью более 500 МВт. Планируется, что доля ВИЭ в суммарном производстве электроэнергии после 2022 г. должна составить 10 % (в 2012 г. — около 2 %).

Тарифы на тепловую и электрическую энергию независимо от типа генерирующего источника устанавливает государство. Цена электроэнергии в часы пиковых нагрузок — 0,2 за КВт ч, в часы ночных провалов — 0,08 1150 за КВт ч. Тарифы на тепловую энергию (USD/Гкал): для населения — 60; для госбюджетных учреждений — 80; офисы и промышленность —100. Потребители, использующие сетевую воду в летнее время для обеспе¬чения работы абсорбционных холодильных машин, получают тепловую энергию со скидкой 30 % и дополнительно в отопительный период — 10 %, уже на нужды отопления, что призвано стимулировать потребление тепловой энергии и увеличить загрузку ТЭЦ в межотопительный период.

Когеа Electric Power Corporation (КЕРСО) — крупнейшая энергетическая компания в Южной Корее. Сфера деятельности включает производство, передачу и распределение электроэнергии, а также развитие проектов в сфере электроэнергетики, ветроэнергетики, ядерной энергетики, добычи угля. 51 % акций КЕРСО принадлежит корейскому правительству. Установленная мощность генерирующих источников (совместно с филиалами и дочерними компаниями) — более 65 ГВт. На КЕРСО приходится порядка 90 % выработки всей электроэнергии в Корее.

ТЭЦ в Айшане.

Здесь установлены четыре абсорбционных тепловых насоса (АБТН) в отдельном помещении из сендвич-панелей. Там же расположены дополнительные установки для более эффективного использования АБТН и установки инженерного обеспечения всей системы: охладитель конденсата, паровой бойлер (для догрева сетевой воды), сетевой насос с гидромуфтой, насос перекачки утилизируемого потока и пр. Постоянного обслуживающего персонала в помещении нет. Управление всем комплексом осуществляется с центрального щита управления. С помощью АБТН утилизируется низкотемпературный тепловой поток (30/35 °С) расположенного рядом с ТЭЦ про­мышленного предприятия. Тепловая мощность потока утилизации — 18 Гкал/ч при том, что мощность потока теплоты, отпускаемой от упомянутых АБТН, с сетевой водой составляет 48 Гкал/ч. Нетрудно определить экономию затрат тепловой энергии, величина которой превышает 40 %. 60 % тепловой энергии, необходимые для работы АБТН, потребляется с паровым теплоносителем давлением 0,3 МПа, который поступает от близлежащей угольной КЭС, не принадлежащей корпорации GS.

Персонал обоих ТЭЦ составляет 240 человек. Ремонты, наладка, испытания оборудования выполняют­ся силами сервисной компании Energy Service Company.

Корпорация GS помогает населению переходить на энергосберегающее освещение — обеспечивает его энергосберегающими лампами. Свои затраты окупает в течение 5-6 лет за счёт взимания платы с населения в указанный период за старое потребление и продажи разницы электропотребления другим покупателям.

В обозримой перспективе GS Power планирует перейти к централизованному получению холодной воды (7/12 °С) и продаже её потребителям, что ещё больше загрузит ТЭЦ в межотопительный период.

Китайская Народная Республика

Энергетический центр Моопbау в Шанхае

Энергетический центр представляет собой мини-ТЭЦ, а точнее тригенерационный комплекс. Он состоит из 4 газопоршневых агрегатов (ГПА) общей электрической мощностью 4,8 МВт и 4 АБТН мощностью, соответствующей потоку тепловой энергии от двигателей внутреннего сгорания ГПА. Комплекс снабжает электроэнергией, тепловой энергией для горячего водоснабжения и холодной водой для кондиционирования потребителей офисно-промышленного квартала.

Интерес представляет компоновка станции. На нулевой отметке расположены испарительные градирни. На втором уровне, ниже нулевой отметки, — генерирующие установки: 4 ГПА американского производства и 4 АБТН производства корпорации ВRОАD. На третьем уровне (под вторым) — резервные холодильные установки с электроприводом.

Павильон ВRОАD на территории выставочного комплекса Шанхай Экспо-2010

Как спонсору Всемирной выставки Экспо-2010, проходившей с 1 мая по 31 октября 2010 г. в Шанхае, корпорации BROAD было разрешено в числе стран-участниц построить свой павильон. 6-этажное здание было возведено готовым к эксплуатации всего за 24 часа!  Кроме того, системы кондиционирования павильонов многих экспонентов выставки были оснащены оборудованием компании.

 Павильон ВRОАD на территории выставочного комплекса Шанхай Экспо-2010

Как спонсору Всемирной выставки Экспо-2010, проходившей с 1 мая по 31 октября 2010 г. в Шанхае, корпорации BROAD было разрешено в числе стран-участниц построить свой павильон. 6-этажное здание было возведено готовым к эксплуатации всего за 24 часа!  Кроме того, системы кондиционирования павильонов многих экспонентов выставки были оснащены оборудованием компании.

Корпорация BROAD. Чанша

Главный предмет изучения в Китае — производитель АБТН, корпорация BROAD: производственный потенциал, проекты и, конечно же, оборудование, опыт его применения и эксплуатации, обслуживания.

Корпорация BROAD была основана в 1988 г.

Основное производство и штаб-квартира расположены в г. Чанша (административный центр провинции Хунань). BROAD входит в число 20 наиболее успешных предприятий Китая. Корпорацию образуют следующие подразделения:

  • BROAD Air Conditioning Co. — производство АБТН и АБХМ;
  • BROAD Energy Service Co. — работы «под ключ» по установке АБТН и АБХМ, сопровождение и техническая поддержка в период эксплуатации;
  • BROAD Air Quality Co. — производство рекуператоров и воздухоочистителей;
  • BROAD Sustainable Building Co. (BSB) — строительство зданий.

Оборудование поставляется более чем в 70 стран мира,  включая США, где BROAD занимает большую часть рынка АБХМ, Канаду, Россию, Беларусь, Австралию, страны Европы, Азии, Африки и Латинской Америки. Система управления и контроля качества сертифицирована по стандарту ISO 9001. Как технологии производства, так и оборудование, выпускаемое компанией, относятся к разряду энергоэффективных. Продукция непрерывно совершенствуется. Например, за 25 лет существования создано 10 модификаций АБХМ. Следует отметить, что энергосбережению в разработках корпорации BROAD уделяется особое внимание.

Поскольку вся продукция BROAD — это ответственное материалоёмкое оборудование для длительной эксплуатации, особое внимание уделяется вопросам обеспечения его надёжности. Наряду с применением комплектующих от ведущих мировых производителей выполняется тотальный входной контроль материалов и изделий, а также готовой продукции: испытания и тестирование каждого изделия в течение необходимого времени с окончательным испытанием его в присутствии заказчика с выходом на заданные параметры. На всех предприятиях царят чистота и порядок — свидетельства высокой культуры производства.

После ввода в эксплуатацию АБТН и АБХМ с помощью глобальной системы мониторинга и сервиса оборудования через сеть Интернет отслеживается их работа и осуществляется помощь в эксплуатации специалистами BROAD ENERGY SERVICE и региональных сервисных центров, один из которых действует в Минске. Непрерывно проходит обучение персонала покупателей.

Завод BROAD Air Conditioning по производству АБТН и АБХМ

Завод, как и штаб-квартира BROAD, расположен в одном из древнейших городов Китая — Чанша. Его население составляет более 7 миллионов человек. Чтобы решить для своих работников проблемы жилья и доставки к месту работы, прямо на огромной территории завода, которая мало напоминает промышленное предприятие, было построено всё необходимое для жизни. Сюда следует отнести жилые дома, гостиницу, магазины, объекты общественного питания, бытового обслуживания и т. д. Есть свои музей и дворец.

Завод BROAD Sustainable Building (BSB)

Одно из направлений деятельности корпорации BROAD — строительство зданий. Предприятие создано в марте 2009 г. Расположено в 70 км от г. Чанша.

Всего 15 дней потребовалось 200 рабочим, чтобы возвести под ключ 30-этажный отель Т30 со всей отделкой и «начинкой».

Все элементы здания (металлический каркас, межэтажные перекрытия с уже смонтированными коммуникациями, внешние стены с заранее установленными теплоизоляцией и окнами) изготавливаются на заводе ВSВ, доставляются на строительную площадку, где монтируются с помощью болтовых соединений.

Во всех крупных элементах заранее проложены электрические кабели, установлены светодиодные светильники, скрытые воздуховоды централизованной системы кондиционирования и вентиляции, тепло- и звукоизоляционные панели и т. д.

Готовые к сборке компоненты составляют 90% здания. На стройке ничего подгонять по месту не надо: детали изготовлены с точностью ±0,2мм.

Наряду с поразительной скоростью возведения и низкой стоимостью (1000 USD за м2, что на 10-30 % ниже, чем для обычных зданий) здание обладает целым рядом достоинств и преимуществ.

Здание в 5 раз эффективнее большинства обычных строений в плане расхода энергии. Потребление энергии в летний период составляет 20-30 Вт на м2, зимой — 10-20 Вт на м2.

Применены порядка 30 различных энергосберегающих технологий, включая теплоизоляцию наружных стен и крыши, 3-камерные стеклопакеты для окон, рекуперацию теплоты свежего и уходящего воздуха, утилизацию сточных вод для получения биогаза, использование энергии солнца, светодиодного освещения и др.

Экономия строительных материалов: по сравнению с традиционным зданием такого же размера потребовалось в 6 раз меньше цемента и всего в 1,2 раза больше стали.

Сейсмостойкость: ТЗО способно выдержать землетрясение с магнитудой 9 баллов.

Система вентиляции с набором фильтров делает воздух в помещениях в 20 раз чище, чем наружный.

Производится только один процент строительных от ходов. Отсутствие пыли и вредных материалов на стройке. Гладкие внутренние и наружные поверхности стен.

Исключён риск пожара во время строительства, так как не применяется сварка.

Высокий уровень автоматизации, например, управления освещением, кондиционированием.

В ТЗ0  есть стандартные номера, обычные и посольские люксы, а также президентские апартаменты. Помимо номеров в здании расположились ресторан, бар, тренажёрный зал и бассейн, подземная парковка и вертолётная площадка.

В ближайшее время ВSВ планирует построить самое высокое здание в мире и сделать это в кратчайший срок — за полгода. Небоскрёб, который будет строиться в г. Чанша, поднимется на рекордные 838 м, что на 10 м выше самого высокого на сегодня здания в мире — 163-этажной башни «Бурдж-Халифа» в Дубае.