Системы энергоснабжения г.Севастополь
Севастополь расположен на юго-западной оконечности Крымского полуострова. Климат в городе – приморский, влажный.
Климатические условия города характеризуются следующими температурами:
• средняя температура воздуха за год – плюс 12 °С;
• абсолютная минимальная – минус 22 °С;
• абсолютная максимальная – плюс 38 °С;
• средняя наиболее холодной пятидневки (расчетная температура для отопления) – минус 11 °С;
• средняя наиболее холодного периода (расчетная температура для вентиляции) – 0 °С;
• средняя наиболее холодного месяца (февраль) – плюс 2,7 °С;
• средняя за отопительный период – плюс 4,4 °С.
Продолжительность отопительного периода составляет 137 суток.
Сейсмичность для строительства 7 – 8 баллов.
Основным поставщиком тепловой энергии в городе является коммунальное предприятие «Севтеплоэнерго» Севастопольского городского Совета.
Предприятие обеспечивает 82,8 % потребности абонентов города в централизованном теплоснабжении.
При этом на предприятии существуют значительные проблемы с техническим состоянием основного и вспомогательного оборудования. Так, средний уровень износа котельного оборудования по предприятию составляет 70,6 %.
Примерно такая же величина износа котельного оборудования имеет место на основных городских котельных.
Для улучшения ситуации с энергоснабжением города компания «Энерго Альянс» внедряет когенерационные ТЭС на базе газопоршневых машин.
В настоящее время построен собственный теплоцентр с использованием когенерационной установки с двигателем Caterpillar G3508, электрическим и газовыми котлами.
Теплоцентр обеспечивает отопление и ГВС в/ч №116 в бухте «Казачья».
Внедрение газопоршневых когенерационных ТЭС c выработкой электроэнергии и тепла на базе существующих городских котельных ведётся согласно проектам по адресам:
• ул. Михайловская, 5а
• ул. Ерошенко, 17
• ул. Геловани, 3
• ул. Вакуленчука, 35
• ул. Хрусталева, 66
• ул. Рыбаков, 1
Энергетические показатели региона на период до 2015 года.
1.1 УРОВНИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
При оценке перспективных показателей развития энергетики региона учтены рекомендации «ЭК «Севастопольэнерго» и Крымской ЭС.
Уровни электропотребления и электрических нагрузок по «ЭК «Севастопольэнерго» и Крымской энергосистемы на период до 2015 года приведены в таблице 1.1.
№№ п/п | Показатели | Отчет | Перспектива | |||
2000г. | 2005г. | 2006г. | 2010г. | 2015г. | ||
ЭК «Севастопольэнерго» | ||||||
1 | Электропотребление, млн. кВт•ч | 872 | 1007 | 1035 | 1100 | 1200 |
2 | Абсолютный максимум нагрузки, МВт | 184 | 208 | 230 | 260 | 315 |
Крымская ЭС | ||||||
1 | Электропотребление, млн. кВт•ч | 6334 | 6419 | 6588 | 7000 | 7600 |
2 | Абсолютный максимум нагрузки, МВт | 1129 | 1198 | 1321 | 1500 | 1800 |
Совмещенный максимум нагрузки, МВт | 1129 | 1133 | 1185 | 1370 | 1570 |
Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что отчетные показатели электропотребления ЭК «Севастопольэнерго» характеризуются ростом потребления в период 2000-2006 гг. Такая же тенденция характерна для Крымской энергосистемы и ОЭС Украины в целом. Так в период 2000- 2006 гг. электропотребление увеличилось:
• по ЭК «Севастопольэнерго» на 18,7%;
• по Крымской ЭС – на 4%.
Динамика изменения электрических нагрузок соответствует динамике электропотребления. Так в 2000-20006г.г. рост нагрузок составил:
• по «ЭК «Севастопольэнерго» – на 25%;
• по Крымской ЭС – абсолютного максимума - на 17%, совмещенного максимума - на 5%.
В 2006 году нагрузка «ЭК «Севастопольэнерго» составляла 230 МВт (17,4% от нагрузки Крымской ЭС). В перспективный период на уровне 2015 года предполагается увеличение нагрузки до 315 МВт.
1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕРИРУЮЩИХ ИСТОЧНИКОВ КРЫМСКОГО РЕГИОНА
На 1.01.2007г. установленная мощность генерирующих источников Крымской ЭС составила 201 МВт. Станции энергосистемы работают на дорогостоящем газомазутном топливе (кроме Камыш-Бурунской ТЭЦ, которая может использовать донецкие угли), что предопределяет весьма низкий коэффициент использования (от 18 до 36 % в отчетный период).
Энергетические показатели работы существующих энергоисточников Крымской ЭС за 2006г. характеризуются данными, приведенными в таблице 1.2.
№№ п/п | Наименование | Установленная мощность, МВт |
Состав оборудования |
Наработка на 01.01.2007г., тыс. час |
Коэффициент испол., % |
1 | Севастопольская ТЭЦ | 33 | Т-20; Р-13; | 205.5; 298.0 | 32 |
2 | Симферопольская ТЭЦ | 68 | 2xТ-34 | 303.7; 309.9; | 84.1 |
3 | Камыш-Бурунская ТЭЦ | 30 | ПТ (2х12; 6) | 79; 80; 144.8 | 5.3 |
4 | Сакская ТЭЦ | 12 | Т-6; Р-6; | 0.12; 21.7 | 3.3 |
5 | ВЭС | 58 | 5.3 | ||
Итого по Крымской ЭС | 201 | 36.2 |
Как показывает анализ приведенных данных, значительная часть оборудования электростанций Крымского региона характеризуется значительной наработкой (более 200 тыс. часов), физически изношена, морально устарела и требует реконструкции либо замены с целью продления срока службы и сохранения мощности существующих энергоисточников.
Доля собственных энергоисточников в покрытии нагрузки Крымской ЭС в отчетный период не превышает 5-7%. Электроснабжение потребителей Крыма практически полностью обеспечивается из материковой части ОЭС Украины.
Годовое число часов использования установленной мощности весьма ограничено из-за дефицита топлива и неудовлетворенного технического состояния оборудования электростанций и составляло в отчетный период порядка 2300 - 3200 час.
Единственным энергоисточником ЭК «Севастопольэнерго» является Севастопольская ТЭЦ установленной мощностью 33 МВт. Турбины находятся в эксплуатации с начала 50-х годов, давно исчерпали свой энергоресурс. Станция морально устарела и характеризуется низкими технико-экономическими показателями (удельный расход топлива составляет 500 гут/кВт•ч). В условиях высокой стоимости газа это определяло низкий коэффициент использования станции в отчетный период - до 17% (в 2006г. – 32%).
От Севастопольской ТЭЦ обеспечивается 4 - 6% потребности в электроэнергии потребителей ЭК «Севастопольэнерго». Недостаток мощности покрывается из смежных районов Крымэнерго.
В отчетный период дефицит мощности Крымской ЭС составлял до 1200 МВт (в отдельных режимах - до 1350 МВт). Электроснабжение потребителей Крымской ЭС в максимальных режимах обеспечивалось на пределе пропускной способности существующих межсистемных ВЛ.
В перспективный период кардинальным условием надежного электроснабжения потребителей Крымского региона является реконструкция существующих ТЭЦ и ввод новой мощности, как на существующих станциях, так и на новых площадках.
В настоящее время выполнен ряд проработок по реконструкции и расширению существующих станций Крыма, вводу мощности ТЭС на новых площадках, и также ВЭС. Однако ввиду различных факторов, в том числе, из-за отсутствия финансирования, необеспеченности топливом (природным газом), перспектива развития энергоисточников Крыма в период до 2015 года и в настоящее время неоднозначна и неопределенна.
С учетом последних проработок, выполненных институтом в период 2007-2015 гг. предусматривается увеличение мощности на Симферопольской и Сакской ТЭЦ, ввод новых ВЭС. При оценке перспективных балансов мощности Крымской ЭС и Севастопольского региона принято следующее развитие генерирующих мощностей:
№№ п/п | Наименование | 2006г. отчет МВт |
2010г. МВт |
2015г. МВт |
1 | ТЭЦ Крымской ЭС, всего | 143 | 235 | 235 |
в т.ч. Симферопольская | 68 | 74 | 74 | |
Севастопольская | 33 | 33 | 33 | |
Маневренная ТЭЦ 28МВт | - | 28 | 28 | |
Камыш-Бурунская | 30 | 30 | 30 | |
Сакская | 12 | 32 | 32 | |
2 | Существующие ВЭС | 58.0 | 95.6 | 136 |
3 | Новые ВЭС, всего | - | 400 | 600 |
4 | ТЭС (Щелкино) | - | 50 | 50 |
Суммарная установленная мощность Крымской ЭС, всего |
201 | 780.6 | 1021 |
Участие в балансе мощности ВЭС определяется внешними условиями - эксплуатируемые в настоящее время ВЭС характеризуются низким энергетическим потенциалом (Кисп = 5%). Намечаемые к строительству в Крыму ВЭС будут обладать более высоким энергетическим потенциалом с увеличением коэффициента использования до 40-42%.
Полноценное участие в балансе мощности тепловых станций в энергосистеме, в том числе и на рассматриваемой в работе новой ТЭЦ может быть реализовано при условии обеспечения их в необходимом объеме топливом (в частности природным газом).
1.3 БАЛАНСЫ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ
С учетом принятых уровней потребления и развития генерирующих источников, балансы мощности и энергии Крымской ЭС на рассматриваемый перспективный период до 2015 года характеризуется данными, приведенными в таблицах 1.4 и 1.5.
Балансы мощности
№№ п/п | Наименование | 2006г. отчет МВт |
2010г. МВт |
2015г. МВт |
ЭК «Севастопольэнерго» | ||||
1 | Установленная мощность, всего | 33 | 61 | 61 |
2 | Рабочая мощность | 7 | 20 | 55 |
3 | Максимум нагрузки | 230 | 260 | 315 |
4 | Получение из Крымской ЭС | -223 | -240 | -260 |
Крымская ЭС | ||||
1 | Установленная мощность, всего | 201 | 780.6 | 1021 |
2 | Рабочая мощность электростанций системы | 120 | 263 | 518 |
3 | Абсолютный максимум нагрузки | 1321 | 1500 | 1800 |
Получение из ОЭС Украины | -1201 | -1237 | -1282 | |
4 | Совмещенный максимум нагрузки | 1185 | 1370 | 1570 |
Получение из ОЭС Украины | -1065 | -1107 | -1052 |
Балансы энергии
№№ п/п | Наименование | 2006г. отчет млн.кВт•ч) |
2010г. млн.кВт•ч |
2015г. млн.кВт•ч |
ЭК «Севастопольэнерго» | ||||
1 | Производство электроэнергии | 92.5 | 160 | 240 |
2 | Электропотребление | 1035 | 1100 | 1200 |
4 | Получение из Крымской ЭС | -942.5 | -940 | -960 |
Крымская ЭС | ||||
1 | Производство электроэнергии собственными энергоисточниками |
641 | 1150 | 2250 |
2 | Электропотребление системы | 6588 | 7000 | 7600 |
3 | Получение из ОЭС Украины | -5947 | -5850 | -5350 |
Как видно из приведенных данных, в отчетный период баланс мощности Крымской ЭС характеризуется дефицитом в диапазоне порядка 1000-1300 МВт, ЭК «Севастопольэнерго» - дефицитом порядка 230 МВт. Баланс энергии Крымской ЭС в отчетный период сводится с дефицитом до 6000 млн. кВт•ч, а ЭК «Севастопольэнерго» - с дефицитом до 940 млн. кВт•ч.
В рассматриваемый перспективный период дефицит мощности Крымской энергосистемы определяется величиной в диапазоне 1050-1300 МВт, дефицит энергии до 5500 -6000 млн. кВт•ч, дефицит мощности «ЭК «Севастопольэнерго» - 260 МВт, дефицит энергии – 960 млн. кВт•ч.
Таким образом, с учетом принятого развития станций энергообеспечение Крыма в рассматриваемый перспективный период на 70 - 80 % намечается обеспечивать из ОЭС Украины, энергообеспечение потребителей «ЭК» - на 80 % путем получения мощности по сетям Крымской энергосистемы и Крымэнерго из ОЭС Украины.
Как неоднократно обосновывалось в выполненных институтом работах, кардинальное улучшение устойчивого обеспечения Крыма должно решаться за счет развития собственных энергоисточников.
1.4 АНАЛИЗ БАЛАНСОВ МОЩНОСТИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭК «СЕВАСТОПОЛЬЭНЕРГО»
Режимы электропотребления «ЭК «Севастопольэнерго» для характерных режимов в разрезе года приведены в таблице 1.6.
№№ п/п | Наименование | 2006г. отчет МВт |
2010г. МВт |
2015г. МВт |
1 | Зима, раб. день, макс | 230 | 260 | 315 |
2 | Зима, раб. день, ночь | 126 | 140 | 170 |
3 | Зима, вых. день, макс | 220 | 250 | 300 |
4 | Лето, раб. день, макс | 160 | 180 | 220 |
5 | Лето, вых. день, макс | 150 | 170 | 205 |
6 | Лето, вых. день, ночь | 100 | 116 | 140 |
Анализ приведенных данных показывает, что суточное снижение нагрузки в зимний период составляет до 50%, недельное 4-5%, в разрезе сезонов – 30-35%. Наибольшее снижение нагрузки по отношению к абсолютному максимуму системы отмечено в межсезонье, ночь (июнь, октябрь) и составляет порядка 60%.
Результаты балансов мощности Крымской на уровне 2015 года для характерных режимов работы энергосистем в разрезе года характеризуется данными, приведенными в таблице 1.7.
№№ п/п | Наименование | Периоды года | |||
Зима, раб.день | Лето | ||||
max | min | раб.день, max |
вых.день, min |
||
1 | ЭК «Севастопольэнерго» | -260 | -130 | -185 | -110 |
2 | Крымская ЭС (для абсолютного максимума нагрузки) |
-1282 | -684 | -768 | -376 |
Крымская ЭС (для совмещенного максимума нагрузки) |
-1052 | -564 | -618 | -331 |
Как видно из приведенных данных, Крымская ЭС при изменении нагрузки энергосистемы в разрезе года от максимальной до минимальной характеризуются дефицитом мощности от 330 до 1300 МВт, ЭК «Севастопольэнерго» - дефицитом мощности от 100 до 260 МВт.
Следует отметить, что указанный дефицит Крымской ЭС и ЭК «Севастопольэнерго» на рассматриваемый перспективный период определен с учетом полноценного участия в работе ТЭЦ Крымской ЭС (что может быть достигнуто при обеспечении станций в достаточно объеме топливом – природным газом), а также расчетном использовании (до 40%) энергопотенциала вновь вводимых ВЭС.
При использовании мощности существующих ТЭЦ в перспективный период на отчетном уровне, дефицит системы в период максимальных нагрузок может увеличиться до 1400 МВт. Кроме того, наращивание мощности ВЭС в регионе до 600 МВт (обеспеченная мощность 240 МВт) к 2015 году фактически не резервировано вводом тепловых станций, что в отдельных режимах может привести к дальнейшему увеличению дефицита системы.
В условиях острого дефицита мощности Крымского региона, неопределенности в развитии генерирующих источников в связи с отсутствием финансирования, проблемами с топливообеспечением (природным газом), весьма актуальным является ввод новых мощностей. Ввод новых станции позволит обеспечить более качественное и надежное обеспечение потребителей рассматриваемого региона.