Европейский опыт организации теплоснабжения от АЭС

Основные преимущества использования тепловой энергии от атомных энергоисточников. Анализ работы систем централизованного теплоснабжения на базе АЭС в Швейцарии и Словакии. Разработка проекта строительства подстанции для нагрева сетевой воды в Запорожье.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 27.02.2017
Размер файла 478,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Европейский опыт организации теплоснабжения от АЭС

К.т.н. В.С. Пузаков Автор благодарит за помощь в подготовке статьи Герхарда Воежели (компания Refuna AG, Швейцария), И.А. Лайтермана (концерн «Городские тепловые сети», г. Запорожье, Украина), В. А. Степаненко (ЭСКО «Экологические системы», г. Запорожье, Украина) и В. И. Шлапакова (г. Санкт-Петербург)., выпускающий редактор

журнала «Новости теплоснабжения»

г. Москва

Швейцария

Коротко о стране. Территория Швейцарии составляет около 41,3 тыс. км2, 60% которой занимают горные Альпы. Население Швейцарии - 7,2 млн чел., плотность населения составляет 176 чел./км2. Швейцария - федерация из 26 автономных кантонов (регионов), состоящих в свою очередь, из округов, каждый из которых включает в себя коммуны (муниципалитеты). Число проживающих в коммунах колеблется от 17 чел. до 100 тыс. чел.

Атомная энергетика. После энергетического кризиса 1970-х гг. энергетическая политика Швейцарии направлена на снижение доли энергии, получаемой при сжигании органических видов топлива, за счет ее замещения различными альтернативными видами энергии, источниками которой являются: вода, солнце, ветер, биомасса и атомная энергия. При этом в стране большое внимание уделяется повышению энергоэффективности действующего оборудования.

В Швейцарии атомная энергетика достаточно развита. Сегодня в стране эксплуатируется пять атомных блоков на четырех АЭС (три из которых расположены на севере, а одна на западе страны) суммарной электрической мощностью 3077 МВт, годовая выработка электроэнергии атомными станциями составляет около 40% общего объема генерации электрической энергии в Швейцарии. Самый первый атомный энергоблок «Безнау-1» (Beznau-1) был введен в эксплуатацию в 1969 г., а самый «молодой» блок «Лайбштадт» (Leibstadt) - в 1984 г

С точки зрения передачи тепловой энергии от действующих АЭС внешним потребителям, интересны две станции: «Гёсген» и «Безнау». АЭС «Гёсген» установленной электрической мощностью 970 МВт с 1980 г. снабжает близлежащий целлюлозно-бумажный комбинат паром температурой 220 ОС.

Несмотря на то, что АЭС «Без- нау» является самой старой станцией в Швейцарии, она стала вторым атомным источником в стране, от которого производится утилизация сбросного тепла, но в то же время является единственной атомной станцией, снабжающей тепловой энергией как промышленных потребителей, так и население. АЭС «Безнау», расположенная в 35 км к северо-западу от Цюриха, сегодня осуществляет теплоснабжение 11 коммун и нескольких промышленных потребителей.

Система ЦТ на базе АЭС «Безнау». Атомная станция «Безнау» расположена в южной части одноименного небольшого острова на р. Аарэ (Aare). Первый энергоблок «Безнау-1» на АЭС был запущен в работу в 1969 г., менее чем через два года (в 1971 г.) был введен в эксплуатацию второй блок «Безнау-2». В апреле 1981 г. восемь коммун, ряд промышленных и коммерческих потребителей и несколько национальных исследовательских институтов, которые все расположены в кантоне Ааргау (Argovia) в различной степени удаленности от атомной станции «Безнау», приступили к изучению проекта по созданию системы ЦТ на базе АЭС «Безнау».

Реализация такого проекта позволяла решать национальные задачи по снижению объема импортируемого органического топлива (нефти) и улучшению экологической обстановки в стране. В 1983 г. на основе публичного голосования эти восемь муниципалитетов стали акционерами новой теплоснабжающей организации Refuna AG и приступили к строительству одноименной системы ЦТ на базе АЭС «Безнау».

Объем инвестиций на создание системы ЦТ (магистральные и распределительные сети) составил в 1983 г. 100 млн франков (1 франк в 1983 г. равнялся 35 коп.; в 2011 г. - 30,4 руб.), из них 40 млн франков пошло на строительство магистральных теплосетей и 60 млн франков - на строительство распределительных сетей (включая затраты на подключение домов и монтаж узлов учета тепловой энергии).

Каждая из восьми коммун в границах своей территории вела строительство распределительных тепловых сетей (от магистральных теплопроводов до потребителей) и в дальнейшем начала их эксплуатацию.

В 1985 г. было принято решение о расширении зоны действия системы ЦТ за счет строительства распределительных тепловых сетей в трех новых муниципалитетах. Таким образом, с 1985 г. компания Refuna стала осуществлять теплоснабжение 11 населенных пунктов (рис. 1).

Рис. 1. Система ЦТ Refuna (без указания распределительных тепловых сетей)

В ходе планово-предупредительного ремонта (ППР) на АЭС «Безнау» летом 1983 г. на одной из двух конденсационных турбин (2x190 МВт) второго блока были проведены соответствующие работы по обеспечению возможности нерегулируемого отбора пара из нее (между ступенями высокого и низкого давления).

В машинном зале был установлен кожухотрубный теплообменный аппарат для нагрева сетевой воды в системе ЦТ паром из отбора. Монтаж еще одного теплообменника на первом энергоблоке, который абсолютно идентичен второму блоку и имеет две конденсационные турбины такой же мощностью, был произведен в 1984 г. Выполненная модернизация позволила производить отбор пара (температурой 122/128 ОС и давлением 2,2/2,8 бар соответственно) от одной из двух турбин каждого энергоблока АЭС «Безнау». Данная схема позволяет обеспечивать бесперебойное теплоснабжение потребителей даже при проведении планового обследования одного из двух энергоблоков (эти обследования с 1994 г проводятся 1 раз в 1,5 года).

В случае возникновения неполадок на обоих энергоблоках одновременно, нагрузка «перебрасывается» на существующие пиковорезервные котельные (см. рис. 1) на жидком органическом топливе, общей установленной мощностью 66 МВт (56,8 Гкал/ч), покрывающие до 80% тепловой нагрузки в пиковом режиме (по состоянию на 1998 г., такая ситуация случалась лишь однажды и длилась всего несколько часов).

В ноябре 1990 г. на блоке «Безнау-1» был смонтирован еще один теплообменник, более эффективный, в котором нагрев паром сетевой воды производился по двухступенчатой схеме, что позволяет снижать недовыработку электроэнергии на тепловом потреблении: на первой ступени идет нагрев сетевой воды паром из турбины низкого давления до температуры 85 ОС, а во второй ступени она подогревается до температуры 125 ОС паром из турбины высокого давления. Кроме этого, ввод теплообменника обеспечил возможность покрытия возрастающей общей тепловой нагрузки.

Нагретая в теплообменнике сетевая вода поступает в центральную насосную станцию (ЦНС). Отпуск тепла от атомной станции осуществляется по методу количественного регулирования. Температура в подающем трубопроводе зимой составляет около 125 ОС, а летом - 80 ОС. Температура в обратном трубопроводе - около 50 ОС. В общей сложности в системе ЦТ работает 9 подкачивающих насосных станций для обеспечения необходимого перепада давлений у самых удаленных потребителей, расположенных на расстоянии до 12 км от АЭС «Безнау».

Несмотря на высокую надежность атомной станции, дополнительно обеспечивается защита теплоносителя в системе теплоснабжения от радиоактивных продуктов. Давление сетевого теплоносителя постоянно поддерживается выше давления греющей среды (пара), т.е. сетевая вода в системе ЦТ имеет давление 16 бар, в то время как пар, отбираемый из турбин, имеет давление не более 2,8 бар.

Всего три специалиста компании Refuna постоянно обслуживают все магистральные тепловые сети, а также распределительные сети в трех самых малых коммунах. Восемь других муниципалитетов самостоятельно эксплуатируют распределительные тепловые сети, находящиеся у них в собственности. В случае возникновения каких-либо проблем в системе теплоснабжения, привлекаются соответствующие сторонние специалисты, включая сотрудников компании Refuna, для оказания инжиниринговой поддержки и помощи.

Тепловые сети. Сегодня общая протяженность магистральных и распределительных тепловых сетей около 137 км в двухтрубном исчислении условным диаметром 20+350 мм. Магистральные теплопроводы составляют около 25% общей протяженности (более 35 км). Все трубопроводы тепловых сетей предизолиро- ванные пенополиуретаном (ППУ) с системой оперативного дистанционного контроля проложены бесканально (подземная прокладка), кроме участков тепловых сетей, которые имеют воздушную прокладку вдоль мостов при пересечении рек. Применяется два вида труб: стальные трубы в ППУ изоляции и гибкие трубы из нержавеющей стали в ППУ изоляции (типа «Касафлекс») одной из швейцарско-немецких фирм.

Тепловые потери в магистральных тепловых сетях составляют около 6%, в распределительных сетях - от 6 до 12%. Общие потери тепловой энергии при транспорте теплоносителя составляют около 15%. Стоит отметить, что частные дома, в которых проживает одна или две семьи, составляют основную часть всех потребителей -около 75%, что обуславливает такую величину тепловых потерь вследствие низкой плотности тепловой нагрузки по отдельным территориям.

Водяной объем всех тепловых сетей составляет порядка 2500 м3. Нормативные утечки теплоносителя составляют от 1 до 1,5 м3 в день (т.е. от 0,04 до 0,06%). В случае превышения величины утечки теплоносителя до 20-25 м3 в день, сразу же принимаются необходимые меры по нахождению мест утечек, благодаря использованию различных методов (в частности, применяется тепловизионная диагностика).

Потребители тепловой энергии. Сегодня количество потребителей, по данным компании Refuna, составляет около 2600 (примерно 15 тыс. чел.). Подключенная тепловая нагрузка от АЭС «Безнау» составляет около 80 МВт (68,8 Гкал/ч).

Подключение потребителей тепловой энергии, идущей на нужды отопления и ГВС, производится по независимой схеме через индивидуальные тепловые пункты (ИТП). Только один промышленный потребитель был подключен по зависимой схеме (т.е. напрямую), водяная система отопления которого также, как и система ЦТ, работает под давлением 16 атм.

При подключении нового потребителя с него взимается соответствующая плата, а также плата за реконструкцию существующей системы отопления в доме, если это не новое здание и оно ранее было подключено от другого источника и по другой схеме.

Тариф на тепловую энергию является двухставочным, формируемый из переменной (за количество потребленной тепловой энергии) и постоянной (за подключенную нагрузку) ставок.

Другие жители коммун, не подключенные к системе ЦТ от АЭС «Безнау», получают тепловую энергию, как правило, от котельных на органическом виде топлива или за счет установленных тепловых насосов. Стоит отметить, что в Швейцарии все малые и средние ГЭС в количестве 1300 шт. ежегодно вырабатывают около 56% всей электроэнергии, что способствует широкому использованию тепловых насосов.

Теперь несколько слов о тарифах на тепловую энергию от различных источников энергии. Для потребителей, «запитанных» от системы ЦТ, он не менялся уже долгие годы и сегодня составляет в среднем 0,08 франков за

1кВт.ч (2830 руб./Гкал). Стоимость же тепловой энергии, получаемой потребителями от котельных на органическом виде топлива, в период с 1997 г. по 2011 г. возросла в среднем с 0,05 до 0,09 франков за 1 кВт.ч (с 1770 до 3160 руб./Гкал). Стоимость тепловой энергии, полученной в тепловом насосе, в среднем сегодня составляет 0,05 франков за 1кВт.ч (1770 руб./Гкал). Все тарифы указаны без учета инвестиционной составляющей и различных издержек со стороны компаний- поставщиков энергии.

Эффективность системы ЦТ. Утилизация части сбросного тепла АЭС «Безнау» (около 100 тыс. МВт.ч/год или 86 тыс. Гкал/год), которое традиционно сбрасывалось в р. Аарэ, позволяет ежегодно экономить до 20 тыс. т жидкого топлива, что в пересчете на годовой объем выбросов вредных газов составляет: 50 тыс. т CO2, 100 т SO2 и 50 т NOx.

Перспективы развития атомной энергетики. В течение 2010 г. велась работа по определению дальнейшей судьбы ряда АЭС в Швейцарии. Так, проведенный в начале 2010 г. по заказу Swissnuclear (ядерное подразделение организации сетевых компаний Swisselectric) телефонный опрос общественного мнения показал, что 54,6% респондентов выступили за строительство новых АЭС взамен старых. Опрос продемонстрировал также, что, как и в прошлые годы, абсолютное большинство (82,4%) считает швейцарские объекты использования атомной энергии безопасными.

Если говорить об АЭС «Безнау», то в ее отношении первоначально рассматривался вариант продления рабочего ресурса атомной станции еще на 20 лет, что потребовало бы от руководства станции вложений в объеме 850 млн долл. США (примерно такая же сумма была потрачена на модернизацию этой АЭС за ее 40-летний срок эксплуатации).

В ноябре 2010 г. Федеральная инспекция по ядерной безопасности Швейцарии ENSI дала Министерству энергетики страны положительное заключение на строительство трех новых АЭС на месте старых в Нидерамте (вместо Гёз- гена), Безнау и Мюлеберге. В заявках речь идет о строительстве современных реакторов мощностью от 1100 до 1600 МВт с использованием гибридных охлаждающих систем, способствующих снижению водопотребления. Они придут на смену двум реакторам мощностью 365 МВт в Безнау, одному реактору мощностью 985 МВт в Гёзгене, а также реактору мощностью 372 МВт в Мюлеберге, которые предполагается вывести из эксплуатации в 2019-2029 гг. (АЭС в Лайб- штадте мощностью 1165 МВт планируется к выводу из эксплуатации в 2034 г.).

Ввод новых атомных энергомощностей является частью энергетической политики Швейцарии, принятой правительством в 2007 г. с целью избежать предполагаемого дефицита энергии к 2020 г. с закрытием старых реакторов и окончанием срока действия соглашения с Францией об импорте электроэнергии.

Словакия

Атомная энергетика занимает доминирующее положение в производстве электрической энергии в Словакии. В стране работают две атомные станции с реакторами ВВЭР-440: АЭС «Богуни- це» (Bohunice) и АЭС «Моховце» (Mochovce).

При присоединении к Евросоюзу Словацкой Республике пришлось заплатить высокую цену: в соответствии с соглашением 31 декабря 2006 г. был остановлен энергоблок № 1, а 31 декабря 2008 г. - энергоблок № 2 первой очереди АЭС, которые в общей сложности вырабатывали около 20% всей электроэнергии в стране. В результате вывода из эксплуатации двух блоков ВВЭР-440 Словакия превратилась из экспортера электроэнергии в импортера.

Из двух атомных станций только с энергоблоков второй очереди АЭС «Богунице» утилизируется тепловая энергия, идущая на нужды теплоснабжения нескольких городов.

Система ЦТ на базе АЭС «Богунице». Атомная станция «Богунице» расположена на расстоянии 2,5 км от населенного пункта Ясловске-Бо- гунице (находящегося в регионе Трнава - Западная Словакия).

В 1983 г. началось строительство системы ЦТ от второй очереди АЭС «Богунице» (ввод блоков № 3 и № 4 второй очереди состоялся в 1984 г. и 1985 г.) для обеспечения теплоснабжения потребителей г. Трнава (Trnava), численностью около 68,6 тыс. чел., которая была запущена в эксплуатацию в декабре 1987 г. Расстояние от АЭС «Богунице» до г. Трнава составляет около 16 км.

Нагрев сетевой воды осуществляется на теплообменной подстанции мощностью 240 МВт (206 Гкал/ч) паром из нерегулируемых отборов турбин. В отопительный сезон нагрев сетевой воды производится от 70 до 130 ОС. Подключение потребителей к системе ЦТ осуществляется по независимой схеме. Циркуляция теплоносителя в транзитных магистральных тепловых сетях (2Ду700 мм) обеспечивается тремя насосами номинальной производительностью 1200 т/ч каждый, изменение величины расхода в диапазоне 600+1200 т/ч производится за счет регулирования числа оборотов двигателей насосов от 600 до 1450 об./мин.

В 1997 г. от действующей системы ЦТ на базе АЭС «Богунице» были «запитаны» по теплу еще два города: Леополдов (Leopoldov) и Глоговец (Hlohovec) за счет строительства новых ответвлений тепловых сетей (протяженностью около 10-15 км).

В 1987 г. отпуск тепловой энергии со станции составлял всего 12 тыс. Гкал, а в 2004 г. он уже был на уровне 364,5 тыс. Гкал.

На рынке теплоснабжения г. Трнава доля тепловой энергии от АЭС «Богунице» составляет 60%. Для потребителей стоимость тепловой энергии от АЭС «Богунице» ниже стоимости тепла от традиционных источников тепла (на органических видах топлива).

Украина

Атомная энергетика. На Украине действуют четыре АЭС с 15 энергоблоками (все типа ВВЭР). Запорожская АЭС с шестью энергоблоками ВВЭР-1000 является крупнейшей в Европе. Строительство первой очереди Запорожской АЭС (ЗАЭС) из четырех блоков началось в 1980 г., они были введены в работу в период с 1984 по 1987 гг. В 1988 г. был предложен проект расширения станции (вторая очередь), предусматривающий строительство еще двух энергоблоков с аналогичными реакторами.

Пятый блок был введен в работу в 1989 г. Под давлением общественности в августе 1990 г. Верховный Совет Украины принял постановление о моратории на строительство новых атомных станций, поэтому строительство шестого энергоблока, готового на 90%, было приостановлено. Однако имеющийся дефицит электроэнергии заставил общественность изменить свое мнение относительно атомных станций. В 1993 г. после отмены моратория было продолжено строительство шестого энергоблока, который в 1995 г. был введен в эксплуатацию.

По состоянию на 2009 г., вклад атомной энергетики составлял 48% от общего производства электроэнергии в стране.

Проект «Теплоснабжение г. Запорожье от ЗАЭС». В 2006 г специалистами ОАО «ДнепрВНИПИэнергопром» (г Днепропетровск, Украина) была выполнена предпроектная проработка обеспечения теплоснабжения от ЗАЭС правобережной части г Запорожье (а именно Хортицкого и Ленинского районов Запорожья, общей численностью 265 тыс. чел.). Проектом предусматривается строительство тепловой подстанции для нагрева сетевой воды паром из нерегулируемых отборов турбин, основного магистрального теплопровода протяженностью около 55 км диаметром 2Ду900 мм в ППУ изоляции и двух насосных подстанций, а также создание всей необходимой основной и вспомогательной технологической инфраструктуры. По пути транспорта тепловой энергии от ЗАЭС до города по планируемому маршруту имеется один проблемный участок протяженностью 4,5 км, идущий через Каховское водохранилище, где тепловые сети необходимо прокладывать в дюкере с их количественным резервированием (т.е. не 2Ду900, а 4Ду900 мм). В транзитном контуре тепловых сетей температура в подающем трубопроводе - 140 ОС, в обратном трубопроводе - 60 ОС. Общая тепловая нагрузка от ЗАЭС может составить около 370 Гкал/ч. Подключение потребителей планируется производить по независимой схеме. атомный энергия теплоснабжение

Сейчас теплоснабжение г Запорожье обеспечивается за счет газовых котельных общей установленной мощностью около 1200 Гкал/ч. Стоимость природного газа в период с 2005 по 2009 гг возросла в 4 раза. Действующий сегодня тариф на тепловую энергию для населения г. Запорожья составляет около 240 гривен за 1 Гкал (примерно 890 руб./Гкал), тариф на тепло от ЗАЭС (для потребителей г Энергодар, который является городом-спутником ЗАЭС) установлен на уровне 45 гривен за 1 Гкал (около 165 руб./Гкал).

При реализации проекта по теплоснабжению правобережной части г. Запорожье от ЗАЭС планируется перевод расположенных там котельных в пиково-резервный режим.

По мнению специалистов ОАО «ДнепрВНИПИэнергопром», внедрение проекта позволит решить ряд важнейших социально-экономических, экологических и энерготехнологических проблем для г Запорожье:

¦перейти на более дешевый источник тепловой энергии;

¦уменьшить потребление природного газа теплоснабжающими предприятиями на 300320 млн м3 в год (или на 37% от общего объема потребления газа);

¦повысить надежность, качество и бесперебойность работы систем теплоснабжения (что соответственно позволит повысить энергетическую безопасность региона);

¦уменьшить объем вредных выбросов в атмосферу.

Одно из главных преимуществ проекта - возможность сдерживать рост тарифов на тепловую энергию для потребителей.

Ориентировочная стоимость проекта - около 2 млрд гривен (7,4 млрд руб.). Срок окупаемости составит всего несколько лет с учетом динамики роста цен на природный газ.

Европейский банк реконструкции и развития профинансировал подготовку упрощенного технико-экономического обоснования данного проекта, которая сейчас выполняется одной из чешских фирм.

Финляндия

Атомная энергетика. В Финляндии сегодня в эксплуатации находится две атомные станции, каждая из которых имеет по два реактора: АЭС «Ловииза» (Loviisa) и АЭС «Олкилуото» (Olkiluoto), кроме того, в стране действует один исследовательский реактор. В феврале 2005 г. было получено заключительное разрешение на строительство пятого промышленного реактора, которое сейчас ведется на АЭС «Олкилуото».

В 2009 г. доля электроэнергии, произведенной на атомных станциях Финляндии, составила 33,1% общего потребления электрической энергии в стране.

АЭС «Ловииза» находится на острове Хястхолмен (Hi^stholmen) в 15 км юго-восточнее г. Ловииза. На станции два энергоблока на базе реакторов ВВЭР-440, которые начали свою работу в 1977 г. и 1980 г. соответственно. В результате проведенной реконструкции в период с

1997по 2002 гг. электрическая мощность каждого реактора была увеличена с 440 до 488 МВт. С 1998г. АЭС «Ловииза» принадлежит финскому энергетическому концерну Fortum.

В начале 2009 г. компания Fortum подала заявку в кабинет министров Финляндии на получение разрешения на строительство третьего блока на АЭС «Ловииза». При этом проектом предусматривается утилизация тепловой энергии от планируемого блока и ее передача на нужды теплоснабжения территории большого Хельсинки (общей численностью около 1 млн чел.). Весной 2010 г. Правительство Финляндии отклонило заявку компании Fortum на строительство третьего блока на АЭС «Ловииза», но этот проект в данном контексте интересен нам с точки зрения дальнего транспорта тепла от атомной станции до большого Хельсинки, особенности которого рассмотрены ниже.

Проект «Теплоснабжение большого Хельсинки от АЭС «Ловииза». Атомная станция «Ловииза» расположена в 75 км восточнее большого Хельсинки. Проектом строительства третьего энергоблока на станции предусмотрена работа турбин в комбинированном режиме по производству тепло- и электроэнергии; тепловая мощность составит около 1000 МВт (860 Гкал/ч), при этом ограничение электрической мощности при тепловом потреблении будет около 160-180 МВт.

Идея дальнего транспорта тепловой энергии от АЭС «Ловииза» на территорию большого Хельсинки не нова. Такая возможность исследовалась при пуске обоих блоков атомной станции, но в то время это решение практически было нереализуемо (с точки зрения имеющихся технологий и экономической эффективности проекта). Сегодняшние реалии и возможности позволяют реализовывать такого рода проекты.

Для передачи тепловой нагрузки требуется строительство протяженных транзитных тепловых сетей. Рассматривается два варианта: строительство трубопроводов длиной 85 и 100 км от теплообменной подстанции на АЭС до локальной теплообменной станции (в г. Хельсинки) в зависимости от маршрута следования (первый вариант является более сложным в плане технической реализации, но при этом расстояние между АЭС и г. Хельсинки сокращается на 15 км). Диаметр транзитных тепловых сетей в обоих случаях составляет Ду1200 мм. Проектом предусматривается строительство нескольких подкачивающих насосных станций в количестве от 4 до 7 шт., общей мощностью 40-50 МВт. Для повышения надежности предусмотрено 100% количественное резервирование мощности насосов на подкачивающих станциях.

Нагрев сетевой воды производится паром из отборов турбины. Система работает по методу количественного регулирования: в подающем трубопроводе - 120 ОС, в обратном трубопроводе - 60 ОС.

Для подключения транзитных трубопроводов от АЭС к системе ЦТ г. Хельсинки требуется установка теплообменных аппаратов и мощного бака-аккумулятора тепловой энергии для кратковременного хранения тепла.

Большой Хельсинки состоит из трех частей: собственно г. Хельсинки (населением около 500 тыс. чел.), г. Эспоо (300 тыс. чел.) и г. Ван- таа (200 тыс. чел.). В этих трех городах действует своя система ЦТ, контуры которых разделены между собой теплообменниками. Базовыми источниками теплоснабжения большого Хельсинки являются газовые и угольные ТЭЦ, ежегодные атмосферные выбросы которых составляют около 5-7 млн т CO2 (см. также статью В.И. Закржевского, В.С.Чекалина «Опыт Финляндии в сфере теплоснабжения», журнал НТ, № 3, 2005 г. - прим. авт.).

Проектом предусматривается передача тепловой энергии по транзитным магистральным сетям до г. Хельсинки, а затем через имеющуюся городскую систему ЦТ в г. Эспоо и г. Вантаа. При этом передача тепловой энергии от АЭС позволит «заместить» часть тепловой нагрузки наименее эффективных ТЭЦ (даже не котельных), что приведет к ежегодному снижению выбросов парниковых газов в объеме 4 млн т CO2.

Специалисты компании Fortum признают, что реализация такого проекта (по транспорту тепловой энергии от АЭС) возможна только при сотрудничестве со всеми теплоснабжающими организациями большого Хельсинки (с учетом политической воли). Реализация данного проекта должна быть, в первую очередь, экономически привлекательна для всех сторон.

Проведенное консалтинговой фирмой PUyry Management Consulting независимое изучение проекта показало, что теплоснабжение на базе третьего блока АЭС «Ловииза» (причем, именно с точки зрения передачи больших тепловых мощностей) является более экономичным и экологически чистым способом для большого Хельсинки. Несмотря на это, в апреле 2010 г. Правительство Финляндии отклонило заявку компании Fortum по строительству третьего энергоблока АЭС «Ловииза», что соответственно является временным барьером на пути организации дальнего транспорта тепла от атомной станции. Но компания Fortum не собирается останавливаться и уверена, что рано или поздно данный масштабный проект будет реализован.

Заключение

Из данных приведенного обзора видно, что в ряде европейских стран, развивающих атомную энергетику, реализуются проекты по организации теплоснабжения на базе атомных станций.

Причем, даже при значительной удаленности (до 100 км) потребителей тепловой энергии от атомного энергоисточника, рассматриваемый вариант теплоснабжения является весьма перспективным благодаря своим основным преимуществам: замещение органических видов топлива, сжигаемых на котельных и ТЭЦ, и, соответственно, снижение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Литература

1. K.H. Handl. 75 MW Heat extraction from Beznau nuclear power plant (Switzerland) / Nuclear heat applications: Design aspects and operating experience (Proceedings of four technical meetings held between December 1995 and April 1998, Austria, IAEA), p. 313-330.

2. В. Тесленко. Швейцарский наезд на «Росатом» («Наша газета» от 09.12.2010 г.).

3. Юджин Этерис. Швейцария - мечта, на которую можно равняться // Балтийский курс (www.baltkurs.com). 2005 (весна). С. 34-35.

4. I. Paley. Heat delivery from Bohunice NPP, Slovakia /Nuclear heat applications: Design aspects and operating experience (Proceedings of four technical meetings held between December 1995 and April 1998, Austria, IAEA), p. 331-337.

5. «Углубленный обзор политики и программ в области энергоэффективности. Словацкая Республика» Европейской энергетической Хартии, 2009 г. - www.encharter.org (см. также статью «Особенности энергоснабжения Словацкой Республики», журнал НТ, № 2, 2010. С. 12-17).

6. Электронный журнал «ЭСКО» (Украина), 2009. № 4.

7. Nici Bergroth. Carbon-free nuclear district heating for the Helsinki area?/ Cogeneration & On-Site Power Production Magazine. Volume 11, Issue 3, May 2010.

При подготовке статьи также использовались материалы следующих интернет-сайтов:

1. www.bfe.admin.ch,

2. www.axpo.ch,www.panoramio.com,www.seas.sk,

3. www.daylife.com,

4. www.npp.zp.ua,

5. www.meria.zp.ua, en.wikipedia.org,

6. www.atominfo.ru,

7. www.atomic-energy.ru.

В разные годы журнал «НТ» обращался к теме использования ядерного топлива для выработки тепловой энергии:

1. Адамович Л.А., Гречко ГИ., Шишкин В.А. Атомная станция малой мощности «Унитерм» // Новости теплоснабжения, 2001, № 3. С. 20-25.

2. Корякин Ю.И. Дальнее атомное теплоснабжение - вторая главная задача ядерной энергетики России XXI века? // Новости теплоснабжения, 2002, № 7. С. 5-12.

3.Гуревич Л.В. Ядерное топливо - решение проблемы теплоснабжения городов // Новости теплоснабжения, 2002, № 10. С. 32-34.

4.Баранаев Ю.Д., Созонюк В.А., Роменков А.А. и др. Ядерная установка теплоснабжения с бассейновым реактором РУТА // Новости теплоснабжения, 2006, № 1. С. 25-30.

Аннотация

Европейский опыт организации теплоснабжения от АЭС. К.т.н. В.С. Пузаков, выпускающий редактор журнала «Новости теплоснабжения». г. Москва

В статье приводятся данные о работе систем централизованного теплоснабжения (ЦТ) на базе действующих АЭС в Швейцарии и Словакии, а также описание интересных, но еще не реализованных проектов на Украине и в Финляндии.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Параметры наружного воздуха. Расчет нагрузок потребителей теплоты. Выбор системы теплоснабжения. Определение расходов сетевой воды. Построение пьезометрического графика. Температурный график регулирования закрытой независимой системы теплоснабжения.

    курсовая работа [321,4 K], добавлен 23.05.2014

  • Определение понятия тепловой энергии и основных ее потребителей. Виды и особенности функционирования систем теплоснабжения зданий. Расчет тепловых потерь, как первоочередной документ для решения задачи теплоснабжения здания. Теплоизоляционные материалы.

    курсовая работа [65,7 K], добавлен 08.03.2011

  • Эффективность водяных систем теплоснабжения. Виды потребления горячей воды. Особенности расчета паропроводов и конденсатопроводов. Подбор насосов в водяных тепловых сетях. Основные направления борьбы с внутренней коррозией в системах теплоснабжения.

    шпаргалка [1,9 M], добавлен 21.05.2012

  • Расчет и анализ основных параметров системы теплоснабжения. Основное оборудование котельной. Автоматизация парового котла. Предложения по реконструкции и техническому перевооружению источника тепловой энергии. Рекомендации по осуществлению регулировки.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2017

  • Потери тепла, их основные причины и факторы. Классификация и типы систем теплоснабжения, их характеристика и функциональные особенности: централизованные и децентрализованные, однотрубные, двухтрубные и бифилярные. Способы циркуляции воды в теплосети.

    научная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2014

  • Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017

  • Принцип устройства и действия тепловой трубки Гровера. Основные способы передачи тепловой энергии. Преимущества и недостатки контурных тепловых труб. Перспективные типы кулеров на тепловых трубах. Конструктивные особенности и характеристики тепловых труб.

    реферат [1,5 M], добавлен 09.08.2015

  • Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012

  • Описание систем теплоснабжения исследуемых помещений. Оборудование, используемое для аудита систем теплоснабжения, результаты измерений. Анализ результатов исследования и план энергосберегающих мероприятий. Финансовый анализ энергосберегающих мероприятий.

    дипломная работа [93,3 K], добавлен 26.06.2010

  • Конструктивные признаки теплообменных аппаратов, их виды. Схемы движения теплоносителей. Назначение и схемы включения, конструкция сетевых подогревателей. Тепловой и гидравлический расчёты подогревателя сетевой воды, площадь поверхности нагрева.

    курсовая работа [791,2 K], добавлен 12.03.2012

  • Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки, температур и расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной. Тепловой расчет котла, текущие затраты.

    курсовая работа [384,3 K], добавлен 17.02.2010

  • Подготовка к отопительному периоду. Режимы теплоснабжения для условий возможного дефицита тепловой мощности источников тепла, повышение надежности системы. Давления для гидравлических испытаний, графики проведения аварийно-восстановительных работ.

    реферат [65,6 K], добавлен 01.03.2011

  • Расчет нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий жилого микрорайона. Гидравлический и тепловой расчет сети, блочно-модульной котельной для теплоснабжения, газоснабжения. Выбор источника теплоснабжения и оборудования ГРУ и ГРПШ.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.03.2013

  • Общее понятие теплофикации и когенерации. Условия эффективности использования газа в процессе теплофикации. Устройство теплофикационного прибора. Возникновение идеи централизованного теплоснабжения. Принцип работы и области применения теплового насоса.

    реферат [26,0 K], добавлен 16.09.2010

  • Расчёт технологической и отопительной нагрузок энергоисточника. Тепловая нагрузка вентиляции общественных и производственных зданий, годовые расходы теплоты. Технико-экономическое сравнение при выборе источников теплоснабжения, расход сетевой воды.

    курсовая работа [215,1 K], добавлен 16.02.2011

  • Описание технологической схемы водогрейной котельной с закрытой системой теплоснабжения. Энергобаланс системы за выбранный промежуток времени. Расчет потоков греющей воды, параметров потока после смешения и действия насосов. Тепловой баланс котла.

    курсовая работа [386,0 K], добавлен 27.05.2012

  • Инженерная характеристика района размещения объекта теплоснабжения. Составление и расчёт тепловой схемы котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования. Описание тепловой схемы котельной с водогрейными котлами, работающими на жидком топливе.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.06.2017

  • Определение расчетных расходов тепла и расходов сетевой воды. Гидравлический расчет тепловой сети. Выбор схем присоединения зданий к тепловой сети. Гидравлический расчет паропроводов и конденсатопровода. Построение продольного профиля тепловой сети.

    курсовая работа [348,2 K], добавлен 29.03.2012

  • Схемы теплоснабжения малых населенных пунктов. Современные методы защиты тепловых сетей от коррозии. Опыт внедрения комплексонных технологий в Иркутской области. Типы дозаторов и принцип их работы. Экономическая эффективность комплексонной обработки.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 29.11.2013

  • Проектирование системы теплоснабжения с использованием теплового насоса (отопление и горячее водоснабжение). Теплотехнический расчет системы. Расчет системы теплового насоса, теплопередающая поверхность конденсатора и производительность хладагента.

    контрольная работа [158,3 K], добавлен 04.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.