В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ работают над проектом «Методы развития систем теплоснабжения в составе коммунальной энергетической инфраструктуры». Проект, который реализуется при поддержке Российского научного фонда и правительства Новосибирской области, позволит повысить эффективность теплоснабжения территорий — от крупных городов до небольших поселков.
Авторы проекта предлагают создание нескольких интегрированных систем энергоснабжения на базе когенерации, что повысит эффективность и гибкость системы теплоснабжения, а также позволит обеспечить облегченный режим работы изношенных тепловых сетей.
«Когенерация — признанный во всем мире эффективный способ комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Его преимущества в максимальном КПД, что ведет к снижению затрат на генерацию энергии и ее удешевлению, и в улучшении экологических показателей. В предложенном проекте ученых НГТУ, поддержанном правительством НСО в рамках регионального конкурса с РНФ, предусмотрено создание в населенных пунктах интегрированных систем энергоснабжения, в основе которых будет система современных мини-ТЭЦ. Использование такой системы минимизирует потери энергии и снижает риск коммунальных аварий за счет равномерного перераспределения нагрузки на сети. В целом на данную меру поддержки исследований совместно с РНФ из регионального бюджета в этом году будет направлено 86 млн рублей», — прокомментировал министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев.
«Мы провели исследование современного состояния систем теплоснабжения и анализ схем теплоснабжения малых, средних и крупных городов. Источниками тепло- и электроэнергии в крупных городах являются ТЭЦ, осуществляющие комбинированную выработку; в отдаленных районах крупных городов, а также в малых и средних городах в качестве источников теплоснабжения в основном выступают котельные. Системы теплоснабжения в муниципальных образованиях в России, в том числе в Новосибирской области, характеризуются наличием тепловых сетей с большим сроком службы и повышенной изношенностью, что приводит к росту потерь и снижению надежности теплоснабжения, а также к коммунальным авариям. Мы разработали методику анализа и ранжирования территорий с точки зрения возможностей повышения энергоэффективности путем преобразования котельных в мини-ТЭЦ для повышения доли совместного производства энергий. Путем анализа, в зависимости от различных условий: режимов работы электрических и тепловых сетей, соотношения тепловых и электрических нагрузок, состояния сетей и других качественных показателей — мы определяем территории, где эффективно формирование интегрированных систем энергоснабжения на базе когенерации. Примером такой интегрированной системы в Новосибирске является система микрорайона «Березовое», где есть станция, вырабатывающая тепловую и электрическую энергию. Благодаря когенерационной выработке достигается высокая эффективность использования топлива и минимизируются потери энергии за счет непосредственной близости источника и потребителей», — рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры автоматизированных электроэнергетических систем кандидат технических наук Людмила Мышкина.
На основе разработанной учеными НГТУ НЭТИ методики был проведен анализ городов России с точки зрения потенциала развития когенерации. При анализе учитывались мощность и размер спроса на тепловую энергию, число часов отопительного периода, степень изношенности сетей и другие факторы. Была составлена карта, на которой города распределены на те, которые обладают высоким потенциалом, и на города, обладающие низким потенциалом внедрения когенерации и формирования интегрированных систем энергоснабжения. Составленная карта и произведенная ранжировка российских городов, а также полученные в ходе исследования результаты могут быть использованы при формировании программ повышения энергоэффективности регионов. Что касается Новосибирска, город обладает высоким потенциалом развития современной малой когенерации на газовых технологиях.
Для реализации исследовательской части проекта приобретен лабораторный стенд активного теплового узла. На нем будут проводиться исследования эффективности реализации предлагаемых мероприятий по формированию интегрированных систем энергоснабжения в коммунальной энергетической инфраструктуре с позиций повышения надежности и экологичности.