Вопросы адаптации энергокомплекса города к изменению климата можно разделить на две группы: это устойчивая работа при изменении климата и оценка влияния самого энергокомплекса на климат. Вторая часть — при реализации системы квот и дополнительных платежей за выбросы — может оказывать на развитие системы энергоснабжения не меньшее воздействие, чем, собственно, параметры климата.
Первоначальная оценка новых ожидаемых климатических характеристик не вызывает опасений в надежности работы всех элементов энергокомплекса, так как изменения не выходят за рамки технических норм, предусмотренных при создании установок и разработке режимов работы. Климатические изменения больше влияют на годовые технические и экономические показатели. Например:
- повышается среднегодовая температура, сокращается продолжительность отопительного периода, это приводит к меньшему расходу топлива и одновременному снижению экономических показателей энергоблоков;
- меняется структура нагрузок, с которой связано большее потребление электроэнергии летом на кондиционирование воздуха. Обеспечение летней выработки электроэнергии без тепловой нагрузки менее эффективно;
- повышается влажность воздуха, при этом снижается эффективность систем охлаждения на ТЭЦ.
Энергокомплекс — основная часть системы жизнеобеспечения. Все его компоненты — системы электро- газо- и теплоснабжения — тесно связаны, особенно в аварийных ситуациях. Аварии — после начала в одной из систем — переходят и на другие. Такие ситуации Москва за последние десятилетия проходила не раз — это зимние холода 1978-1979 годов, авария в майскую жару 2005 года, холода в январе 2006 года. Они пережиты, хотя и достаточно тяжело, сделаны выводы. Разговор сейчас не столько об аварийных ситуациях в экстремальных условиях, это самостоятельная большая тема, а именно об адаптации — подготовке к работе при новых климатических параметрах.
Говоря иначе, не о проблемах со здоровьем в плохую погоду, а о плановом, правильном выборе «одежды». Рассмотрим текущее состояние нашего энергетического «гардероба». Московский энергокомплекс уникален тем, что полностью построен на основе мощных теплофикационных энергоблоков и практически полностью обеспечивает город и часть прилегающих территорий тепловой и электрической энергией. При этом Москва — самый холодный из крупных городов мира, и энергетические нагрузки в течение короткого промежутка времени могут существенно меняться.
Энергокомплекс — насколько устойчивый, настолько и консервативный механизм — сроки службы оборудования и сооружений измеряются сотнями тысяч часов работы, десятилетиями. Так, сейчас заменяется оборудование, установленное 50 и более лет назад. Поэтому принимаемые сегодня основные решения надежно должны работать десятки лет.
Необходимо вспомнить историю. Первые теплотрассы, прообраз централизованного теплоснабжения, заработали в Ленинграде более 100 лет назад. Но именно в Москве теплофикация была признана как основное решение для снабжения города и тепловой, и электрической энергией при возможном на том уровне обеспечения топливом. Для этого потребовалось Постановление Совета Труда и Обороны о теплофикации и теплоэлектроцентралях 26 июня 1930 года и Пленум ЦК ВКП(б) в июне 1931 года, посвященный развитию энергетического хозяйства Москвы в направлении теплофикации.
Решение о развитии теплофикации было прямым продолжением принятого в 1920 году плана ГОЭЛРО. Состояние энергетики страны на тот момент было удручающим. Сокращение добычи угля на разрушенных шахтах Донбасса, прекращение импорта угля и поставок нефти из Баку актуализировало использование местных малокалорийных видов топлива и гидроэнергии.
В сложившихся условиях большое значение уделялось вопросам топлива и теплоснабжения, было принято решение об организации в Москве Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ), а в 1923 году состоялся Первый Всесоюзный теплотехнический съезд. В 1924 году прошла Всероссийская конференция по электроснабжению, на которой констатировалось отставание сроков реализации ГОЭЛРО в основном из-за проблем топливоснабжения. В последующие годы в центре внимания были вопросы добычи и сжигания торфа, подмосковного угля, сланцев, совершенствование конструкций котлов, развитие централизованного теплоснабжения.
На базе принятого плана ГОЭЛРО и рекомендаций комиссии по теплофикации при Главэнерго было принято решение о централизованном теплоснабжении города на базе теплофикации (то есть комбинированном производстве на одном источнике электроэнергии на базе внешнего теплового потребления — не для сброса тепла в окружающую среду, а для передачи его потребителям).
Теплофикация — это наиболее энергоэффективный способ производства энергии, экономия топлива доходит до 40%. В 1928 году от ТЭЦ Всесоюзного теплотехнического института им. Ф.Э. Дзержинского (ТЭЦ ВТИ) был подан пар с давлением около четырех атмосфер на заводы «Динамо» и «Парострой». Паропровод имел диаметр 250 миллиметров и длину 700 метров, а в 1931 году от ГЭС-1 был проложен первый в Москве водяной двухтрубный трубопровод диаметром 250 миллиметров по Раушской набережной через Устьинский мост и две — через Москворецкий мост к площади Свердлова и Неглинке, до Центральных и Сандуновских бань с подключением Высшего Совета Народного Хозяйства (ВСНХ) на площади Ногина (сейчас — район Китай-города), Большого и Малого театров — так было положено начало централизованного теплоснабжения Москвы на основе паротурбинных ТЭЦ и водяных тепловых сетей.
В то время как работа сотен мелких котельных использовала не более 50% тепловой энергии топлива, а электростанции — до 25%, для паротурбинных ТЭЦ за счет комбинированной выработки электроэнергии коэффициент использования энергии топлива обеспечивался до 75%, а общий требуемый расход топлива снижался почти в два раза!
С развитием теплофикации решались и экологические проблемы (в то время так не называвшиеся). Кроме сокращения общего расхода топлива, переход от мелких котельных с КПД менее 50% на ТЭЦ, где процесс сжигания был организован качественнее, стали выполняться и мероприятия по снижению выбросов.
В 1935 году в ВТИ на основе принятого первого Генплана реконструкции Москвы была разработана первая генеральная схема теплофикации Москвы с крупными ТЭЦ на периферии города. Это первый документ, определяющий системный подход к развитию теплоэнергетики и теплофикации. Ранее, в 1930 году, в Москве прошел первый Всесоюзный съезд по теплофикации, на котором прозвучали слова: «Недопустимо, чтобы строился хотя бы один новый квартал в новом жилом строительстве, который бы не был присоединен к теплофикационной сети».
Фото на обложке: ПАО «Мосэнерго»
Комментарии (2)
