Раздел 2. Перспективные балансы тепловой мощности источников тепловой энергии и тепловой нагрузки потребителей
Исходные материалы: глава 1 и глава 4 Обосновывающих материалов к Схеме теплоснабжения (книга №2)
2.1. Зоны действия системы теплоснабжения и источника тепловой энергии
Формирование системы теплоснабжения поселка Северный началось в 2013 год, в связи с началом строительства жилых домов и вводом в эксплуатацию в этот период объектов теплопотребления, тепловых сетей и источника теплоснабжения - ТЭЦ ЗАО «ТЭСК».
Зона действия системы теплоснабжения определяется точками присоединения самых удаленных потребителей к тепловым сетям.
Максимальное удаление точки подключения потребителей от источника тепловой энергии в 2013 г. составляет 1329,5 м.
Прогнозируемое максимальное удаление в соответствии с Проектом планировки составит 2438 м.
Таблица 2.1. – Зона действия системы теплоснабжения
Период
|
Максимальное удаление точки подключения потребителей от источника тепловой энергии, м
|
Тепловая нагрузка, Гкал/час
|
2014 год
|
1329,5
|
23,032
|
2015 год
|
2438
|
52,296
|
2016 год
|
2438
|
81,626
|
2017 год
|
2438
|
109,356
|
2018 год
|
2438
|
132,448
|
2019 год
|
2438
|
152,119
|
На территории поселения расположен источник комбинированной выработки тепловой и электрической энергии - ТЭЦ ЗАО «ТЭСК». Других источников тепловой энергии на момент разработки Схемы теплоснабжения поселка Северный нет.
Подключение потребителей многоквартирного жилого фонда к централизованной системе теплоснабжения планируется от ТЭЦ ЗАО «ТЭСК».
Основными критериями оценки целесообразности подключения потребителей в зоне действия системы централизованного теплоснабжения являются:
затраты на строительство участков тепловой сети;
пропускная способность существующих магистральных тепловых сетей;
затраты на перекачку теплоносителя в тепловых сетях;
потери тепловой энергии в тепловых сетях при ее передаче;
надежность системы теплоснабжения.
Комплексная оценка вышеперечисленных факторов, определяет величину оптимального радиуса теплоснабжения.
Радиус эффективного теплоснабжения – максимальное расстояние от теплопотребляющей установки до ближайшего источника тепловой энергии в системе теплоснабжения, при превышении которого подключение теплопотребляющей установки к данной системе теплоснабжения нецелесообразно по причине увеличения совокупных расходов в системе теплоснабжения.
Радиус эффективного теплоснабжения позволяет определить условия, при которых подключение новых или увеличивающих тепловую нагрузку теплопотребляющих установок к системе теплоснабжения нецелесообразно вследствие увеличения совокупных расходов в указанной системе на единицу тепловой мощности, определяемой для зоны действия источника тепловой энергии.
В качестве центра построения радиуса эффективного теплоснабжения рассматривается ТЭЦ ЗАО «ТЭСК».
Графическое изображение зоны действия ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» приведено в Приложении №5 Обоснований к Схеме теплоснабжения (книга №2) и на рисунке 2.1. К зоне централизованного теплоснабжения от ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» относится территория многоэтажной застройки микрорайонов № 1, 2 и 3.
Эффективный радиус теплоснабжения от ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» целесообразно определить при внесении ежегодной корректировки в Схему теплоснабжения поселения после уточнения данных о прогнозируемых к подключению теплопотребляющих объектах.
Рис.2.1. - Зоны действия ТЭЦ ЗАО «ТЭСК»
Единственным источником тепловой энергии на территории поселения является ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» проектной электрической мощностью 23,3 МВт, состоящая из группы ГПУ, с пиковой котельной суммарной тепловой мощностью 103,1 Гкал/час (119,9 МВт). Проектом строительства ТЭЦ предусмотрено несколько очередей ввода в эксплуатацию оборудования в зависимости от темпов застройки поселка и роста тепловых нагрузок потребителей.
Основные характеристики ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» в соответствии с проектом:
Блоки КГУ (когенерационные газопоршневые установки):
газопоршневые установки производства фирмы «MTU» 20V4000L пиковой номинальной мощностью 1,9 МВт в комплекте с системой утилизации тепла 2,2 МВт и вспомогательным оборудованием.
котлы водогрейные «Eurotherm-11/150» производства ОАО «Вольф Энерджи Солюшен» номинальной тепловой мощностью 11,63 МВт;
котлы водогрейные «Eurotherm-35/150» производства ОАО «Вольф Энерджи Солюшен» номинальной тепловой мощностью 35 МВт.
Котлы оборудованы вспомогательным оборудованием и горелочными устройствами фирмы «IBS».
На ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» установлена резервная ДГУ Int 2000 DCT пиковой электрической мощностью 2 МВт для возможности первого пуска ГПУ и обеспечения работы котельной, а также для обеспечения нагрузки первой категории (лифты, пожарная сигнализация).
Основным видом топлива является природный газ, резервное топливо – легкое жидкое топливо.
В системе централизованного теплоснабжения поселка используется в качестве теплоносителя горячая вода, система теплоснабжения закрытая.
Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель и не забирается из тепловой системы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.
Подача тепла регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя (горячей воды) остается в системе неизменным. Расход тепла зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.
Утечки теплоносителя незначительны, потери воды автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.
Теплоноситель от источника тепловой энергии (ТЭЦ ЗАО «ТЭСК») поступает в индивидуальные тепловые пункты (далее – ИТП), расположенные в каждом жилом доме. На горячее водоснабжение поступает вода из водопровода, нагретая до требуемой температуры водой из тепловой сети в теплообменниках, установленных в тепловых пунктах. ИТП оборудованы приборами учета тепловой энергии.
Преимущества закрытой системы теплоснабжения - высокое качество горячего водоснабжения, энергосберегающий эффект.
В соответствии с п. 10. ФЗ №417 от 07.12.2011г. «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с принятием Федерального закона «О водоснабжении и водоотведении»»:
с 1 января 2013 года подключение объектов капитального строительства потребителей к централизованным закрытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается;
с 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается.
2.2. Описание существующих и перспективных зон действия индивидуальных источников тепловой энергии
Зоны коттеджной застройки поселка проектируются с учетом индивидуального теплоснабжения.
2.3. Балансы тепловой мощности источников тепловой энергии и тепловой нагрузки
2.3.1. Тепловая мощность основного оборудования источника тепловой энергии
Установленная тепловая мощность источника тепловой энергии - ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» представляет собой сумму номинальных тепловых мощностей всего принятого по акту в эксплуатацию оборудования, предназначенного для отпуска тепла внешним потребителям и на собственные нужды.
На момент разработки Схемы теплоснабжения ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» работает в режиме пуско-наладочных работ, поэтому установленная тепловая мощность оборудования ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» принимается по данным технических паспортов.
Фактическая установленная мощность ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» по окончании 1 этапа строительства (2013 г.):
электрическая - 7,8 МВт;
тепловая – 32,2 МВт (27,7 Гкал/час).
Перечень основного оборудования ТЭЦ ЗАО «ТЭСК», установленного на момент разработки Схемы теплоснабжения, приведен в таблице 2.2.
Подробное описание источника тепловой энергии приведено в части 2 главы №1 Обоснований к Схеме теплоснабжения (книга №2).
Таблица 2.2. - Перечень основного оборудования ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» на момент разработки Схемы теплоснабжения
Наименование оборудования
|
Год ввода в эксплуатацию
|
Номинальная тепловая мощность, Гкал/час
|
Когенерационная установка тип Int-2000 №1, в том числе:
|
|
|
|
2013
|
1,928
|
|
|
2013
|
1,928
|
Когенерационная установка тип Int-2000 №2, в том числе:
|
|
|
|
2013
|
1,928
|
|
|
2013
|
1,928
|
Котел водогрейный ст.№1
тип Eurotherm 10 КВ-ГМ-11,63-150Н
|
2013
|
10
|
Котел водогрейный ст.№2
тип Eurotherm 10 КВ-ГМ-11,63-150Н
|
2013
|
10
|
ИТОГО
|
|
27,7
|
Располагаемая тепловая мощность - величина, равная установленной мощности источника тепловой энергии за вычетом объемов мощности, не реализуемой по техническим причинам,
Данных по ограничениям тепловой мощности источника тепловой энергии нет, располагаемая тепловая мощность соответствует установленной.
Мощность источника тепловой энергии нетто - величина, равная располагаемой мощности источника тепловой энергии за вычетом тепловой нагрузки на собственные и хозяйственные нужды.
Расчет расхода тепловой энергии на собственные и хозяйственные нужды приведен в части 2 главы №1 Обоснований к Схеме теплоснабжения (книга №2). Годовой расход на 2014 год составляет 1227 Гкал, в том числе:
продувка и растопка котлов – 230 Гкал;
технологические нужды ХВО – 382,2 Гкал;
расход тепловой энергии на отопление – 529,7 Гкал;
прочие – 85,1 Гкал.
Оценка резерва (дефицита) мощности источника тепловой энергии, обеспечивающего теплоснабжение поселка, на момент разработки Схемы теплоснабжения приведена в таблице 2.3.
Таблица 2.3. - Оценка резерва (дефицита) тепловой мощности ТЭЦ ЗАО «ТЭСК», Гкал/час.
период
|
Установленная мощность фактическая
|
Располагаемая мощность фактическая
|
Расход на собственные и хозяйственные нужды
|
Тепловая мощность ТЭЦ нетто фактическая
|
Тепловая нагрузка потребителей
|
Резерв (+) /дефицит (-) мощности ТЭЦ
|
Ввод дополнительной мощности на 2,3 и 4 этапах строительства
|
Тепловая мощность ТЭЦ нетто с учетом ввода
|
2014
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
23,032
|
4,5
|
|
|
2015
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
52,296
|
-24,7
|
7,651
|
35,226
|
2016
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
81,626
|
-54,1
|
64,025
|
99,252
|
2017
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
109,356
|
-81,8
|
3,825
|
103,077
|
2018
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
132,448
|
-104,9
|
дефицит тепловой мощности после завершения проекта строительства ТЭЦ - 49 Гкал/час
|
2023
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
152,119
|
-124,5
|
2028
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
152,119
|
-124,5
|
2.3.2. Потери тепловой энергии при ее передаче по тепловым сетям
Отпуск тепловой энергии в виде горячей воды в сети жилых районов осуществляется централизовано через сеть магистральных и распределительных трубопроводов от ТЭЦ по кольцевой схеме.
Заполнение трубопроводов водяных тепловых сетей в неотопительный период производится химически очищенной водой.
В ходе разработки Схемы теплоснабжения поселка Северный был выполнен гидравлический расчет тепловой сети микрорайона №2 (Приложение № 4 к Обоснованиям Схемы теплоснабжения, книга №2). Из построенного пьезометрического графика, гидравлического расчета тепловой сети, расчета утечек, тепловых потерь в тепловой сети видно, что располагаемый напор на источнике теплоснабжения (ТЭЦ ЗАО «ТЭСК») достаточен для обеспечения нормального снабжения теплом жилых домов микрорайона.
Для подключения перспективных объектов теплопотребления прогнозируется строительство участков тепловых сетей от существующего источника.
Характеристика вводов тепловых сетей по годам строительства приведена в таблицах 2.4. и 2.5.
Таблица 2.4. – Сводный прогноз ввода участков тепловых сетей для подключения перспективных потребителей жилого сектора
Диаметр, мм
|
Протяженность, м (в двухтрубном исчислении)
|
2013г
|
2014г.
|
2015г.
|
2016г.
|
2017г.
|
2018г.
|
2019г.
|
итого
|
в том числе,
2014-2019 гг
|
530
|
503
|
533
|
|
|
617
|
0
|
0
|
1 653
|
1 150
|
426
|
412
|
0
|
192
|
160
|
0
|
118
|
0
|
882
|
470
|
325
|
258
|
0
|
158
|
186
|
0
|
56
|
270
|
928
|
670
|
273
|
139
|
198
|
228
|
405
|
172
|
277
|
647
|
2 065
|
1 927
|
219
|
253
|
352
|
374
|
475
|
442
|
657
|
268
|
2 820
|
2 567
|
159
|
74
|
508
|
457
|
675
|
640
|
326
|
681
|
3 360
|
3 286
|
108
|
229
|
0
|
448
|
543
|
439
|
261
|
308
|
2 228
|
1 999
|
89
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
итого
|
1 867
|
1 591
|
1 857
|
2 443
|
2 310
|
1 694
|
2 174
|
13 935
|
12 068
|
Для подключения объектов соцкультбыта прогнозируется строительство тепловых сетей общей протяженностью 1266,5 м в двухтрубном исчислении с диаметром трубопроводов 50-250 мм.
Таблица 2.5. - Прогноз вводов тепловых сетей системы теплоснабжения в 2014 – 2019гг.
Диаметр, мм
|
Период / протяженность, м
|
к жилым домам
|
к объектам соцкультбыта
|
ВСЕГО
|
2014 г.
|
2015г.
|
2016г.
|
2017г.
|
2018г.
|
2019г.
|
итого
|
50 - 250
|
859,5
|
1278,5
|
1692
|
1521
|
1243,5
|
1256,5
|
7851,0
|
1266,5
|
9117,5
|
251 - 400
|
198
|
386
|
591
|
172
|
332,5
|
917
|
2596,5
|
0
|
2596,5
|
401 - 550
|
533
|
192
|
160
|
617
|
118
|
0
|
1620,0
|
0
|
1620,0
|
итого
|
1590,5
|
1856,5
|
2443,0
|
2310,0
|
1694,0
|
2173,5
|
12067,5
|
1266,5
|
13334,0
|
К концу расчетного периода строительства поселка прогнозируется ориентировочная протяженность тепловых сетей 15,2 км в двухтрубном исчислении.
Прокладка тепловой сети подземная в непроходных каналах. Подробная характеристика прокладки тепловой сети описана в части 3 главы №1 Обоснования к Схеме теплоснабжения (книга №2).
Нормативы технологических потерь при передаче тепловой энергии для теплоснабжающей организации ЗАО «ТЭСК» на 2014г. рассчитаны и утверждены в установленном порядке согласно приказу Министерства энергетики от 30.12.2008 г. №325 «Об организации в Минэнерго РФ работы по утверждению нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии» в объеме 3453 Гкал (Приложение №7 Обоснования к Схеме теплоснабжения, книга №2).
На период после 2014г. произведены экспертные расчеты величины технологических потерь тепловой энергии. Результаты расчетов приведены в таблице 2.6. Подробные расчеты приведены в главе №4 Обоснования к Схеме теплоснабжения.
Таблица 2.6. - Потери тепловой энергии при ее передаче по тепловым сетям ЗАО «ТЭСК», Гкал
период
|
Потери тепловой энергии, Гкал
|
всего
|
в том числе:
|
с затратами теплоносителя
|
через теплоизоляцию
|
2014
|
3453
|
1210
|
2243
|
2015
|
4618
|
1472
|
3145
|
2016
|
6101
|
1788
|
4313
|
2017
|
7985
|
2383
|
5602
|
2018
|
9045
|
2613
|
6432
|
2019
|
10379
|
2889
|
7490
|
2028
|
10379
|
2889
|
7490
|
2.3.3. Затраты тепловой мощности на хозяйственные нужды тепловых сетей
Данных о затратах тепловой мощности на хозяйственные нужды тепловых сетей не получено.
2.3.4. Резервная тепловая мощность источников теплоснабжения
Договоры на поддержание резервной тепловой мощности теплоснабжающей организацией не заключались. Согласно федеральному закону от 27.07.2010г. №190-ФЗ «О теплоснабжении», под резервной тепловой мощностью понимается тепловая мощность источников тепловой энергии и тепловых сетей, необходимая для обеспечения тепловой нагрузки теплопотребляющих установок, входящих в систему теплоснабжения, но не потребляющих тепловой энергии, теплоносителя.
2.4. Перспективные балансы тепловой мощности и тепловой нагрузки в зонах действия источника тепловой энергии.
Прогнозируемое увеличение спроса на тепловую энергию по этапам застройки территории поселка приведет к необходимости дальнейшего наращивания тепловой мощности ТЭЦ ЗАО «ТЭСК», что предусмотрено следующими этапами проекта строительства ТЭЦ.
Соотношение перспективной тепловой мощности ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» и прогнозируемой тепловой нагрузки потребителей приведено в таблице 2.7. и на рисунке 2.2.
 Рис.2.2. – Соотношение перспективной установленной тепловой мощности источника и тепловой нагрузки потребителей, Гкал/час.
Дефицит тепловой мощности 2015г. планируется обеспечить, при необходимости, досрочным вводом в эксплуатацию одного из водогрейных котлов, предусмотренных третьей очередью строительства. Начиная с 2018г. проектной тепловой мощности ТЭЦ будет недостаточно для покрытия перспективных нагрузок потребителей.
Строительство новых источников на территории поселка не предусмотрено, так как существующий единственный источник работает в комбинированном цикле и может быть модернизирован с увеличением тепловой мощности.
В ходе ежегодной актуализации Схемы теплоснабжения рекомендуется проводить актуализацию приведенных значений, соответственно после уточнения перспективных нагрузок потребителей тепловой энергии необходимо будет в дальнейшем рассмотреть вопрос по увеличению тепловой мощности ТЭЦ ЗАО «ТЭСК».
Таблица 2.7. - Перспективные балансы тепловой мощности ТЭЦ ЗАО «ТЭСК» и тепловой нагрузки потребителей, Гкал/час
период
|
Установленная мощность, с учетом ввода мощности 2, 3 и 4 очереди
|
Располагаемая мощность
|
Расход на собственные и хозяйственные нужды
|
Тепловая мощность ТЭЦ нетто
|
Тепловая нагрузка потребителей
|
Резерв (+) / дефицит (-) мощности ТЭЦ
|
Ввод дополнительной мощности по 2 -4 очереди строительства по проекту
|
|
2014
|
27,7
|
27,7
|
0,140
|
27,6
|
23,032
|
4,5
|
|
|
2015
|
35,4
|
35,4
|
0,140
|
35,2
|
52,296
|
-17,1
|
7,65
|
|
2016
|
99,4
|
99,4
|
0,140
|
99,3
|
81,626
|
17,6
|
64,03
|
|
2017
|
103,2
|
103,2
|
0,140
|
103,1
|
109,356
|
-6,3
|
3,83
|
|
2018
|
103,2
|
103,2
|
0,140
|
103,1
|
132,448
|
-29,4
|
дефицит тепловой мощности после завершения проекта строительства ТЭЦ - 49 Гкал/час
|
|
2023
|
103,2
|
103,2
|
0,140
|
103,1
|
152,119
|
-49,0
|
|
2028
|
103,2
|
103,2
|
0,140
|
103,1
|
152,119
|
-49,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установленная мощность оборудования ТЭЦ ЗАО «ТЭСК», Гкал/час
Оборудование
|
2013
|
2014
|
2015
|
2016
|
2017
|
2018
|
2019 - 2023
|
2024 - 2028
|
Тепловая мощность
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГПУ №1 (по паспорту)
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
ГПУ №2 (по паспорту)
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
ГПУ №3 (по паспорту)
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
ГПУ №4 (по паспорту)
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
1,928
|
КВ-ГМ-11,63-150Н ст.№1
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
КВ-ГМ-11,63-150Н ст.№2
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
КВ-ГМ-35 -150Н ст.№3
|
|
|
|
30,1
|
30,1
|
30,1
|
30,1
|
30,1
|
КВ-ГМ-35 -150Н ст.№4
|
|
|
|
30,1
|
30,1
|
30,1
|
30,1
|
30,1
|
ГПУ №5 (проектная)
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №6 (проектная)
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №7 (проектная)
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №8 (проектная)
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №9 (проектная)
|
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №10 (проектная)
|
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №11 (проектная)
|
|
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ГПУ №12 (проектная)
|
|
|
|
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
1,913
|
ИТОГО
|
27,716
|
27,716
|
35,366
|
99,392
|
103,217
|
103,217
|
103,217
|
103,217
|
в т.ч.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГПУ
|
7,712
|
7,712
|
15,363
|
19,188
|
23,013
|
23,013
|
23,013
|
23,013
|
ПВК
|
20,0
|
20,0
|
20,0
|
80,2
|
80,2
|
80,2
|
80,2
|
80,2
|
предложения на ввод
|
|
|
7,651
|
64,025
|
3,825
|
|
|
|
нагрузка потребителей, всего
|
23,032
|
52,296
|
81,626
|
109,356
|
132,448
|
152,119
|
152,119
|
отопление
|
10,987
|
26,975
|
42,905
|
57,307
|
70,813
|
82,144
|
82,144
|
ГВС
|
12,045
|
25,321
|
38,721
|
52,049
|
61,635
|
69,975
|
69,975
|
|
