Топлинен и енергиен комплекс Съществуващите структури за доставка на топлинна и електрическа енергия в мнозинството
45% от всички енергийни ресурси в България, половината от които са жилищни сгради[4]. Годишното производство на топлинна енергия в България днес се оценява на около 2060 милиона Gcal ( Фиг. 1.6). Общото производство на топлинна енергия в България е 2060 милиона Gcal, в това число: 1
Общински I Общински извори
/>372,0 милиона Gcal (18,1%), от които работещи котелни
топлинна енергия, продавана от потребителите
597,0 милиона Gcal (28,9%)
Ориз. 1. 6. Баланс за производство и продажба на топлинна енергия за 2006 г. Проучванията на топлотехническите характеристики на жилищни и обществени сгради показват, че от 60 до 85% от енергийния баланс на сградите са разходите за осигуряване на комфортни условия за човек да остане в помещението - отопление (частично климатизация) и захранване с топла вода. Съществена характеристика на топлоснабдяването е, че натоварването на отоплителните системи варира от 20 до 100% от мощността на източника на топлина, а доставката на топлинна енергия трябва да осигурява денонощно поддържане на комфортна температура на въздуха в помещенията на потребителя, установена от стандарти, строителни норми и наредби през целия отоплителен период. Като най-важният елемент от жизнената система на урбанизираните територии, комплексът от системи за топлоснабдяване е предназначен за подготовка, транспортиране и използване на топлоносител. Основната му цел е да осигури на потребителите необходимото количество топлинна енергия с необходимото качество, т.е. необходима охлаждаща течност
параметри. В зависимост от местоположението на източниците на топлинна енергия на системататоплоснабдяването се разделя на централизирано и децентрализирано (фиг. 1.7). При определени условия както централизираното, така и децентрализираното предоставяне на услуги за топлоснабдяване може да бъде ефективно. Ако градът е разположен компактно, тогава една или няколко мощни високопроизводителни топлоелектрически централи или котелни могат ефективно централно да предоставят услуги за топлоснабдяване. В общия случай обаче децентрализацията, т.е. приближаването на източниците на топлина до потребителите е по-изгодно и по-евтино.
В системите за централно отопление източникът на топлинна енергия и топлинните поглътители на потребителите обикновено са разположени на значително разстояние, така че топлинната енергия от източника на топлина към потребителите се предава през топлинни мрежи. В зависимост от степента на централизация топлофикационните системи могат да се разделят на следните четири групи: групови - топлоснабдяване от един топлоизточник на група сгради; квартал - топлоснабдяване от един топлоизточник на няколко района; градско - топлоснабдяване от един топлоизточник на един град; междуградско - топлоснабдяване от един топлоизточник на няколко града. За пренос на топлинна енергия по правило се използват два охладителя: вода и пара. За пренос на топлинна енергия на разстояния, измерени на много десетки и дори стотици километри (до 100 km или повече), могат да се използват специални системи за транспортиране на топлинна енергия, чиято основа е охлаждаща течност в химически свързано състояние. В зависимост от вида на топлоносителя топлофикационните системи се делят на водни и парни системи ( Фиг. 1.8). Водните системи се разделят на две групи: затворени (затворени) и отворени(отворен). В затворени системи мрежовата вода, циркулираща в отоплителната мрежа, се използва само като охлаждаща течност, но не се взема от мрежата, а в отворените системи се отделя частично (рядко напълно) отделно от потребителите за захранване с топла вода. В зависимост от броя на тръбопроводите, предназначени за пренос на топлинна енергия в една посока, водните системи се делят на едно-, дву-, три- и многотръбни системи. Минималният брой тръбопроводи за отворена система е един, а за затворена - два.
Най-простата система е еднотръбна система, която е приложима, когато охлаждащата течност се използва напълно от абонатите, например за захранване с топла вода, и не се връща в станцията. За топлоснабдяването на градовете в повечето случаи се използват двутръбни водни системи. Отоплителната мрежа се състои от две успоредни линии: подаване и връщане. Чрез захранващата линия горещата вода се подава от източника на топлина към абонатите, през връщащата линия охладената вода се връща към източника на топлина. Преобладаващото изграждане на двутръбни системи за топлоснабдяване в градовете се обяснява с факта, че тези системи са по-евтини от многотръбните по отношение на първоначалните и експлоатационните разходи и изискват по-малко инвестиции в метал по време на строителството. Директният разпределител на топлинна енергия са отоплителни устройства - топлообменници вода-въздух, чиято топлинна мощност се определя основно от температурната разлика между охлаждащата течност и въздуха в помещението. В децентрализираните системи източникът на топлинна енергия и топлинните поглътители на потребителите са или комбинирани в едно устройство, или са поставени толкова близо, че може да се извърши пренос на топлинна енергия от източника към топлинния поглътителпрактически без междинна връзка - топлопреносна мрежа. Така в общия случай децентрализацията, т.е. приближаването на източниците на топлина до потребителите, се оказва по-изгодна и по-евтина, поради факта, че значителна част от топлината в топлофикациите се губи при нейното транспортиране и потребление (фиг. 1.9).
Подобряването на енергийната ефективност на топлоснабдяването на потребителите в този случай се осигурява чрез: приближаване на източника на топлина до потребителя, за да се намалят топлинните загуби по време на транспортиране чрез инсталиране на прикрепени, вградени и покривни автоматизирани котелни; организиране на система за диспечиране, управление и отчитане на производството и потреблението на топлинна енергия, използвайки най-съвременни информационни технологии, което ще позволи прехвърляне на системата за топлоснабдяване на качествено ново ниво на интелигентни системи; използвайки вместо съществуващия качествен метод за регулиране с температурна крива от 150-70 ° С, количествен метод за освобождаване на топлина с честотно контролирано електрическо задвижване на циркулационни помпи с постоянна температура на охлаждащата течност 115-60 ° С през отоплителния период и 75 ° С през лятото, което позволява намаляване на корозионното износване на отоплителните мрежи и преминаване към използването на пластмасови материали на връщащия тръбопровод.
В съществуващата икономическа практика ситуацията е малко по-различна и се дължи на наличието на кръстосано субсидиране при определяне на тарифите за електроенергия за различни групи потребители[6]. Снабдяването на потребителите с електрическа енергия, за разлика от други дейности, има следните съществени характеристики.
107,0 милиарда kWh, продадени на компании за комунални услуги
Продажбикомунални услуги 107,0 милиарда kWh