Эффективность и необходимость ТЭЦ-1

Исторически так сложилось, что в Кишиневе в 50-е годы прошлого века был основан крупный энергетический узел на базе ТЭЦ-1, с развитием радиальных электрических и тепловых сетей.

В дальнейшем, в связи бурным развитием городского строительства, созданием жилых микрорайонов Ботаника, Рышкановка, Будешты, Чеканы, верхние Буюканы и необходимости решения проблем теплоснабжения городского жилищно-коммунального хозяйства, была введена в эксплуатацию Кишиневская ТЭЦ-2, а также Скулянская, Южная, Мунчештская, Восточная водогрейные котельные. Максимальное теплопотребление достигло величины более 5000 Гкал/час.

Однако, после обретения независимости Республикой Молдова в начале 90-х годов прошлого века и деградации крупных городских промышленных узлов, по состоянию на 2018 год теплопотребление городского жилищно-коммунального хозяйства снизилось до отметки примерно 1700 Гкал/час. По сведениям акционерного общества (АО) «Термоэлектрика», договорная тепловая нагрузка потребителей централизованной системы теплоснабжения на 01.01.2018 составляет 1703,88 Гкал/час.

В настоящее время городское жилищно-коммунальное хозяйство обеспечивают теплом в централизованной системе теплоснабжения четыре основных источника производства тепловой энергии: теплоэлектроцентрали ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, водогрейные котельные Западная (CT Vest) и Южная (CT Sud). При этом в отопительный период включены в работу все четыре источника, а в летний период в работе остаются только одна ТЭЦ-2 или ТЭЦ-1.

Исчезло такое понятие, как централизованная поставка технологического пара на производство, с ликвидацией ранее действовавших магистральных паропроводов от каждой теплоэлектроцентрали. Практически исчезли крупные промышленные предприятия городского хозяйства.

В зоне действия централизованной системы теплоснабжения в последние годы начали развиваться децентрализованные системы теплоснабжения с установкой индивидуальных котельных и автономных поквартирных систем теплоснабжения.

В финальном отчете шведского агентства «Sweco International AB» Stockholm, оценивавшего план развития и инвестиции в централизованную систему теплоснабжения города, опубликованного в феврале 2013 года, высказывалось мнение о полном закрытии ТЭЦ-1.

В начале 2016 года, на основании технических расчетов специалистов Института энергетики Академии наук Республики Молдова (в настоящее время Институт энергетики министерства образования, культуры и исследований), президент АНМ Георгий Дука письменно обратился в минэкономики, Национальное агентство по регулированию в энергетике и АО «Термоэлектрика» с предложением об использовании оборудования ТЭЦ-1 для обеспечения горячего водоснабжения потребителей города Кишинев в летний период. Расчеты показывали, что в период летнего режима работы, при 100% обеспечении горячим водоснабжением всего городского жилищно-коммунального хозяйства, возможно включать в работу только одну ТЭЦ-1. При этом экономия топлива могла составить до 70 млн леев за один сезон при действовавших на тот момент тарифах на топливо и отпускаемую тепловую энергию. Отмечалось, что функционирующая централизованная система теплоснабжения Кишинева предусматривает работу двух источников производства тепловой энергии ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 на единый контур теплоснабжения городского хозяйства, как в летний, так и в отопительный период, с использованием соединительной тепловой магистрали между ними диаметром 1000 мм, так называемой «линии связи». Работу этой магистрали обеспечивает введенная в эксплуатацию в 1977 г. насосная станция на обратной магистрали с коллекторной ТЭЦ-1, позволяющая обеспечить горячее водоснабжение всего города в летний период только от ТЭЦ-2, а в отопительный сезон покрыть часть тепловой нагрузки контура теплоснабжения ТЭЦ-1.

Однако, в период с конца 90-х годов и по настоящее время, тепловое потребление городского хозяйства постоянно снижалось, достигнув в осенне-весенний период 50-70 Гкал/час, а в летний период — не более 30 Гкал/час. Подобная тепловая нагрузка является технически минимальной для теплофикационных турбин, установленных на ТЭЦ-2, и не позволяет продуктивно использовать преимущества высокоэффективной когенерации. Часть вырабатываемой тепловой энергии сбрасывается в конденсаторы градирни и, таким образом, в летний период исключаются преимущества когенерации на этом объекте. При этом, суммарный коэффициент общей эффективности использования топлива ТЭЦ-2, определяемый как отношение израсходованного топлива на выработку всей энергии – электрической и тепловой, выраженной в тепловых единицах, — снижается от величины 76,95% в течение отопительного сезона (2014 год) и до величины 51,27% в летний период (2014 год).

Реализовать указанное предложение в 2016 году не позволили уже запланированные ранее мероприятия по ремонтным работам, которые проводил персонал АО «Термоэлектрика» в связи с реконструкцией и обновлением многих участков магистральных трубопроводов тепловых сетей. В рамках реализации кредита европейских партнеров для повышения эффективности централизованной системы теплоснабжения планировалась и была проведена реконструкция трех основных насосных станций на магистральных тепловых сетях. Тепловая нагрузка горячего водоснабжения городского хозяйства в летний период 2016 года обеспечивалась включением в работу оборудования Западной и Южной водогрейных котельных, а также частично оборудованием ТЭЦ-2.

Исходные данные и результаты анализа

По итогам отчета за второй и третий кварталы 2016 года, по информации сайта АО «Термоэлектрика», было отпущено потребителям с коллекторов источников теплоснабжения 110385 Гкал и 51792 Гкал соответственно. При этом использование топлива для производства энергии оценено с эффективностью 65,34 % за второй квартал и 66,76% за третий квартал. Задействовать оборудование ТЭЦ-1 в этот период не позволяли технологические условия работы централизованной системы теплоснабжения.

Отвечая на предложение Института энергетики, АО «Термоэлектрика» заявило, что использование в дальнейшем оборудования ТЭЦ-1 является экономически нецелесообразным, а в летний период технически сложно реализуемо, с негативными последствиями для потребителей действующей централизованной системы теплоснабжения.

В дальнейшем, проведя собственные многосторонние расчеты и оценив возможности использования оборудования ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и магистральных трубопроводов тепловых сетей в летнем режиме, руководство АО «Термоэлектрика» приняло решение выполнить необходимые организационно-технические мероприятия и включить в период летнего сезона в работу ТЭЦ-1 с 15 мая 2017 года. ТЭЦ-2, при этом, из технологического цикла на летний период исключалась. В связи с подготовкой к новому отопительному сезону оборудование ТЭЦ-2 было включено в работу с 15 сентября 2017 года.

В течение летнего периода 2017 года обеспечивалась стабильная качественная подача централизованного горячего водоснабжения всему городскому жилищно-коммунальному хозяйству: от Будешт, Рышкановки, Чекан и центра города до Ботаники, Телецентра и Буюкан — только от одной ТЭЦ-1. Результаты работы представлены в отчете за соответствующий период 2017 года и помещены на сайте АО «Термоэлектрика». Видно, что использование топлива для производства энергии на ТЭЦ-1 за второй и третий кварталы 2017 года характеризуются величинами 90,59% и 91,51%. В этот же период ТЭЦ-2 работала с коэффициентом использования топлива на уровне 66,85% и 48,88% соответственно, что ниже подобных показателей ТЭЦ-1, ввиду различных технологических схем построения этих источников производства энергии. За третий квартал 2017 года общая выработка тепловой энергии обеими источниками составила 74 468 Гкал.

Реализуя решение по использованию оборудования ТЭЦ-1 в летний период, уже в 2018 году АО «Термоэлектрика» представило на собственном сайте новые результаты работы источников. Из них видно, что в течение отопительного сезона 2017-2018 годов ТЭЦ-1 использовалась в производственном цикле АО «Термоэлектрика», при этом в течение третьего квартала 2018 года оборудование ТЭЦ-2 было полностью исключено из технологического цикла производства энергии, что позволило довести коэффициент полезного использования топлива при производстве энергии на ТЭЦ-1 до показателя 92,32%. При этом, в летний период была обеспечена максимальная тепловая нагрузка централизованной системы теплоснабжения, равная 39,7 Гкал/час при стабильном и качественном теплоснабжении потребителей в режиме работы 24/24. Общая выработка тепловой энергии составила 74 824 Гкал, что соответствует примерным показателям 2017 года.

Сравнивая показатели работы источников производства энергии ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 только за третий квартал соответствующего года 2016 и 2018, когда каждый из них обеспечивал теплоснабжение всего городского жилищно-коммунального хозяйства, можно увидеть и оценить следующее результаты (таблицы 1 и 2):

Таким образом, создание акционерного общества «Термоэлектрика», как предприятия, образованного путем слияния АО «ТЭЦ-1», АО «ТЭЦ-2» и АО «Термоком», показывает возможности эффективного использования оборудования системы централизованного теплоснабжения, которые соответствуют решениям, принятым правительством РМ в своем постановлении №983 от 22.12.2011 «О концепции корпоративной, институциональной и финансовой реструктуризации централизованной системы теплоснабжения мун. Кишинев».

Выводы и предложения.

1. Выводы и рекомендации Международного шведского агентства в финальном отчете к контракту TF№1 от 27 февраля 2012 года о закрытии ТЭЦ-1, выполненные в результате анализа работы отдельных самостоятельных предприятий: АО «Термоком», АО «ТЭЦ-1» и АО «ТЭЦ-2» на 2011 год, были недостаточно обоснованы и не учитывали возможность эффективного использования существующего оборудования ТЭЦ-1 в летний период.
2. Опыт использования оборудования ТЭЦ-1 в действующей централизованной системе теплоснабжения и в условиях единого предприятия АО «Термоэлектрика» в течение 2017-2018 гг. показал, что ТЭЦ-1 может работать в летний период в качестве эффективного источника производства энергии, а также служить надежным резервом при возможных аварийных ситуациях, как в электрических, так и в тепловых сетях, особенно в период отопительного периода.
3. ТЭЦ-1 должна оставаться надежным узлом транспортных электрических и тепловых сетей городского хозяйства с последующей ее модернизацией и строительством, при экономической целесообразности в пределах ее территории, новых установок высокоэффективной когенерации.

Виталий Постолатий, академик, доктор хабилитат,
заведующий лаборатории Института энергетики.

Владимир Бабич, научный сотрудник
Института энергетики.

Владимир Берзан, доктор хабилитат,
заместитель директора Института энергетики.