Фрагмент документа "ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТРАТЕГИИ ГОРОДА МОСКВЫ НА ПЕРИОД ДО 2025 ГОДА".
2.3. Проблемы топливно-энергетического хозяйства города
и основные пути решения
2.3.1. Общие проблемы.
Основными особенностями топливно-энергетического комплекса Москвы
являются:
1. Высокая концентрация тепловых и электрических нагрузок,
которая составляет соответственно около 40 Гкал/ч и 8,6 МВт на один
квадратный километр территории города.
2. Большие единичные электрические и тепловые мощности
источников, не имеющие аналогов за рубежом. Пять крупнейших ТЭЦ Москвы
обеспечивают более 50% суммарной тепловой и электрической нагрузки
города. Доля московской энергосистемы в балансе ОЭС Центра составляет
около 50%, при этом тепловая мощность почти в три раза превышает по
эквиваленту электрическую.
3. Магистрали тепловых сетей диаметром 1200-1400 мм обеспечивают
теплом жилые районы с населением в сотни тысяч человек, радиус
действия тепловых сетей от ТЭЦ достигает 25 км. В настоящее время на 1
жителя Москвы приходится до 2 м теплопроводов, что как минимум на 50%
превышает канонические значения при характерной для города
теплоплотности.
4. Только на производство тепловой и электрической энергии в
городе расходуется до 30 млн. т у.т., или около 3 т у.т. в расчете на
одного жителя города в год.
5. Москва - единственный в мире столичный мегаполис, в котором
собственной генерацией обеспечивается не только электропотребление
города, но в течение многих лет за его пределы передается от 10 до 20%
производимой здесь электроэнергии. Это требует дополнительного расхода
топлива и дает дополнительные неоправданные выбросы вредных веществ в
воздушный бассейн города.
В течение прошедшего десятилетия ТЭК Москвы в основном сохранял
свою энергетическую устойчивость и обеспечивал потребности города в
топливе и энергии. Однако качественные характеристики практически всех
основных элементов московского ТЭК не соответствуют масштабам его
развития и все более остро ставят проблемы технического перевооружения
систем электро-, тепло- и газоснабжения.
Следует признать, что единичная тепловая мощность крупнейших
московских ТЭЦ и дальность транспорта тепла от них достигли своего
исторического максимума и не должны увеличиваться.
Общие для топливно-энергетического хозяйства города проблемы
состоят в следующем:
1. Москва не обладает собственными первичными энергоресурсами и
имеет практически монотопливный баланс, что предъявляет повышенные
требования к обеспечению надежности газоснабжения региона и требует
разработки мероприятий, способствующих улучшению показателей
энергетической безопасности.
В топливном балансе ТЭЦ Москвы 98,5% составляет газ, 1,5% -
мазут. В структуре топлива ТЭЦ ОАО "Мосэнерго" природный газ
составляет более 95%. На газе и угле работает ТЭЦ-22. В последние годы
доля угля в балансе топлива станции составляла 15-17%.
2. Особую озабоченность вызывает проблема покрытия пиковых
нагрузок в период прохождения зимнего максимума. Эта проблема
становится все более острой, поскольку неравномерность потребления
газа увеличивается в связи с ростом доли жилищно-коммунальной
нагрузки.
Абсолютно недостаточное использование резервного топлива на ТЭЦ,
в том числе по экологическим причинам, перекладывает решение проблемы
обеспечения пиковых нагрузок на газотранспортную систему. При наличии
на московских ТЭЦ мазутных емкостей в размере до 370 тыс. куб. м
годовой расход мазута не превышает 2% (около 455,7 тыс. т у.т. в год).
На большинстве районных тепловых станций резервное и даже аварийное
жидкое топливо отсутствует.
Уже в настоящее время при понижении температуры наружного воздуха
ниже минус 15 град.C подача газа в регион по техническим возможностям
ресурсной базы газовой отрасли и газотранспортной системы не может
быть увеличена и остается примерно на одном уровне.
Существует график, предусматривающий перевод 42 промышленных
предприятий Москвы с суточным потреблением газа 1,8 млн. куб. м на
резервные виды топлива. В график включены также 10 ТЭЦ Москвы,
потребляющие 62,4 млн. куб. м газа в сутки. Высвобождаемый этими ТЭЦ
объем газа может составить от 10 до 20% суточного потребления в
зависимости от вводимой очереди ограничений. В 2006 году
продолжительность действия графика составила порядка четырех недель.
Промышленные предприятия практически не снижают потребление газа
в пиковых режимах. Это означает, что в качестве потребителей -
регуляторов используются ТЭЦ. Однако ограничения подачи газа на ТЭЦ
ведут к недоотпуску тепла на отопление (до 12-15%) и массовому
включению электронагревательных приборов.
Решение проблемы пикового спроса увеличением мощностей
газотранспортной системы потребует неоправданно больших инвестиций.
Кроме того, трассировка новых газопроводов в Москве и ближнем
Подмосковье связана с большими сложностями как по выполнению
действующих нормативных актов, так и по прохождению по землям, имеющим
разных собственников.
3. Энергоснабжение города Москвы обеспечивается на основе
морально устаревших технологий 60-70 годов прошлого века и физически
изношенного оборудования, что естественно снижает надежность,
эффективность работы и производственные возможности систем, приводит к
перерасходу топлива и других энергоресурсов. Степень физического
износа основных фондов оценивается величиной около 42%.
4. Теплофикационная основа энергетики города, а также
монотопливный режим обуславливают сильную зависимость режимов работы
систем электро-, тепло- и газоснабжения и требуют совместного
рассмотрения вопросов их развития. Так, нарушения теплоснабжения ведут
к массовому включению электронагревательных приборов и неуправляемому
росту электропотребления. Наиболее опасно это в зимний максимум
нагрузок, когда подача газа на ТЭЦ ограничивается и недоотпуск тепла
на отопление составляет до 12-15%.
5. Москва как развивающийся многомиллионный город имеет серьезные
экологические проблемы, которые связаны с градостроительством,
огромным количеством выбросов, отходов и сбросов, интенсивным ростом
шумового, теплового и электромагнитного загрязнения, а также растущим
автомобильным парком. По составу загрязняющих веществ в 2006-2007 гг.
превышения предельных допустимых концентраций на жилых территориях
отмечались по диоксиду азота, озону, вблизи автотрасс - по диоксиду
азота, озону, формальдегиду.
6. Основными загрязнителями являются: автотранспорт (83%) и
выбросы от стационарных источников промышленных предприятий и объектов
топливно-энергетического комплекса (17%).
7. Серьезной проблемой для Москвы и Московской области является
образование твердых бытовых отходов (ТБО), объем которых непрерывно
возрастает, а состав резко усложняется, включая в себя все большее
количество экологически опасных компонентов.
Несмотря на развитие в Москве системы сбора вторичного сырья
(более 800 тыс. тонн в год), строительство мусоросжигательных заводов
и мусоросортировочных станций, основным направлением является
полигонное захоронение ТБО на территории Московской области. Возможное
использование в теплоэнергетическом комплексе Москвы
мусоросжигательных заводов - электростанций усложняется необходимостью
использования жесткой системы разделения отходов. Существуют проблемы
по размещению новых заводов по термической переработке ТБО на
территории Москвы.
2.3.2. Теплоснабжение.
Статус Москвы, большое количество ответственных потребителей, не
допускающих нарушений в подаче тепла, высочайший уровень концентрации
тепловых мощностей и производства тепловой энергии на ТЭЦ ОАО
"Мосэнерго" и РТС ОАО "МОЭК", мощные магистрали тепловых сетей,
обеспечивающие теплом жилые районы с населением в сотни тысяч человек,
- все это накладывает повышенные требования к обеспечению надежной и
устойчивой работы систем теплоснабжения.
Вместе с тем, несмотря на большую работу, проводимую
Правительством Москвы и энергоснабжающими организациями по
реконструкции теплоснабжающих систем, надежность теплоснабжения
остается существенной проблемой. Основными причинами этого являются:
- все еще большая доля морально и физически изношенного
оборудования - протяженность теплопроводов, выработавших нормативный
срок службы, по оценке ГУП "НИиПИ Генплана Москвы", составляет 23,6%;
- тепловые мощности источников не резервируются;
- тепловые сети ТЭЦ и РТС в основном не имеют между собой
резервных связей;
- повышенные требования к надежности теплоснабжения не только не
выполняются, но и не сформулированы;
- резервные автономные (мобильные и стационарные) источники тепла
у ответственных потребителей, как правило, отсутствуют.
К другим существенным проблемам в сфере теплоснабжения следует
отнести:
1. Отсутствие комплексного планирования перспективного развития
систем теплоснабжения привело к хаотическому несогласованному принятию
решений по вводу новых теплоснабжающих объектов и подключению
потребителей. Предпроектные разработки, обосновывающие направления
развития теплоснабжения города на длительную перспективу, отсутствуют.
Последняя схема теплоснабжения Москвы была разработана до 1990 г.
2. Необоснованно завышенные (примерно на 20%) договорные тепловые
нагрузки потребителей создают фиктивный дефицит тепловых мощностей,
являются одной из причин завышенных мощностей теплофикационных отборов
турбин и снижения доли выработки электроэнергии на тепловом
потреблении (60% до 2004 г., 56,4% в 2006 г., 54,5% в 2007 г., 52%
планируется на 2008 г.).
3. Для повышения доли выработки электроэнергии на тепловом
потреблении в Москве не реализуется даже технически несложно
осуществимая передача на ТЭЦ тепловой нагрузки РТС в летний период.
Ведомственная разобщенность теплоснабжающих предприятий и
одноставочные тарифы усложняют проблему передачи нагрузки, но не
делают ее неразрешимой.
4. Фактические потери тепловой мощности в системах теплоснабжения
в среднем на 20% превышают нормативные и оцениваются величиной около
14%, формируя значительный потенциал энергосбережения.
Отношение фактических потерь тепловой энергии через тепловую
изоляцию к проектным в магистральных тепловых сетях оценивается: для
сетей ОАО "МТК" в среднем величиной 1,3, для сетей ОАО "МОЭК" - около
1,5.
5. Срезка графика температур сетевой воды на уровне 130 град.C
вместо расчетных 150 град.C приводит к серьезным проблемам тепло- и
электроснабжения города при длительных похолоданиях.
Повышение температуры сетевой выше 130 град.C недопустимо в связи
с тем, что большинство старых теплопроводов имеют неудовлетворительное
физическое состояние, а новые высоконадежные конструкции бесканальных
теплопроводов не рассчитаны на температуру воды выше 130 град.C. В
результате возможность подачи достаточного количества тепла
потребителям при температурах наружного воздуха ниже минус 18 град.C
исключена.
Общая продолжительность стояния более низких температур в Москве
составляет около 8 суток, а продолжительность единичного похолодания,
как правило, менее 3 суток. При более длительных похолоданиях дефицит
тепла в размере 8-10% в значительной мере компенсируется увеличением
использования электроэнергии населением на отопительные нужды. И
именно в этот период (см. рисунок 2.5) исчерпывается пропускная
способность существующей газотранспортной и электроэнергетической
систем.
6. В зданиях, не оснащенных системами автоматического
регулирования, в переходные периоды отопительного сезона не
обеспечиваются расчетные температурные условия.
7. Несмотря на положительную динамку сокращения утечек сетевой
воды, абсолютное значение удельной величины потерь на единицу объема
(0,85 л/куб. м/ч) превышает зарубежные аналоги в 5-6 раз.
8. Удельные затраты электроэнергии на перекачку сетевой воды на
ТЭЦ составляют не менее 25-30 кВтч/Гкал. Вместе с тем до половины из
имеющихся насосно-перекачивающих станций не используется, а тепловые
сети эксплуатируются по наиболее энергозатратным секционированным
схемам даже при наличии средств локальной автоматики у абонентов.
9. Высокие затраты на эксплуатацию тепловых сетей (транспортная
составляющая в тарифах составляет 40-60% и до 70% на транспорт тепла
от ТЭЦ ОАО "Мосэнерго") и низкий технический уровень ряда мелких
муниципальных котельных ведут к высоким тарифам на тепловую энергию и
увеличивают расходы бюджета на теплоснабжение.
2.3.3. Генерирующие мощности.
1. Паротурбинное оборудование, составляющее основную часть
генерирующих мощностей московских ТЭЦ, морально устарело и не
соответствует современным достижениям научно-технического прогресса.
2. Нарастает физический износ основного генерирующего
оборудования, обусловленный истечением срока службы и технической
политикой его продления. Паротурбинное оборудование на давление до 13
МПа составляет в настоящее время около 50% от общей мощности ТЭЦ.
Средний срок службы этого оборудования 27 лет. К 2020 году парковый
ресурс будет исчерпан у 70% действующего сегодня турбинного
оборудования.
3. Тепловая экономичность действующих паротурбинных ТЭЦ не может
быть признана удовлетворительной и из-за режимных факторов. Следует
признать ошибочной бытовавшую ранее концепцию опережающего ввода
турбинного оборудования на перспективные тепловые нагрузки. В итоге
большая часть теплофикационного оборудования отработала свой ресурс с
недопустимо большой (более 40%) долей выработки электроэнергии по
конденсационному циклу (чему способствовали и завышенные тепловые
нагрузки потребителей). Только эти факторы обуславливают годовой
перерасход топлива на ТЭЦ в размере не менее 2 млрд. куб. м и повышают
экологическую нагрузку на окружающую среду со стороны энергетических
объектов.
2.3.4. Электросетевое хозяйство.
1. Ограничения по приему мощности из ЕЭС.
По данным ОАО "СО ЕЭС", максимально допустимый переток из ОЭС
Центра в сеть 110-220 кВ Москвы и Московской области в настоящее время
составляет 3500 МВт. Это ограничение определяется мощностью AT 500/220
кВ и 500/110 кВ на питающих подстанциях, а также допустимыми
нагрузками связей 110-220 кВ со смежными энергосистемами. В период
прохождения максимума нагрузки в ремонтных и послеаварийных режимах
возможен ввод ограничений потребителей для исключения недопустимой
перегрузки AT 500/220 кВ и 500/110 кВ и сети 110-220 кВ.
По данным Московского РДУ, абсолютный максимум нагрузки региона в
2006 г. составил 16200 МВт без учета ограничений потребителей в
размере 440 МВт. Рабочая мощность электростанций составила 14239 МВт,
мощность в размере 1961 МВт принималась из других энергосистем (в
основном из Тверьэнерго).
В целом дефицит собственной генерации Московского региона
составляет около 2,5 ГВт и с учетом необходимых перетоков в смежные
системы не может быть полностью обеспечен из ОЭС Центра из-за
недостаточной пропускной способности электрических сетей.
2. Системообразующие трансформаторы 500/220, 500/110 кВ, а также
ЛЭП и трансформаторы 220 и 110 кВ работают с повышенной загрузкой,
недостаточна отключающая способность выключателей, существует дефицит
реактивной мощности.
3. Практически вся территория города, за исключением небольших
локальных районов, является зоной запрета присоединения новых
потребителей. Сложная ситуация с подключением новых потребителей и
энергоснабжением развиваемых территорий сохраняется и в Московской
области.
4. Существует опасность развития каскадных аварий.
2.3.5. Проблемы и узкие места в системе газоснабжения Московского
региона.
1. Система газоснабжения Московского региона, структурно
надежная, по надежности элементов находится почти на пределе
технических возможностей. Это обусловлено тем, что более 55%
протяженности газопроводов имеют срок эксплуатации более 40 лет,
четыре из семи КРП работают с 1965 года, а КРП 11 - 50 лет. Загрузка
ряда КРП и ГРС близка к предельной.
2. Технические возможности существующих транспортных мощностей
ЕСГ по поставкам дополнительных объемов газа в регион ограничены ввиду
высокой загрузки основных транспортных коридоров и отсутствия развития
ЕСГ в последние годы.
3. Система газопроводов, обеспечивающих поставку газа в КГМО,
имеет резерв по годовым потокам, однако при обеспечении пикового
спроса возникают узкие места - газопроводы от КС "Тума" в направлении
КС "Воскресенск" и КС "Серпухов" и от КС "Пришня" до КС "Серпухов",
загрузка которых достигает проектных показателей.
4. Ухудшение технического состояния системы газоснабжения
приводит к необходимости вводить ограничения на уровень разрешенного
давления, тем самым снижаются проектные показатели и надежность
системы, в том числе технически возможный объем поставки газа.
Ограничения по давлению имеют первая нитка КГМО и отдельные
направления поставки газа в регион (МГ Москва - Ставрополь, первая и
вторая нитки, газопроводы до Подольска и Домодедово).
5. Требуют замены: фактически весь газопровод КГМО-1 (его
реконструкция уже осуществляется), подводящие газопроводы-отводы к
КГМО, газопроводы-отводы от КГМО к КРП 11, 13, 14 и 15.
6. Предельная загрузка ГРС (КРП) не позволяет увеличивать объемы
поставки газа без расширения их производительности. В холодные дни
января 2006 г. на КРП 10, 11, 14, 16 и 17 входное давление упало до
уровня 1,2 МПа, и газ сбрасывался в сеть без редуцирования.
7. В соответствии с действующей нормативной базой объекты
газоснабжения должны быть расположены вне территории города, поэтому
решение вопросов развития газоснабжения Москвы, связанное с новым
размещением объектов, невозможно без согласования с Московской
областью. Это часто создает тупиковые ситуации, выход из которых
ищется десятилетиями (например, решение о выносе КРП-13 было принято в
1991 г. и до сих пор не выполнено, не удается согласовать площадку под
перенос КРП-13).
8. Сильно развитая инфраструктура (дорожная сеть, инженерные
сети) Московского региона ограничивает возможности развития системы
газоснабжения.
9. При формировании городских округов на базе районов области
требуется вынос из зон городской застройки газопроводов высокого
давления, ГРС и КРП.
10. Отсутствие должного взаимодействия региональных газовых
организаций с предприятиями ОАО "Газпром" тормозит реализацию проектов
развития системы газоснабжения, в том числе выполнение постановления
N 239-63-73-11/10 от 10 декабря 1991 г. "О мерах по реализации
Генеральной схемы развития и совершенствования системы газоснабжения
г. Москвы и Московской области на период до 2010 года".
11. Отсутствие новых отвечающих современному социально -
экономическому развитию субъектов РФ Генеральных схем газоснабжения и
газификации Москвы и Московской области не позволяет сформировать
требования и принять конкретные решения по развитию системы внешнего
газоснабжения.
12. Повышение добычи газа может быть обеспечено лишь освоением
новых месторождений и строительством новых магистральных газопроводов,
поскольку добыча на базовых месторождениях Надым-Пуртазовского региона
снижается.
2.3.6. Основные пути решения имеющихся проблем.
Существующие проблемы в топливно-энергетическом хозяйстве города
приводят к необоснованным затратам природного газа и снижению
надежности электро-, тепло- и газоснабжения. Аварийное нарушение
электроснабжения 25 мая 2005 года и тяжелейшее прохождение зимнего
максимума нагрузки сезона 2005/2006 года показали важность
незамедлительного решения вопросов по развитию и реконструкции системы
энергоснабжения Москвы и Московской области.
В 2005-2006 гг. при участии РАН была разработана Концепция
технического перевооружения энергетического хозяйства Московского
региона на период до 2020 г., которая предлагает решение некоторых из
вышеуказанных проблем.
Проблемы технического перевооружения и развития системообразующих
и распределительных сетей предлагается решать в рамках единой
стратегии и программы развития ОЭС Центра и ЕЭС России.
В принятом варианте до 2020 г. предлагается ввод дополнительных
электрических мощностей в размере до 12,7 млн. кВт без ГРЭС-24 и
Щекинской ГРЭС и 13,2 млн. кВт - с их учетом. При этом в недостаточном
объеме предусматривается демонтаж выработавшего ресурс
электрогенерирующего оборудования на московских ТЭЦ.
Концепция ориентирует на сбалансированность региона по мощности
электрогенерации при максимальном использовании газа для снижения
воздействия на окружающую среду.
Передача электрической мощности в Москву от сооружаемых вне
региона АЭС и угольных ТЭС была отвергнута как дорогой путь развития.
Однако при этом не учитывались затраты в освоение газовых
месторождений и систему транспортировки газа, которые необходимы для
обеспечения дополнительной подачи газа в Москву. Вне анализа оказались
также вопросы энергетической безопасности региона.
Вместе с тем необходимо учитывать, что намеченные ОАО "Газпром"
меры по увеличению технических возможностей системы внешнего
газоснабжения региона по поставкам газа его потребителям позволят в
2010 г. подать в регион дополнительно 8,5 млрд. куб. м газа.
Однако в дальнейшем технические возможности ЕСГ по поставке в
КГМО дополнительных объемов газа ограничены и связаны с фактической и
перспективной загрузкой базовых магистральных газопроводов в связи с
развитием газификации регионов РФ.
Освоение новых месторождений природного газа в принципе может
внести изменения в распределение потоков газа и расшить узкие места в
системе газоснабжения Московского региона. Так, например, увеличение
объемов поставки газа в регион возможно за счет снижения потоков газа
по магистральным газопроводам Серпухов - Ленинград и Белоусово -
Ленинград или увеличением поставок газа по магистральному газопроводу
КС "Грязовец" - КГМО. Компенсация потребителям западных регионов может
быть обеспечена поставками газа от новых месторождений Ямала и
Штокмана после их освоения и строительства соответствующих
магистральных газопроводов. Однако это произойдет после 2015 г.
В период 2011-2015 гг. (до освоения запасов Ямала и Штокмана)
основным источником дополнительных объемов газа для ТЭЦ Москвы и ТЭС
Московского региона должен служить высвобожденный при замене
малоэкономичного оборудования природный газ. В этой связи в период
модернизации важной задачей становится разработка и реализация
программ управления спросом на энергию, что может менее затратными
способами уменьшить электропотребление, снизить максимальную нагрузку,
выровнять график нагрузок и вместе с реализацией программы
технического перевооружения снизить, а впоследствии полностью снять
остроту принудительных ограничений и отключений.
Анализ перспективных возможностей газотранспортной системы
Московского региона и проблем топливно-энергетического хозяйства
Москвы показывает, что их решение невозможно без осуществления ряда
крупных мер:
- реконструкции действующих ТЭЦ, которые являются основным
источником малопроизводительных расходов природного газа;
- ликвидации узких мест в региональной системе газоснабжения и
увеличения технических возможностей подачи газа потребителям Москвы и
Московской области;
- повышения надежности всех систем энергоснабжения города,
особенно систем централизованного теплоснабжения;
- развития внутренней сети 110-220 кВ на территории Московского
региона;
- развития внешних системообразующих связей для расширения
возможностей по приему электрической мощности из ОЭС Центра;
- дополнительного ввода АЭС и привлечения твердого топлива в ОЭС
Центра.
|
Фрагмент документа "ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТРАТЕГИИ ГОРОДА МОСКВЫ НА ПЕРИОД ДО 2025 ГОДА".