План развития высокоэффективной когенерации в секторе теплоснабжения (опыт Литвы)

Потребность создания плана когенерации;
Анализируемый сектор;
Методический подход;
Результаты и воплощение плана.
Содержание презентации

Закрытие Игналинской АЭ до 2010 года ;
Высокая цена на природный газ (~480$/1000nm3);
Общая эффективность основного производителя электроэнергии после 2009 года ООО “Lietuvos elektrinė” (1800 МВт) всего 38 %;
Стремление направленной модернизации централизованного теплоснабжения используя финансовую поддержку ЕС ;
Указания ЕС директивы 2004/8/ЕВ (Экономия первичной энергии ЭПЭ >10%).
Потребность создания плана когенерации

Централизованное теплоснабжение (ЦТ) в Литве (1)
~1,8 TWh
~2,8 TWh
~0,5 TWh
~0,6 TWh
~0,7 TWh
~0,1 TWh
~0,3 TWh
~0,08 TWh
Всего в секторе ЦТ реализируется ~10 ТВтч тепловой энергии

Централизованное теплоснабжение (ЦТ) в Литве (2)
Всего гидравлически связанных систем – 94 (>5ГВтч_тепл/год);
- Суммарная, максимальная потребность в тепловой мощности всех систем ЦТ – 3721 МВт_тепл.
Количество систем ЦТ
Максимальная потребность в тепловой мощности систем ЦТ, МВт_тепл
Нет природного газа
Есть природный газ
Всего МВт_тепл
максимальная потребность системы ЦТ в тепловой мощности, МВт_тепл

Методический подход
ЦТ специфика (1)
Потребность производимой тепловой мощности, %
Количество часов в году соответствующих потребности производимой тепловой мощности ч/год

Методический подход, ЦТ специфика (2)
MIN
MAX
Часть выработанной тепловой энергии за год, %
Инсталлированная тепловая мощность, частями от максимальной мощности

Методический подход, Когенерация это ... (1)
Когенерация (когенерационный процесс) – это одновременное производство энергии, когда во время общего технологического процесса производится электроэнергия и тепловая энергия для потребления (Директива 2004/8/ЕВ)
Традиционное производство тепловой и электрической энергий
Топливо для электростанций
Топливо для котельных
Электро-станция
Электроэнерг.
Котель-ная
Тепловая энергия
Потери
Потери
Цель
Когене-рация
Общее производство тепла и электроэнергии
Двигатель внутреннего сгорания (топливо – природный газ)
Топливо для когенерации
Тепловая энергия
Электроэнерг.

Методический подход, Когенерация это ...(2)

Методический подход, Когенерация это ...(3)

CHP технический потенциал (1)
I – модуль на природном газе (биотопливо не используется). Это типичная модель для больших и средних систем ЦТ (Каунас, Паневежис, Шяуляй и т.д.), когда как основное топливо используется природный газ, а резервное топливо – мазут или другое жидкое топливо. Внедрив в эти системы когенерационные устройства, увеличится расход природного газа, а в случаи развития биокогенерации – появляется значительная часть биотоплива в топливном балансе
Потребность системы ЦТ в тепловой мощности
Годовая выработка
Тепловая энергия выработанная не биотопливом
Тепловая энергия выработанная при помощи когенерации

CHP технический потенциал (2)
II – биотоплевный модуль приоритетный. Это ситуация, когда в систему ЦТ уже внедрен биотопливный котел. На сегодняшний день это реальная ситуация для средних и малых систем ЦТ, позволяющая организации иметь большую часть биотоплива в топлевном балансе. Внедряя в такие системы когенерационные модули, часть биотоплива в топливном балансе не уменьшается или даже увеличивается (в случаи внедрения биокогенерации). Использование природного газа увеличится лишь в том случае, если будет выбрана когенерационная технология на основе использования природного газа.
Потребность системы ЦТ в тепловой мощности
Годовая выработка
Тепловая энергия выработанная не биотопливом
Тепловая энергия выработанная при помощи когенерации
Тепловая энергия выработанная на биотопливе

CHP технический потенциал(3)
III – приоритетная модель развития когенерации. Это ситуация, когда в систему ЦТ уже внедрен биотопливный котел, но приоритет отдается производству электроенергии, стараясь максимально использовать диспонируемые потребности в тепловой энергии. Внедрив в такие системы когенерационной установки (работающие на природном газе), значительно уменьшится часть биотоплива в топливном балансе. В случаи внедрения биокогенерации потребность биотоплива сильно возрастет.
Потребность системы ЦТ в тепловой мощности
Годовая выработка
Тепловая энергия выработанная не биотопливом
Тепловая энергия выработанная при помощи когенерации
Тепловая энергия выработанная на биотопливе

Финансо-экономическая оценка (2)
1-сценарий (не используется биотопливо и не нужны инвестиции),
Оценка произведена по принципу предельных издержков длительного периода (long-run marginal costs):
Цена на природный газ - 900 Lt/1000 Nm3;
Цена биотоплива на единицу энергии меньше на 20%.
Инсталлированная тепловая мощность (когенерационной установки), от максимальной мощности системы ЦТ
Предельные издержки длительного периода по выработке электричества, Lt/Мвтч_эл
ПТ
ДВС
ГТ
КЦ
КЦ_конд

Финансо-экономическая оценка(3)
2-сценарий (не используется биотопливо но нужны инвестиции):
Цена на природный газ - 900 Lt/1000 Nm3;
Цена биотоплива на единицу энергии меньше на 20%
Инсталлированная тепловая мощность (когенерационной установки), от максимальной мощности системы ЦТ
Предельные издержки длительного периода по выработке электричества, Lt/Мвтч_эл
ПТ
ДВС
ГТ
КЦ
КЦ_конд

Финансо-экономическая оценка(4)
3-сценарий (используется биотопливо и не нужны инвестиции):
Цена на природный газ - 900 Lt/1000 Nm3;
Цена биотоплива на единицу энергии меньше на 20%.
Инсталлированная тепловая мощность (когенерационной установки), от максимальной мощности системы ЦТ
Предельные издержки длительного периода по выработке электричества, Lt/Мвтч_эл
ПТ
ДВС
ГТ
КЦ
КЦ_конд

Финансо-экономическая оценка(5)
4-сценарий (используется биотопливо но нужны инвестиции):
Цена на природный газ - 900 Lt/1000 Nm3;
Цена биотоплива на единицу энергии меньше на 20%.
Инсталлированная тепловая мощность (когенерационной установки), от максимальной мощности системы ЦТ
Предельные издержки длительного периода по выработке электричества, Lt/Мвтч_эл
ПТ
ДВС
ГТ
КЦ
КЦ_конд

План развития когенерации (2)
Возможность использования когенерационных установок по областям и видам топлива :
Мин
Макс
Мин био
Макс био

План развития когенерации(3)
Годовое производство электроэнергии :
Dabartinė gamyba
Электрическая энергия, выработанная в когенеративных установках, ТВтч
Нынешняя выроботка
Макс
Мин

План охватывает 94 отдельных систем ЦТ. План подготовлен для периода времени на 10 лет;
Инсталлируемая электрическая мощность, в рамках плана развития когенерации, составляет от 826 МВт до 1822 МВт (сейчас установлено 590 МВт). В том числе, на основе биотоплива, можно установить от 51 МВт до 61 МВт ;
Результаты плана (1)

3. Количество электрической энергии, которую могут выработать когенерационные устройства, предвиденные в данном плане развития, достигает от 5,2 ТВтч до 9,1 ТВтч за год. На основе биотоплива за год можно было бы выработать от 0,25 ТВтч до 0,37 ТВтч (на данный момент в секторе ЦТ производится всего 1,2-1,9 ТВтч электрической энергии за год);
4. Увеличивая общую эффективность производства электроэнергии, потребность импортированного топлива уменьшится с 0,35 млрд. до 0,54 млрд. Нм3 или это будет соответствовать от 11,7 % до 18,0 % нынешнего употребления природного газа Литвой ;
Результаты плана (2)

Реализация плана :
Направления развития теплового хозяйства
. . .