Опыт исследования схемы теплоснабжения городского округа Сызрань и варианты ее развития

Согласно Федеральному закону № 190-ФЗ «О теплоснабжении», организация развития систем теплоснабжения должна производиться на основе способа, который максимально выгоден экономически, и удовлетворять спрос потребителей на тепловую энергию и теплоносители. Основываясь на требовании закона, нами было проведено исследование тепловых сетей городского округа Сызрань. Схема разработана в соответствии с положениями Постановления Правительства Российской Федерации от 22 февраля 2012 г. № 154 «О требованиях к схемам теплоснабжения, порядку их разработки и утверждения».

Рис. 1. Схема теплоснабжения потребителей теплоснабжающими организациями

В г. Сызрань теплоснабжение осуществляется шестью теплоснабжающими организациями (рис.1):

1. Муниципальное унитарное предприятие «Жилищно-Эксплуатационная Служба» (МУП «ЖЭС»), на балансе которой состоят 36 действующих и 1 строящаяся котельная, а также 85% всех тепловых сетей;
2. Сызранская ТЭЦ, на балансе которой находятся две основные тепломагистрали, а конкретно ТМ№1 и ТМ№2. Сызранская ТЭЦ снабжает паром одни из самых крупных предприятий города Сызрань;
3. Сызранский территориальный участок Куйбышевской дирекции по тепловодоснабжению – структурного подразделения Центральной дирекции по тепловодоснабжению – филиала ОАО «РЖД», на балансе которого состоят 2 котельных;
4. ООО «Самара-Терминал», на балансе которой состоит 1 котельная;
5. ЗАО «Сызранская Топливно-Энергетическая Компания» (ЗАО «СТЭК»), на балансе которой находятся 10 котельных;
6. Самарский филиал ОАО «Ремонтно-Эксплуатационное Управление», Сызранский эксплуатационный район теплоснабжения, на балансе которого находятся 4 котельных.

Установленная суммарная тепловая мощность источников г. о. Сызрань составляет около 1206 Гкал/час (рис.2).

Рис. 2. Распределение установленной тепловой мощности между теплоснабжающими организациями г.о. Сызрань

Общая расчетная тепловая нагрузка потребителей г.о. Сызрань на начало 2013 г. составляет 618,935 Гкал/час: в горячей воде 471,935Гкал/час, а в паре разных параметров 147 Гкал/час (рис. 3).

Рис. 3. Распределение расчетной тепловой нагрузки между теплоснабжающими организациями в г.о. Сызрань

На сегодняшний день существует определенный ряд проблем в сфере теплоснабжения:

1. Вероятность безотказной работы ниже допустимого значения постепенно снижается в связи с износом квартальных сетей.

2. Наблюдается большое число отказов на Сызранской ТЭЦ в период 2017-2019 г. (рис. 4).

Рис. 4. Диаграмма отказов и суммарного времени восстановления за 2015-2019 гг.

3. На 11 котельных имеет место недостаток тепловой мощности при существующей нагрузке.

4. Наблюдается превышение среднего значения тепловых потерь в сетях на 35-50%.

5. Около 50% городских сетей полностью исчерпали свой срок службы.

6. По информации ООО «Самара-Терминал», износ основного оборудования их котельной составляет около 40%.

7. При выполнении гидравлического расчета для ряда котельных были выявлены проблемы с обеспечением тепловой энергией наиболее удаленных потребителей. В связи с этим нами было принято решение рассмотреть два перспективных варианта развития системы теплоснабжения:

Вариант №1 «Тепло в центр», предусматривает расширение существующей зоны действия централизованного теплоснабжения.

Планируется обеспечение централизованного теплоснабжения в Центральной и Северной градостроительных зонах от источника тепловой энергии с комбинированной выработкой тепловой и электрической энергии Сызранская ТЭЦ.

Также в Южной и Юго-Западной градостроительных зонах планируется существенный прирост тепловых нагрузок потребителей жилой и общественной застройки и промышленных потребителей тепловой энергии. Вследствие нахождения этих потребителей в зоне эффективного радиуса теплоснабжения Сызранской ТЭЦ разработан план, по которому надлежит осуществить подключение этих потребителей к Сызранской ТЭЦ.

Для того чтобы сохранить запас располагаемой мощности к 2038г., обеспечения простоты схемных и конструктивных решений предлагается ввод блока парогазовой установки, аналогичного введенному в 2018г., установленной электрической мощностью 250 МВт и установленной тепловой мощностью 300 Гкал/час. При этом в режим резервных будут переводиться 11 котельных.

Вариант №2 предусматривает поступательное развитие децентрализованного теплоснабжения и развития локальных источников тепловой энергии для обеспечения перспективных приростов тепловой нагрузки на территории г.о. Сызрань.

Основываясь на ФЗ-190, наиболее эффективным является использование комбинированной выработки электрической и тепловой энергии для организации теплоснабжения, поэтому наиболее предпочтительным является первый вариант развития.

К 2022г. на Сызранском Нефтеперерабатывающем заводе планируется существенный прирост тепловой нагрузки. Для обеспечения этого прироста следует переложить значительную часть тепловой магистрали ТМ-1 диаметром Dу=1000мм. В связи с этим, невозможно обеспечить транспорт теплоносителя до потребителей Центральной и Северной градостроительных зон по тепловой магистрали ТМ-1 из-за отсутствия резерва пропускной способности вышеуказанной магистрали. Опираясь на вышеизложенное, транспорт тепловой энергии от Сызранской ТЭЦ до потребителей Центральной и Северной градостроительной зон будет осуществляться по тепловой магистрали ТМ-2 с ее полной перекладкой на больший диаметр.

В силу того, что удаленность ряда потребителей Центральной и Северной градостроительной зон от Сызранской ТЭЦ составляет 12-16 км, целесообразно, ввиду значительной удаленности, применить двухконтурную схему передачи тепловой энергии.

Итоговое решение о рекомендуемом к принятию варианте развития системы теплоснабжения городского округа Сызрань принимается на основе значений эффективности мероприятий по строительству, полученных в результате исследования, реконструкции и техническому перевооружению источников, тепловых сетей городского округа и сооружений на них.

Согласно варианту №1 развития системы теплоснабжения городского округа, предусматривающим подключение потребителей центральной части города к генерирующим мощностям Сызранской ТЭЦ, суммарные потребности в инвестициях оценены в 14 231 931,69 тыс. руб., срок окупаемости мероприятий по проекту – 14 лет.

Согласно варианту №2 развития системы теплоснабжения городского округа Сызрань, предусматривающим строительство локальных источников тепловой энергии, суммарные потребности в инвестициях оценены в 2 316 208 тыс. руб., максимальный срок окупаемости мероприятий по проекту – 15 лет для МУП «ЖЭС», для остальных теплоснабжающих организаций срок окупаемости составляет порядка 5 лет.

Вариант №1 развития системы теплоснабжения г. о. Сызрань связан со значительными инвестициями, как в строительство источников тепловой энергии, так и в строительство и реконструкцию тепловых сетей и сооружений на них.

Тем не менее, данный вариант имеет меньший срок окупаемости и соответствует установленному в ФЗ № 190 «О теплоснабжении» приоритету комбинированной выработки электрической и тепловой энергии.

Таким образом, нами было принято решение, согласно которому приоритетным вариантом развития системы теплоснабжения является Вариант №1 развития системы теплоснабжения городского округа Сызрань «Тепло в центр».