Нужна ли городу Воронежу атомная котельная

Нужна ли городу Воронежу атомная котельная?

Теплоэнергетический комплекс Воронежа включает в себя две ТЭЦ и сеть котельных. По состоянию на 1990 г. в городе было 429 котельных. Топливом для 392 шт. являлся газ, для 25 шт. — уголь, для 12 шт.- мазут. Среди всех котельных: 316 шт. были чисто отопительными; 20 шт. — производственными; 93 — производственно-отопительными. 40% котельных имели небольшую мощность — менее 1 Гкал/ч, 36% - среднюю мощность (1−10 Гкал/ч), и 24% - мощности свыше 10 Гкал/ч. Многие энергетические объекты длительно работают без реконструкции и капитального ремонта. Встречаются встроенные котельные, обеспечивающие теплом два-три дома.

Практически все старые котлоагрегаты работали без химводоочистки, без деаэрационного оборудования, что приводило к преждевременному износу и засорению поверхностей теплообмена и ухудшению параметров котлов.

Основой перспективной схемой развития теплоснабжения города в начале 1990;х гг. являлось введение в эксплуатацию крупного источника тепловой энергии на ядерном топливе — Воронежской атомной станции теплоснабжения (АСТ). Почему именно АСТ? В реакторах АСТ, если можно так выразиться, «горение» ядерного топлива происходит при достаточно низких параметрах. Давление, в отличие от энергетического реактора ВВЭР (160 атм), составляет всего 20 атм, энергонапряженность активной зоны меньше в 4 раза. Температура воды на выходе из реакторной установки АСТ составляет 208 ^ОС, на выходе из второго контура — 160 ^ОС, в сетевом контуре — 150 ^ОС. Таким образом, энергетически АСТ являются наиболее оптимальным источником низкопотенциальной теплоты для покрытия тепловой нагрузки города, причем в весьма значительных количествах — до 500 МВт от каждой установки.

Исходя из этого, планировалось и дальнейшее развитие теплоэнергетики города: откладывалась реконструкция ТЭЦ-1; намечалась реконструкция одних и выведение из работы многих других мелких и устаревших котельных. К примеру, к 1995 г. планировалось ликвидировать 154 котельных, 20 шт. переоборудовать под тепловые пункты (ЦТП), 14 шт. вывести в резерв.

Суммарная тепловая нагрузка города составляла в 1990 г около 3800 Гкал/ч (свыше 4200 МВт). В соответствии с нормативами, максимальное расчетное потребление теплоты в наиболее холодное время в Воронеже — 4700 Гкал/ч (5200 МВт). Разница между этими значениями — 1000 МВт, т. е. в городе по состоянию на 1990 г имелся приличный дефицит тепловой мощности. При этом планировалось, что через пять лет (к 1995 г) теплопотребление вырастет практически в 1,5 раза.

Крупный тепловой источник (АСТ) в базовой части графика тепловых нагрузок позволяет полностью покрыть летнюю тепловую нагрузку ГВС города и полностью вывести из эксплуатации наиболее опасные в экологическом отношении мелкие теплоисточники на твердом и жидком топливе.

В мощностном выражении первая очередь АСТ (2×500 МВт) замещала 14% располагаемых мощностей городских источников теплоты и 29% годового теплопотребления. Пуск двух очередей АСТ (4×500 МВт) составлял бы 28% тепловой мощности города и замещал бы 53% годового теплопотребления. Известно, что график тепловой нагрузки отопления крайне неравномерен в течение года, и важно вывести в базовую часть графика наиболее экономичный энергоисточник — тогда экономия будет максимальна за счет длительного периода работы АСТ — практически в течение всего года.

Таким образом, ввод первой очереди АСТ в работу полностью покрыл бы существующий в городе дефицит теплоты, и позволил бы перевести ряд котельных в режим пиковых источников, что существенно экономило бы топливо и, соответственно, выбросы в атмосферу. Экономия топлива составляет в этом случае ориентировочно 1300−1400 тыс. т у. т. Отметим, что эта цифра мало зависит от нынешней ситуации в городском теплоэнергетическом комплексе, тем более что улучшения за это время не произошло. Чем более неблагополучные котельные будут выключены при пуске атомной котельной, тем больше будет экономия топлива и меньше выбросов продуктов горения в атмосферу.

В «натуральном исчислении» первая очередь АСТ приводит к экономии около 1 млрд м³ природного газа в год, при этом в городской атмосфере «остается» около 1120 млн м³ кислорода. По отношению ко всему количеству кислорода, потребляемого при горении органического топлива на источниках тепла города, это около 16%. Две очереди АСТ «оставляют» в атмосфере г. Воронежа 30% кислорода, потребляемого отопительными энергоисточниками.

Выбросы углекислого газа при работе первой очереди АСТ уменьшатся на 10 млрд м³, или около 1,7 млн т СО₂. Годовое уменьшение выбросов диоксида серы — около 10,8 тыс. т, оксидов азота — около 200 т. В целом две очереди АСТ, как видно из вышеуказанных цифр, «не пускают» в городскую атмосферу около половины всех энергетических выбросов. Тепловая энергия от АСТ, согласно плану «Воронежэнерго», неравномерно распределялась по районам города. Так же неравномерно было и распределение экономии выбросов, однако в настоящее время такой анализ необходимо производить с учетом мощностных характеристик и конкретных тепловых нагрузок функционирующих котельных.

Конечно, вся эта экономия рассчитана для идеального случая при минимальных потерях в тепловых сетях, величина которых не мала, но это связано (не в последнюю очередь) и с отсутствием средств на их оперативную реконструкцию.

Ввод Воронежской АСТ давал городскому теплоэнергетическому комплексу «передышку» — отсрочку на 20 лет, при этом средства, сэкономленные от высвободившегося количества топлива, предполагалось направить на реконструкцию энергетических инфраструктур города. Минуло двадцать лет, и вместо «передышки» город «захлебывается», ощущая дефицит топлива, теплои электроэнергии и средств.

А ведь экономия природного газа только от ввода первой очереди АСТ, с учетом постоянного удорожания голубого топлива, с каждым годом позволяет теплоэнергетическому комплексу Воронежа экономить все большие объемы денежных средств. А как можно оценить улучшение экологической ситуации в атмосфере города, снижение аварийной обстановки на мелких и старых котельных?

Для наглядного представления основных преимуществ ввода первой очереди Воронежской АСТ, представим их в сравнительной таблице.

атомный теплоснабжение экологический Таблица 1.

Локальность или нелокальность хозяйственного мероприятия не вполне правильно оценивать только масштабом затрат или выгод. Например, строительство мощной АЭС 3000—4000 МВт (стоимостью более 1 млрд руб. в ценах 1985 г.) — локальное мероприятие, т.к. продукция электростанции поступает в общую энергосистему (мощностью десятки и сотни миллионов кВт) и слабо влияет на баланс мощности и цену энергии. А вот функционирование атомной станции теплоснабжения — на порядок менее мощное и менее дорогое сооружение — полностью меняет систему цен на тепло в регионе, где она сооружается. В связи с этим некоторые мелкие котельные закрываются как нерентабельные, крупные котельные меняют режим работы и становятся резервными, пиковыми.

Таким образом, сооружение АСТ — не локальное мероприятие, существенно меняющее оптимальные режимы функционирования всей инфраструктуры энергообеспечения. Инфраструктурные преимущества, которые дает эксплуатация АСТ, играют существенную роль в энергетике региона.

Комплексный энергоанализ позволяет в самых общих чертах понять общие преимущества функционирования АСТ в городской инфраструктуре теплоснабжения, для более точных оценок необходимо сочетать энергоанализ с ГИС моделированием, использующим геоинформационные и картоидные системы. Кроме этого, необходимы комплексные эколого-географические оценки последствий пуска АСТ, оценки влияния выбросов в атмосферу города, геомагнитных полей от энергетических объектов, оценки радиационной безопасности АСТ.

За прошедшие 20 лет с момента консервации Воронежской АСТ существенно изменилось отношение горожан к ее пуску (в лучшую сторону). Правовая ситуация, механизм принятия решений о возобновлении строительства — все эти проблемы должны найти отражение в комплексном анализе. Конечно, чрезвычайно важно, какова реальная сегодня ситуация на промплощадке АСТ, что из оборудования может быть использовано, а что подлежит замене.

В последнее время появились разнообразные проекты атомных энергоисточников как мобильного плана, так и стационарного взамен существующей Воронежской АСТ. Думается, что дело не в защитных колпаках и не в том, насколько глубоко АЭС спрятана под землей. Никакой колпак или подземное сооружение не спасет нас от аварий, если относиться к реактору так же, как к РБМК-1000 четвертого блока Чернобыльской АЭС. Энергетический ядерный реактор — не экспериментальная установка для лабораторных работ или политических манипуляций, он должен устойчиво работать на выверенных номинальных режимах с максимальной эффективностью.

Нестационарные, нерасчетные режимы энергетических установок приводят к перерасходу ТЭР, экологическим осложнениям, аварийным ситуациям. И поэтому так важно, чтобы энергоисточники определенных параметров покрывали именно ту нагрузку, на которую они рассчитаны.