Качественное регулирование. 
Регулирование теплоснабжения

Преимущество: стабильный гидравлический режим тепловых сетей.

Недостатки:

¦ низкая надежность источников пиковой тепловой мощности;

¦ необходимость применения дорогостоящих методов обработки подпиточной воды теплосети при высоких температурах теплоносителя;

¦ повышенный температурный график для компенсации отбора воды на ГВС и связанное с этим снижение выработки электроэнергии на тепловом потреблении;

¦ большое транспортное запаздывание (тепловая инерционность) регулирования тепловой нагрузки системы теплоснабжения;

¦ высокая интенсивность коррозии трубопроводов из-за работы системы теплоснабжения большую часть отопительного периода с температурами теплоносителя 60−85 ОС;

¦ колебания температуры внутреннего воздуха, обусловленные влиянием нагрузки ГВС на работу систем отопления и различным соотношением нагрузок ГВС и отопления у абонентов;

¦ снижение качества теплоснабжения при регулировании температуры теплоносителя по средней за несколько часов температуре наружного воздуха, что приводит к колебаниям температуры внутреннего воздуха;

¦ при переменной температуре сетевой воды существенно осложняется эксплуатация компенсаторов.

Количественное и качественно-количественное регулирование Преимущества:

¦ увеличение выработки электроэнергии на тепловом потреблении за счет понижения температуры обратной сетевой воды;

¦ возможность применения недорогих методов обработки подпиточной воды теплосети при t, i110°C;

¦ работа системы теплоснабжения большую часть отопительного периода с пониженными расходами сетевой воды и значительной экономией электроэнергии на транспорт теплоносителя;

¦ меньшая инерционность регулирования тепловой нагрузки, т.к. система теплоснабжения более быстро реагирует на изменение давления, чем на изменение температуры сетевой воды;

¦ постоянная температура теплоносителя в подающей магистрали теплосети, способствующая снижению коррозионных повреждений трубопроводов теплосети;

¦ наилучшие тепловые и гидравлические показатели по режиму систем отопления за счет уменьшения влияния гравитационного напора и снижения перегрева отопительных приборов;

¦ возможность применения при ф¹¹⁰ ОС в местных системах и квартальных сетях долговечных трубопроводов из неметаллических материалов;

¦ поддержание температуры сетевой воды постоянной, которое благоприятно сказывается на работе компенсаторов;

¦ отсутствие необходимости в смесительных устройствах абонентских вводов.

Недостатки:

¦ переменный гидравлический режим работы тепловых сетей;

¦ большие, по сравнению с качественным регулированием, капитальные затраты в теплосети.

Состояние теплоснабжения в республике Беларусь Доля котельно-печного топлива, расходуемого на производство тепловой энергии, в топливном балансе Республики Беларусь составляет более 40 процентов.

Расход котельно-печного топлива в 2008 году составил 27,9 млн. т.у.т., в том числе для производства тепловой энергии (по топливному эквиваленту) — 11,4 млн. т.у.т. (41 процент). Основным потребителем такого топлива является государственное производственное объединение электроэнергетики «Белэнерго» (5,5 млн. т.у.т.). По источникам тепловой энергии расход котельно-печного топлива составил: ТЭЦ общего пользования — 37,3 процента, ТЭЦ организаций — 4,3 процента, котельными общего пользования и организаций — 49,1 процента, индивидуальными потребителями — 9,3 процента.

Большинство существующих в республике систем теплоснабжения спроектированы и работают по зависимой схеме. Теплоисточники (кроме пиковых котельных) эксплуатируются преимущественно для собственных распределительных тепловых сетей, и их функционирование одновременно для единой тепловой сети не предусмотрено.

Техническое состояние элементов систем теплоснабжения характеризуется как удовлетворительное, однако срок эксплуатации около 60 процентов из них превысил нормативный.

К специфическим особенностям централизованных систем теплоснабжения относятся:

наличие больших емкостных и транспортных запаздываний по каналам передачи возмущений и управляющих воздействий; существенные различия между инерционными свойствами отдельных звеньев системы;

необходимость соответствия параметров теплоносителя требованиям различных потребительских систем — отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

локализация в пределах территории населенного пункта и наличие в одной системе от одного до нескольких теплоисточников (одна или несколько ТЭЦ, либо ТЭЦ и одна или несколько пиковых котельных в системах теплоснабжения большой мощности, либо одна или несколько котельных в системах теплоснабжения средней и малой мощности).

Основными сдерживающими факторами, влияющими на эффективность работы централизованных систем теплоснабжения, являются значительная доля физически устаревшего оборудования, различная балансовая принадлежность элементов систем теплоснабжения, разобщенность систем управления технологическими процессами теплоснабжения и теплопотребления, значительная разветвленность тепловых сетей от одного теплоисточника и высокие в них потери теплоты.

Требуется принятие мер по оптимизации размещения теплоисточников в зоне функционирования системы теплоснабжения, состава их основного оборудования и режимной оптимизации (распределение тепловых нагрузок между теплоисточниками).

Одним из главных недостатков централизованных систем теплоснабжения является плохая управляемость в них технологических процессов, устранение которого на современном этапе возможно путем создания автоматизированных систем управления.

Анализ функционирования систем теплоснабжения в странах Западной Европы свидетельствует о преимуществах систем с независимой схемой, позволяющих обеспечить:

эффективное управление ими при различных вариантах балансовой принадлежности элементов системы;

автоматическое регулирование гидравлических характеристик тепловой сети;

количественное регулирование потребления тепловой энергии и работу нескольких теплоисточников для единой тепловой сети;

эффективное регулирование потребления тепловой энергии на абонентских пунктах;

снижение потерь теплоносителя и поддержание его качественных характеристик на требуемом уровне.

Вместе с тем, как показывает отечественный опыт, при модернизации существующих систем теплоснабжения и внедрении автоматизированных систем управления технологическими процессами теплоснабжения возможно эффективно эксплуатировать системы с зависимой схемой, технически более простые и требующие более низкого температурного потенциала для передачи одного и того же количества теплоты по сравнению с системами с независимой схемой.

Результаты последних технико-экономических исследований в области теплоснабжения в странах Европейского союза показали, что для городов с численностью населения 300 — 400 тыс. человек наиболее эффективной является централизованная система теплоснабжения от загородной ТЭЦ, работающей по парогазовому циклу. В большинстве городов нашей страны системы теплоснабжения построены по этому принципу.

В Республике Беларусь функционирование систем теплоснабжения характеризуется зависимостью от экспорта природного газа и нефти — основных видов топлива для энергетического производства. Наиболее приемлемыми для республики являются опыт создания и стратегия развития теплоснабжения в Дании. В этой стране принят ряд мер, позволивших повысить за последние несколько десятилетий эффективность использования топлива в 2 — 2,25 раза. Среди них комбинированное производство тепловой и электрической энергии; систематическое планирование поставок теплоты во все регионы страны и на его основе максимальное использование потенциала ТЭЦ; снижение тепловых потерь за счет улучшения теплоизоляции зданий и сооружений, а также теплопроводов; снижение рабочей температуры в централизованных системах теплоснабжения и применение переменных расходов теплоносителя для обеспечения оптимальной работы систем производства и распределения тепловой энергии; передача нагрузок от котельных на ТЭЦ; применение многоставочных тарифов на теплоснабжение от централизованных систем с учетом налогов на топливо в зависимости от его экологических свойств; применение альтернативных природному газу и нефти видов топлива (горючие отходы, биомасса, солнечная энергия, геотермальная энергия, вторичные энергетические ресурсы промышленного производства и другие). При этом основным фактором стабилизации потребления энергии при постоянном росте валового внутреннего продукта явилось применение теплоснабжения от централизованных систем на базе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.