О целесообразности строительства мини-ТЭЦ на местных видах топлива в условиях Республики Беларусь. Часть 2. Роль мини-ТЭЦ в системах теплоснабжения городов и населенных пунктов Беларуси

В рамках обеспечения энергетической безопасности страны и проведения политики декарбонизации экономики в Республике Беларусь предполагается максимальное использование собственных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Однако открытым остается вопрос выбора вида теплоисточника в системах централизованного теплоснабжения при использовании местных видов топлива (МВТ). Ввод в эксплуатацию Белорусской АЭС и относительно высокая удельная стоимость электрогенерирующих мощностей на МВТ склоняют чашу весов к применению  в качестве теплоисточников котельных. Исходя из мирового опыта развития и применения теплофикации как наиболее энергоэффективного решения в области теплоснабжения, исследована данная проблема в условиях Республики Беларусь. Показано, что электрическая мощность мини-ТЭЦ на традиционных МВТ, подключенных к объединенной системе страны, составляет менее 100 МВт, а основными технологиями, реализованными на мини-ТЭЦ на МВТ  в Республике Беларусь, являются традиционные ПСУ с водяным паром в качестве рабочего тела (11 электростанций) и ПСУ с органическим циклом Ренкина (ОРЦ) (3 электростанции). Географически мини-ТЭЦ, работающие на МВТ, расположены равномерно по всей территории Республики Беларусь. Определено число часов использования установленной мощности возобновляемых источников энергии Республики Беларусь. Явное преимущество имеют энергоисточники на органических отходах и биомассе (свыше 4000 ч/год) и на гидроресурсах (около 3500 ч/год), для которых показатель числа часов использования установленной мощности значительно выше, чем для установок солнечной и ветровой энергетики. Кроме того, генерирующие мощности на биомассе имеют наименьший коэффициент поставки электроэнергии в Объединенную энергетическую систему Беларуси. На основе анализа современных тенденций развития энергетики сформулированы технико-экономические «факторы привлекательности» строительства теплофикационных систем теплоснабжения на МВТ в условиях Беларуси, к которым, помимо традиционных факторов (замещение импортируемого топлива – природного газа и нефти), относятся  повышение качества и надежности энергообеспечения потребителей в удаленных точках, развитие полигенерации, снижение потерь электрической энергии на ее транспорт, участие в покрытии электрического графика нагрузок объединенной энергосистемы, а также указана возможность создания на базе мини-ТЭЦ энергетического хаба, структурированного под интеграцию энергетических подотраслей, источников распределенной генерации и опцию генерации «зеленых» энергоносителей.

1. Виктор Каранкевич: «С вводом АЭС доля природного газа в энергобалансе Беларуси снизится до 60 %» [Электронный ресурс] // Министерство энергетики Республики Беларусь. 2022. Режим доступа: https://minenergo.gov.by/press/glavnye-novosti/viktor-ka rankevich-s-vvodom-aes-dolya-prirodnogo-gaza-v-energo balanse-belarusi-snizitsya-do-60-/?sphrase_id=52175. Да-та доступа: 01.06.2023.

2. Об утверждении концепции энергетической безопасности Республики Беларусь [Электронный ресурс]: постановление Совета Министров Респ. Беларусь, 23 дек. 2015 г., № 1084. Режим доступа: https://minenergo.gov.by/dfiles/000608_512413__Kontseptsija.pdf.

3. Седнин, В. А. О целесообразности строительства мини-ТЭЦ на местных видах топлива в условиях Республики Беларусь. Ч. 1: Состояние использования местных видов топлива в системах теплоснабжения / В. А. Седнин, Р. С. Игнатович, И. Л. Иокова // Наука и техника. 2023. Т. 22, № 5. С. 418–427. https://doi.org/10. 21122/2227-1031-2023-22-5-418-427

4. Об одобрении Концепции энергетического развития электрогенерирующих мощностей и электрических сетей на период до 2030 года [Электронный ресурс]: постановление Министерства энергетики, 25 фев. 2020 г., № 7. Режим доступа: https://minenergo.gov.by/wp-content/uploads/Postanovlenie-7.pdf.

5. Парижское климатическое соглашение [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://minpriroda.gov.by/ru/paris-ru/. Дата доступа: 10.06.2023.

6. Иванов, Д. Л. Экстремально высокие темпы роста температуры воздуха как характерная черта и особенность климата территории Беларуси в условиях глобального потепления. / Д. Л. Иванов, Е. А. Ивашко // Развитие географических исследований в Беларуси в XX–XXI веках. Минск: БГУ, 2021. С. 329–332.

7. Войтов, И. В. Современное состояние и перспективы использования древесного топлива в Республике Беларусь / И. В. Войтов, А. В. Ледницкий // Лесозаготовительное производство: проблемы и решения: мат. Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 26–28 апреля 2017. Минск: БГТУ, 2017. С. 9–14.

8. Романюк В. Н. К вопросу о диверсификации вариантов регулирования мощности генерации Белорусской энергосистемы / В. Н. Романюк, А. А. Бобич // Энергия и менеджмент. 2015. № 6 (87). С. 3–7.

9. О государственной программа «Энергосбережение» на 2021-2025 годы [Электронный ресурс]: постановление Совета Министров Респ. Беларусь, 24 фев. 2021 г., № 103. Pravo.by. Режим доступа: https://pravo.by/document/?guid=3871&p0=C22100103.

10. Belarus energy profile [Electronic Resource]. IEA. Mode of access: https://www.iea.org/reports/belarus-energy-profile. Date of access: 20.05.2023.

11. Установленная мощность [Электронный ресурс] // Белэнерго. 2023. Режим доступа: https://www.energo.by/content/deyatelnost-obedineniya/osnovnye-pokazateli/ustanovlennaya-moshchnost/index11.php. Дата доступа: 26.05.2023.

12. Писарев, В. Лунинецкая ТЭЦ: тепло, еще теплее! / В. Писарев // Энергетика Беларуси. 2015. № 25 (331). 2015. 28 дек. С. 1.

13. Турченко, А. Мини-ТЭЦ «Барань» работает без сбоев / А. Турченко // Энергетика Беларуси. 2014. № 3 (285). 2014. 14 фев. С. 2.

14. Мини-ТЭЦ в Речице: опыт, достойный подражания // Энергетика Беларуси. 2016. № 20 (351). 2016. 27 окт. С. 1.

15. Об утверждении Государственной программы строительства энергоисточников на местных видах топлива в 2010–2015 годах: постановление Совета Министров Респ. Беларусь, 19 июл. 2010 г., № 1076 // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. 2010. № 5/32215.

16. Малая энергетика в ближайшие годы в Беларуси получит более широкое развитие [Электронный ресурс]. 2009. Режим доступа: http://government.by/ru/content/341/print. Дата доступа: 26.05.2023.

17. Оганезов, И. А. Перспективы использования древесных видов топлива в аграрных районах Республики Беларусь / И. А. Оганезов, В. В. Ширшова // Научно-инновационная деятельность в агропромышленном комплексе: сб. науч. ст.й 4-й Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 20–21 мая 2010 г.: в 2 ч. Минск: БГАТУ, 2010. Ч. 2. С. 74–77.

18. Мини-ТЭЦ на местных видах топлива открылась в Калинковичах [Электронный ресурс]. 2019. Режим доступа: https://www.belta.by/regions/view/mini-tets-na-mestnyh-vidah-topliva-otkrylas-v-kalinkovichah-334689-2019. Дата доступа: 15.05.2023.

19. Могилевское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики «Могилевэнерго – партнер МОФФ [Электронный ресурс]. 2021. Режим доступа: http://www.moff.by/mogilevskoe-respublikanskoe-unitarnoe-predpriyatie-elektroenergetikimo-gilevenergo-partner-moff-3/#:~:text. Дата доступа: 20.05.2023.

20. Возобновляемая энергетика [Электронный ресурс]. 2015. Режим доступа: https://investinbelarus.by/docs/Renuable.pdf. Дата доступа: 18.04.2023.

21. Oб утверждении государственной комплексной программы модернизации основных производственных фондов белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов на период до 2011 года: Указ Президента Республики Беларусь, 15 ноя. 2007 г., № 575. // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. – 2017. № 1/9095.

22. Богдан, Е. В. Мини-ТЭЦ на местных видах топлива в Беларуси / Е. В. Богдан, Н. Б. Карницкий // Энергетика и энергосбережение: теория и практика: сб. материалов I Всероссийской науч.-практ. конф. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2014. С. 12.

23. Первенец отечественной энергетики [Электронный ресурс]. 2008. Режим доступа: https://www.sb.by/articles/pervenets-otechestvennoy-energetiki.html. Дата доступа: 20.05.2023.

24. Проекты [Электронный ресурс] // Возобновляемая энергетика и ресурсы. Режим доступа: https://energy-aven.org/projects. Дата доступа: 11.06.2023.

25. Установлены объемы квот на создание установок по использованию ВИЭ на 2021–2023 годы [Электронный ресурс]. 2020. Режим доступа: https://minenergo.gov.by/press/novosti/ustanovleny-obemy-kvot-na-sozdanie-ustanovok-po-ispolzovaniyu-vie-na-2021-2023-gody/. Дата доступа: 09.06.2023.

26. Возобновляемая энергетика. [Электронный ресурс] // Белэнерго. Режим доступа: https://energo.by/content/investoram/vozobnovlyaemaya-energetika/. Дата доступа: 02.08.2023.

27. Finland 2023. Energy Policy Review [Electronic Resource] / IEA. 2023. Mode of access: https://iea.blob.core.windows.net/assets/07c88e41-c17b-4ea1-b35d-85dffd665de4/Finland2023-EnergyPolicyReview.pdf. Date of access: 07.07.2023.

28. Короткевич, М. А., Старжинский А. Л. Анализ технических параметров, количества и места подключения генерирующих устройств малой мощности, работающих на местных видах топлива [Электронный ресурс] / М. А. Короткевич, А. Л. Старжинский // Энергетика Беларуси-2022: мат. Респ. науч.-практ. конф., 25-26 мая 2022 г. / сост. И. Н. Прокопеня. Минск: БНТУ, 2022. С. 18–25.

29. IEA. Biomass for Power Generation and CHP [Electronic Resource] // IEA Energy Technology Essentials. 2007. Mode of access: https://iea.blob.core.windows.net/assets/1028bee0-2da1-4d68-8b0a-9e5e03e93690/essentials3.pdf Date of access: 18.07.2023.

30. Techno-Economic Assessment of an Off-Grid Biomass Gasification CHP Plant for an Olive Oil Mill in the Region of Marrakech-Safi, Morocco / D. Sánchez-Lozano [et al.] // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. №. 10. P. 5965. https://doi.org/10.3390/app13105965

31. Zhang, Y. Effects of the distribution density of a biomass combined heat and power plant network on heat utilisation efficiency in village–town systems / Y. Zhang, J. Kang // Journal of Environmental Management. 2017. Vol. 202, Part. 1. P. 21–28. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.07.019

32. World Energy Investment 2023 [Electronic Resource] / IEA. 2023. Mode of access: https://iea.blob.core.windows.net/assets/8834d3af-af60-4df0-9643-72e2684f7221/WorldEnergyInvestment2023.pdf. Date of access: 11.07.2023.

33. Место водорода в современных энерготехнологических метасистемах. Ч. 3. Водород в качестве топлива для энергетических систем / В. А. Седнин [и др.] // Энергоэффективность. 2021. № 5. С. 16–21.

34. Седнин, В. А. Анализ эффективности технологии производства водорода на мини-ТЭЦ на местных видах топлива термохимическим методом / В. А. Седнин, Р. С. Игнатович // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2023. Т. 66, № 4. С. 354–373. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2023-66-4-354-373

35. Седнин, В. А. Анализ эффективности технологий извлечения диоксида углерода из продуктов сгорания / В. А. Седнин, Р. С. Игнатович // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2022. Т. 65, No 6. С. 524–538. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-6-524-538.

36. Герасимов, Д. О. Системы имитационного моделирования мультиэнергетических объектов / Д. О. Герасимов, К. В. Суслов // Вестник КГЭУ. 2020. Т. 12, № 4 (48). С. 11–19.

37. Klemm, K. Modeling and optimization of multi-energy systems in mixed-use districts: A review of existing methods and approaches / C. Klemm, P. Vennemann // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 135. Art. 110206. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110206