29 Апр 2010

Среди стран мира с развитыми системами ЦТ первое место занимает Дания. В этой стране 60% городов имеют системы ЦТ. Для сравнения, в Германии эта цифра составляет только 14% [1]. Из 460 систем ЦТ Дании – 10 имеют в своем составе гелиоустановки большой мощности [2].

В табл. 1 приведены технические характеристики самых больших гелиоустановок мира [3], а в табл. 2 представлены данные некоторых систем ЦТ с гелиоустановками [1], построенными в Австрии и Дании.

Таблица 1. Гелиоустановки мегаватного класса

1 – проектируемая; 2 – сезонное аккумулирование (использование подземных резервуаров для горячей воды в виде теплоизолированных баков, полостей в скальных породах, в подземных горизонтах); 3 – в водяном эквиваленте (для сравнения гелиосистем, использующих разные специальные незамерзающие жидкости).

Таблица 2. Примеры систем централизованного теплоснабжения с гелиоустановками

*– проектируемая тепловая мощность.

Самая большая в мире гелиоустановка площадью 18,3 тыс. м2 тепловой мощностью 12,8 МВт в настоящее время находится в городе Марсталь на острове Аэро (Дания) (рис. 1-2). Эта установка ежегодно производит 8,5 тыс. МВт.ч тепловой энергии и обеспечивает 35% годового теплопотребления города. 

Рис. 1. Общий вид гелиоустановки тепловой мощностью 12,8 МВт (г. Марсталь, остров Аэро, Дания).

Рис. 2. Крупногабаритные солнечные коллекторы

Экономическая целесообразность применения гелиоустановок большой мощности подтверждается опытом эксплуатации системы ЦТ в г. Граце (Австрия). При стоимости тепловой энергии ЦТ, производимой при использовании органического топлива и составляющей 50 евро/МВт×ч, энергия гелиоустановок получается в 5 раз дешевле – 10 евро/МВт×ч.

На рис. 3 представлена зависимость удельных капитальных вложений при сооружении гелиоустановок от их площади. При увеличении площади солнечных коллекторов со 100 до 10000 м2 стоимость снижается почти в два раза. Гелиоустановки большой мощности, построенные в Дании, имеют самую низкую в мире удельную стоимость – 200¸300 долл. США/м2 [4].

Рис. 3. Зависимость удельных капитальных вложений
гелиоустановок от их площади

На рис. 4 приведена принципиальная тепловая схема гелиоустановки большой мощности, имеющей в своем составе солнечные коллекторы, шкафной модуль послойного нагрева, бак-аккумулятор, модуль нагрева водопроводной воды. Крупные солнечные тепловые станции, которые способны обеспечить горячее водоснабжение небольших городов, в настоящее время убеждают скептиков в том, что за счет солнечной энергии могут быть получены значительные экономические и экологические выгоды.

С учетом вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

– анализ мирового опыта показал, что одним из направлений совершенствования систем ЦТ является сооружение гелиоустановок мегаваттного класса. При этом существенно снижается удельная стоимость гелиоустановок и стоимость тепловой энергии;

– для климатических условий России с развитыми системами ЦТ актуально использование датского опыта сооружения крупных гелиоустановок;

– опыт сооружения гелиоустановок мегаваттного класса особенно важен при модернизации систем ЦТ для олимпийских объектов г. Сочи.

Литература

1. Meyer J.P. Solar heating on a grand scale // Sun, Wind Energy. 2008. № 5.

2. Бутузов В.А. Централизованное солнечное теплоснабжение в Дании // Альтернативная энергетика и экология. 2009. № 7.

3. Berner J. Megawatt arrays for more heat // Sun, Wind Energy. 2008. № 8.

4. Ulbjerg F. Large – scale solar heating // Hot/Cool. 2008. № 3.

5. Бутузов В.А. Станции централизованного солнечного теплоснабжения в Дании // Новоститеплоснабжения. 2009. № 1.

Автор: В.А. Бутузов, д.т.н., генеральный директор, ОАО «Южгеотепло», г. Краснодар

Источник: информационный бюллетень "Энергосовет", выпуск№ 4 (9) апрель 2010 г.

Начало активности (дата): 29.04.2010

← Возврат к списку