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.
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