Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности

Одним из направлений совершенствования систем централизованного теплоснабжения (ЦТ) является сооружение гелиоустановок большой мощности. Увеличение площади солнечных коллекторов позволяет сократить удельную стоимость сооружения гелиоустановок и эксплуатационные расходы.

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.

Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности

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.

Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности

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.

Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности

Гелиоустановки большой мощности, построенные в Дании, имеют самую низкую в мире удельную стоимость — 200^300 долл. США/м2 [4].

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.

Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности

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 мега- ваттного класса особенно важен при модернизации систем ЦТ для олимпийских объектов г. Сочи.

По материалам: https://www.rosteplo.ru