За последние три года на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) области наблюдается рост объектов производства. Так в 2007г. темпы роста в ТЭК были выше, чем в целом по промышленности в Новосибирской области, составив 150,6% против 105,9%. Эта тенденция сохранилась в 2009 и 2010 годах. Весомый вклад вносят предприятия нефтяной (ОАО «Новосибирскнефтегаз») и угольной (ЗАО «Сибантрацит») промышленности, где темпы роста объемов производства составили соответственно 172% и 118%.

За этот период увеличилось налогооблагаемая база ТЭК, улучшилась ситуация с перечислением налогов в бюджеты всех уровней, уменьшилась дебиторская задолженность, среднемесячная заработная плата на предприятиях ТЭК превысила в 2,5 раза среднюю по области [1].

Однако в ТЭК продолжают накапливаться негативные факторы, что приводит к снижению энергобезопасности Новосибирской области. Назовем главные из них.

1 Недостаточность внешних инвестиций в отрасль.

2 Изношенность, в среднем на 70%, котельного и турбинного оборудования на Новосибирских электрических станциях.

3 Отставание ввода в строй новых генерирующих мощностей и сетевых объектов. Кризис инвестиций привел к замораживанию строительства генерирующих мощностей. За последние 8 лет на электростанциях области не введено ни одного мегаватта мощности.

4 Изношенность объектов теплоснабжения. Нарастают проблемы снижения потенциала теплоисточников. Разрыв между установленной и балансовой мощностью ТЭЦ превысил 20%. Практически во всех районах, обслуживаемых электростанциями, наблюдается дефицит тепловой мощности. Система передачи тепла оказалась бесхозной и технологически отсталой. Половина тепловых сетей Новосибирской энергосистемы эксплуатируются более 20 лет и находятся в неудовлетворительном состоянии. В Новосибирской области, как и всюду в стране, преобладает устаревшая технология подземной прокладки тепловых сетей в непроходных каналах с теплоизоляцией преимущественно из минеральной ваты. Из-за низкого качества изоляционных материалов, а также качества строительства потери тепла достигают более 20%. Срок службы тепловых сетей в 2-3 раза ниже зарубежных; интенсивность коррозийных повреждений составляет 0,35-0,40 повреждений на 1 км трассы в год.

5 Нестабильность поставок топлива и энергии, которая может усилиться из-за наступления периода маловодных лет на сибирских реках, чрезмерно завышенных цен на топливо, железнодорожные перевозки, из-за неплатежей или развития забастовочного движения на энергетических предприятиях Кузбасса и Красноярского края.

Эффективность использования энергии в области снижается более быстрыми темпами, чем в целом по России: за рассматриваемый период энергоемкость валового регионального продукта (ВРП) НСО возросла более чем на 70%, а прирост энергоемкости валового внутреннего продукта (ВВП) России - на 21-22%. Тем не менее, энергоэффективность экономики области в целом пока остается более высокой, чем в среднем по РФ, как это было и в дореформенный период. Общий внутренний потенциал энергосбережения области в текущем году оценивается в диапазоне 1,8-2,1 млн. тонн условного топлива.

Для более четкого представления о состоянии ТЭК рассмотрим балансы топлива и энергии в НСО.

За год в области потребляется около 9 млн. тонн угля, около 300 тыс. тонн мазута, более 2 млрд. куб. метров природного газа и около 30 тыс. тонн сжиженного газа. Суммарное годовое потребление областью энергоресурсов в тоннах условного топлива (тонн у.т.) составляет 9579 тыс. Структура поступления и внутреннего потребления энергоресурсов по области приведена в таблицах 1-6.

Таблица 1 - Поступление энергоресурсов в Новосибирскую область

Таблица 2 - Использование топлива в Новосибирской области

Таблица 3 - Структура топлива, поступающего для преобразования в Новосибирскую область

Таблица 4 - Структура конечного потребления энергоресурсов в Новосибирской области

Таблица 5 - Конечное потребление энергии по секторам экономики Новосибирской области

Население, сфера услуг и бытовой сектор (социальная инфраструктура) области совместно потребляют 67% энергии.

Таблица 6 - Суммарные бюджетные затраты на потребление тепло- и электроэнергии в год, млн. руб.

SWOT-анализ ТЭК Новосибирской области представлен в таблице 7.

Таблица 7 - SWOT-анализ ТЭК Новосибирской области

В этой ситуации очень важна координация действий в таких сферах, как согласование тарифной политики в электроэнергетике, совместное участие в развитии новых месторождений и межрегиональных энергетических комплексов, обеспечение политики энергоснабжения, повышение надежности и качества теплоснабжения потребителей, а также снижение затрат на ремонт и перекладку теплосетей.

В результате анализа экономической эффективности всех предлагаемых вариантов развития ТЭК НСО предпочтительным оказался вариант модернизации существующего оборудования ТЭЦ с параллельным развитием малой энергетики. В его пользу говорит еще и тот факт, что для развития малой энергетики не требуется крупных инвестиций, и сроки строительства объектов малой энергетики значительно короче.

Реализация выбранной стратегии развития ТЭК рассчитана на период до 2010 года. На первом этапе предполагается развитие следующих направлений:

– Создание и совершенствование нормативно-правовой базы для нормального функционирования и развития ТЭК. Законы должны устанавливать долгосрочные правила по инвестированию, тарифному регулированию, рыночным отношениям, экологическим аспектам. После принятия федеральных законов требуется своевременно перерабатывать соответствующую законодательную базу на областном уровне.

– Формирование заказа проектным институтам на разработку схем электроснабжения и теплоснабжения области на период до 2010 года. В этих схемах определятся квоты и местоположение генерирующих объектов для развития малой энергетики.

– Разработка мероприятий по энергетической безопасности области с учетом реформирования электроэнергетики, повышение стабильности внешних поставок топлива и энергии. Для этого необходимо сформировать систему договорных отношений между субъектами Сибирского федерального округа в части:

- согласование тарифной политики в электроэнергетике;

- железнодорожных тарифов на перевозки энергоресурсов;

- долгосрочных взаимопоставок топлива и промышленной либо сельскохозяйственной продукции;

- совместного участия в развитии новых месторождений и межрегиональных энергетических комплексов.

– Постепенное вытеснение посредников при закупке топлива с использованием опыта (договор между администрацией области и ОАО «Сиданко» по поставкам мазута; создание предприятия ГУП «Новосибирская топливная корпорация» по поставкам топлива для населения и муниципальных котельных области).

– Снижение зависимости от поставок топлива из соседних регионов за счет использования местных угольных месторождений антрацита. Возможные объемы использования отсевов антрацита в теплоэнергетике оцениваются в 5 млн. тонн в год, что составило бы значительную долю в топливном балансе. На первом этапе необходимо разработать программу развития добычи антрацита и использования его отсевов на объектах теплоэнергетики.

– Совершенствование топливного баланса области за счет газификации. Программа «Газификация Новосибирской области» предусматривает в первую очередь газификацию населенных пунктов области, расположенных на трассе магистрального газопровода. Потребители области могут использовать природный газ в объеме 5 млрд. куб. метров. Сейчас в области потребляется 1,8-2,2 млрд. куб. метров газа. Комплексный эколого-экономический анализ показывает целесообразность полного использования закрепленной за областью квоты в получении западносибирского газа по сети магистрального газопровода.

Газификация - один из наиболее реальных способов малоинвестиционного обеспечения устойчивости электробаланса области и решения экологических проблем. Он открывает перспективы привлечения машиностроительных предприятий области для производства и комплектаций отечественных газотурбинных установок малой мощности, создания оптового рынка электрической энергии.

Для Новосибирской области ввиду ограниченности собственных природных энергоресурсов энергосбережение является одним из наиболее перспективных направлений.

На фоне ограниченных возможностей для привлечения инвестиций в крупной энергетике ввиду большой капиталоемкости и продолжительности строительства энергообъектов энергосбережение представляет собой широкое поле для реализации высокоприбыльных инвестиционных проектов.

Приоритетным направлением является теплосбережение. По экспертной оценке, предельные возможности экономии тепла оцениваются в 30-40% (преимущественно в магистральных и распределительных тепловых сетях, системах теплоснабжения промышленных предприятий и коммунально-бытовых потребителей).

Следует иметь в виду, что системы теплоснабжения более энергоемки по сравнению с системами электроснабжения (примерно в отношении 70:30%).

Энергосбережение приведет к оздоровлению окружающей среды, снижению выбросов загрязняющих веществ за счет роста эффективности производства и потребления энергоресурсов.

С точки зрения хозяйствующих субъектов области энергосбережение важно как один из факторов снижения себестоимости продукции и получения прибыли.

Наибольшие ресурсы для энергоснабжения сосредоточены в коммунально-бытовом секторе, а среди отраслей народного хозяйства - в энергетике, черной металлургии, промышленности стройматериалов.

Основными принципами энергосберегающей политики являются:

- приоритет повышения эффективности использования топлива и энергии над увеличением объемов добычи, производства, закупки;

- сочетание интересов потребителей, поставщиков и производителей топлива и энергии;

- первоочередность обеспечения выполнения экологических требований;

- обязательность учета производимых и расходуемых энергетических ресурсов;

- заинтересованность производителей и поставщиков энергетических ресурсов в применении эффективных технологий.

На первом этапе проведения активной энергосберегающей политики приоритетны следующие организационно-технические мероприятия:

- расширение нормативно-правовой базы энергосбережения, подготовка и принятие постановлений и решений администрации Новосибирской области, территориальных органов государственной власти по энергосбережению;

- создание полигона для исследования и отработки конструкций нетрадиционных источников энергии;

- разработка и внедрение энергетических паспортов на предприятиях области;

- утилизация горючих отходов очистки бытовых и промышленных стоков канализационных очистных сооружений предприятия Горводоканала;

- снижение потерь энергии в электрических и тепловых сетях;

- развитие альтернативных источников теплоснабжения.

Финансирование и реализация Программы энергосбережения осуществляется за счет целевых средств областного бюджета и средств фонда энергосбережения, собственных средств организаций, инвестиционных и заемных средств. Новые проекты по приоритетным направлениям энергосбережения Программой будут приниматься через проведение тендеров.

Для улучшения экологической ситуации в области предусматривается:

- модернизировать существующие системы пылеочистки на ТЭЦ или установить новые, более эффективные, внедрить газотурбинные и пылегазоулавливающие установки и оснастить котлы приборами экологического контроля и автоматики;

- разработать и внедрить проекты по наиболее эффективным методам сжигания топлива, усовершенствовать процессы водоподготовки и утилизации золошлаковых отходов, а также построить мусоросжигающие заводы в крупных энергодефицитных городах НСО.

Роль государственного управления экологической безопасностью должна заключаться в регулировании инвестиционной деятельности, процедурах государственного лицензирования проектов, производимой и закупаемой продукции и сырья.

Важно привести нормы выбросов к мировым стандартам при значительном повышении нормативной платы за выбросы, введение экологического страхования. В этом случае область получит более надежную финансовую базу для обеспечения экологических программ.

Основными направлениями стратегии развития ТЭК на втором этапе приняты:

- развитие большой энергетики: модернизация оборудования на существующих тепловых станциях, ввод новых мощностей, строительство и реконструкция энергосетевого хозяйства для обеспечения электродефицитных районов области;

- развитие малой энергетики;

- модернизация теплоэнергетического хозяйства;

- формирование устойчивого топливно-энергетического баланса области, выключающего:

- развитие собственной топливной базы за счет увеличения добычи антрацита и использование его отсевов; добычи и переработки нефти;

- газификацию области, которая позволит развивать нетрадиционные источники тепловой и электрической энергии, работающие на газе;

- выполнение программы энергоснабжения, что позволит сократить потери в тепловых и электрических сетях на 30-40%;

- проведение природоохранных мероприятий, улучшение экологической ситуации;

- совершенствование системы государственного регулирования ТЭК.

Новосибирская область, одна из немногих в России, способна полностью обеспечить себя собственной тепловой и электрической энергией, при условии обеспечения области всеми видами ввозимых топливных ресурсов и развития собственной топливной базы.

Реализация предлагаемой стратегии развития позволит ТЭК стабильно и бесперебойно снабжать область энергоресурсами, создать дополнительные рабочие места, увеличить налоговые поступления в бюджеты всех уровней, улучшить социально-экономическое положение жителей области, обеспечить энергетическую безопасность Новосибирской области.

Это дает стимул развитию промышленности, строительства, торговли и транспорта.

1.2 Эксплуатация систем отопления

Эксплуатация систем отопления включает: наполнение и пуск систем после монтажа и ремонта; гидравлические испытания систем, капитальный и текущий ремонты систем; регулирование систем; выявление причин непрогрева нагревательных приборов и ликвидацию непрогрева; текущее наблюдение и уход за системами [2].

Правильное наполнение системы является одним из основных условий ее нормальной работы.

После окончания монтажа или капитального ремонта отопительную систему необходимо осмотреть и убедиться в том, что сварка трубопроводов и сборка всех резьбовых и фланцевых соединений полностью закончены. После этого должен быть составлен акт на передачу системы в эксплуатацию. При осмотре системы необходимо открыть всю установленную на трубопроводах запорную арматуру: задвижки, клапаны, пробковые краны и краны двойной регулировки. Необходимо проверить надежность крепления всех горизонтальных участков трубопроводов, так как при наполнении водой вес их значительно увеличивается.

Заполнение системы производится через обратную линию. Если система многоэтажного здания имеет значительную протяженность в горизонтальном направлении, то ее лучше наполнять по частям, отключая те стояки, которые будут наполняться в следующую очередь.

Пуск воды в систему необходимо производить медленно, а водопроводный клапан не следует открывать полностью.

Обнаруженные в системе не значительные течи в сварочных, резьбовых и фланцевых соединениях можно не устранять немедленно, а продолжать наполнение системы, отметив дефектные места условными знаками мелом на трубопроводе, приборе или на стене около места подтекания.

При подтекании из фланцевого соединения необходимо слегка подтянуть болты. При подтекании сгона следует подвернуть контргайку. Если под частую капель из какого-либо соединения можно подставить ведро или другой сосуд, то в этом случае прекращать наполнение не следует.

Все серьезные дефекты необходимо исправлять сразу, как только они будут замечены. Для этого следует приостановить наполнение и, соответственно, понизить уровень воды в системе.

Когда система будет заполнена водой, необходимо еще раз осмотреть все трубопроводы и отопительные приборы, в особенности в нижних этажах, выявить характер неисправностей и отменить вновь обнаруженные дефекты. Если нет большой течи, которая может промочить стены и перекрытия, нужно приступить к устранению подтеканий во фланцевых соединениях и сгонах. Эти операции целесообразно производить при наполненной системе, так как в этом случае видно, когда течь устранена и соединение закреплено надежно.

После устранения течи во фланцах и сгонах нужно спустить из системы воду и ликвидировать остальные дефекты путем заварки свищей и трещин в трубах, замены неисправных фасонных частей, проверки подтекающих резьбовых соединений и т.п.

Когда все дефекты устранены, систему вновь заполняют водой и тщательно осматривают. Если в системе с нижней разводкой воздух удаляется через краны у приборов верхнего этажа, то при наполнении такой системы водой слесари должны обойти все краны у приборов и выпустить через них воздух; при этом в систему должна медленно поступать вода для заполнения верхних приборов. При появлении воды из воздушных кранов их следует закрыть и прекратить наполнение системы.

Пуск систем при наружных температурах ниже 0°С, особенно при больших морозах, является весьма ответственной работой, которая должна проводиться по строго намеченному плану под руководством опытного слесаря. При неумелом пуске системы отопления можно заморозить трубы и приборы и они могут быть разорваны льдом. Системы отопления, пускаемые в зимнее время, следует наполнять горячей водой.

Если монтажные работы производятся в осеннее время и систему придется пускать в действие зимой, то крайне желательно да наступления морозов испытывать всю систему гидравлическим давлением. Если испытание всей системы осуществить невозможно, то гидравлическим давлением следует испытывать отдельные части системы и даже отдельные стояки, добиваясь того, чтобы к моменту пуска большая часть ее была испытана на прочность. Кроме того, при наполнении после монтажа систему следует разделить на отдельные части, установить для этого временные краны или задвижки в соответствующих точках падающих и обратных магистралей (если это не было предусмотрено проектом). В первую очередь необходимо отделить клапанами или кранами те части системы, которые до пуска не испытывались на прочность. В зданиях высотой более трех этажей необходима установка клапанов или кранов на каждом стояке.

До пуска системы в действие после монтажа и ремонта изоляцию труб делать не следует. Трубы нужно изолировать в возможно короткий срок, после пуска и прогрева.

До начала наполнения системы необходимо осуществить следующие мероприятия.

Проверить тщательность заделки оконных и других наружных проемов в здании, пригонки наружных дверей и ворот и их утепления, а также утепления перекрытий. Кроме того, следует обязательно утеплить места выхода каналов тепловых сетей из здания. Здание необходимо обеспечит электрическим освещением. Во избежание поступления наружного холодного воздуха в здание клапаны во всех приточных и вытяжных вентиляционных камерах должны быть плотно закрыты. При верхней разводке магистралей нужно закрыть слуховые окна на чердаке.

При пуске системы с местной кительной помещения котельной и насосной должны быть предварительно нагреты до температуры не ниже +5°С. Водопроводные линии для наполнения системы (в случае наполнения от водопровода), проходящие по холодным помещениям, следует утеплить, а давление в водопроводе проверить.

Все краны и клапаны на трубах обязательно должны быть полностью открыты, так как при закрытых кранах не будет движения воды в участках, и они могут замерзнуть раньше, чем будет заполнена система. Кроме того, при закрытом кране вода, поступившая в закрытый участок сверху, при спуске остается в нем и может замерзнуть.

Перед пуском системы необходимо также: тщательно проверить правильность уклонов трубопроводов, так как обратные уклоны вызовут застой воды, что приведет к ее замерзанию; решить, какие стояки будут одновременно наполняться водой и наметить состав бригады слесарей для осмотра и ремонта системы во время пуска.

Нужно иметь в виду, что при низких наружных температурах опасен пуск системы отопления с верхней разводкой без кранов на стояках, так как циркуляция воды в таких системах начинается только тогда, когда заполняются водой верхние разводящие магистрали. Для заполнения их при одновременном пуске большого числа стояков требуется продолжительный срок, в течение которого могут замерзнуть трубы и приборы.

Во всех случаях, когда имеется опасность замерзания труб и отопительных приборов, систему следует пускать частями, используя для этого краны и клапаны, установленные на стояках и ответвлениях магистралей.

Если в системе с верхней разводкой на стояках имеются краны, то в первую очередь наиболее целесообразно пустить в действие все магистрали какой-либо части системы только с одним-двумя стояками. Затем постепенно заполнять водой всю эту часть системы, включая по два-три стояка. Такой метод пуска облегчает работу и позволяет обойтись небольшим числом рабочих. Таким же образом пускают в действие вертикальные однотрубные системы с нижней разводкой, если на стояках имеются краны.

Пускать в действие двухтрубную систему с нижней разводкой менее опасно, так как циркуляция воды в ней уже возникает при заполнении приборов первого этажа. Поэтому в такой системе можно наполнять одновременно большее число стояков, чем при верхней разводке.

После пуска системы следует тщательно проверить, обеспечена ли циркуляция воды во всех нагревательных приборах. При такой проверке необходимо иметь в виду, что отдельные приборы могут оказаться нагретыми не в результате циркуляции, а только вследствие того, что при пуске системы они были наполнены горячей водой. Если в таких приборах не обеспечивать циркуляцию, то они быстро остынут. Если при проверке системы будут обнаружены замороженные места, их нужно быстро отогреть.

Гидравлические испытания системы отопления проводятся с целью определения плотности нагревательных приборов, трубопроводов и иных соединений. Испытания системы водяного отопления производятся гидравлическим давлением, превышающим рабочее давление на 0,1 МПа и составляющем не менее 0,3МПа (по манометру) в самой низкой точке системы.

При гидравлических испытаниях обязательно должны применяться проверенные манометры.

До начала гидравлического испытания систему следует прогреть до максимальной для нее температуры. Необходимо иметь в виду, что прогрев и последующее охлаждение системы позволяет выявить те дефекты, которые могут появиться в соединениях труб и приборов под влиянием температурных изменений. Когда система прогреется, нужно осмотреть ее и, в случае необходимости, отрегулировать сгоны и подтянуть болты во фланцевых соединениях.

Максимальную температуру воды в системе желательно поддерживать в течение суток. После этого систему нужно охладить и до пуска из нее воды еще раз проверить состояние соединений. Если в системе не окажется дефектов, которые требуют спуска воды, можно приступить к гидравлическому испытанию.

При наполнении системы для гидравлического испытания из нее надлежит полностью удалить воздух. Система признается выдержавшей испытание, если в течении 5 минут нахождения ее под установленным давлением снижение давления по манометру не будет превышать 0,02МПа.

Следует иметь в виду, что в зимнее время приемка систем центрального отопления с открытой прокладкой трубопроводов допускается без гидравлического испытания при условии, если система удовлетворительно проработала не менее 2 месяцев.

В процессе эксплуатации систем отопления может быть обнаружено понижение температуры воздуха помещения ниже заданной вследствие того, что нагревательные приборы не передают необходимого количества теплоты. В системе отопления возникают непрогревы.

Основные причины непрогревов следует отнести к недостаточной циркуляции воды в системе, а также наличию застоев воздуха и воздушных пробок. Причинами непрогревов могут быть неправильные присоединения труб при монтаже или ремонте, обратные уклоны, затрудняющие удаление воздуха из системы, непредусмотренные изгибы на трубах и засоры.

Места засоров в трубах могут быть установлены по наблюдениям за количеством и расположением непрогреваемых нагревательных приборов и устанавливаются промывкой приборов и участков системы или разборкой участков системы, если промывка не приводит к восстановлению циркуляции воды в системе.

Большое значение при регулировании количества воды через нагревательные приборы имеет правильная установка запорно-регулирующей арматуры.

Часто для отключения стояков вместо запроектированных проходных кранов устанавливают запорные клапаны с вертикальными шпинделями, создающие по сравнению с кранами значительное гидравлическое сопротивление.

Главной причиной неудовлетворительной работы нагревательных приборов является наличие воздуха в системе отопления. В систему отопления воздух попадает вместе с водой, в которой он растворен. Это происходит как при первоначальном наполнении системы, так и при всех последующих добавках. Кроме того, часть воздуха может остаться в системе при слишком быстром ее наполнении.

При нагревании воды растворенный в ней воздух выделятся в виде отдельных пузырьков. Так как воздух легче воды, он собирается в верхних точках системы. Если не будет обеспечен выход воздуха, то он будет скапливаться в трубопроводах и приборах, образуя воздушные пробки, нарушающие циркуляцию воды в системе отопления.

Чтобы полностью удалить воздух при наполнении системы, ее нужно заполнять водой возможно медленнее и обязательно через обратные трубопроводы.

При соблюдении этого условия вода в системе будет подниматься равномерно и весь воздух, находившийся в приборах и стояках, будет беспрепятственно выходить в открытые воздушные сборники.

После заполнения системы потопления приступают к регулировочным работам, которые сводятся к более равномерному распределению горячей воды по стоякам и нагревательным приборам. Для этого стараются уровнять гидравлические сопротивления отдельных колец трубопроводов системы, устранить возникшие при монтаже или ремонте дополнительные местные сопротивления, образовавшиеся из-за неправильного соединения труб с арматурой, изгибами или некачественной сварки труб. Изменяют также диаметры труб.

В процессе эксплуатации регулирование теплоотдачи в системах отопления в зависимости от температуры наружного воздуха сводится к изменению температуры воды, поступающей в систему и количества приникающих через отдельные нагревательные приборы воды.

Часто неудовлетворительная работа водяных систем отопления связана с засорами. Поэтому перед заполнением системы водой необходимо ее промыть. Промывку системы осуществляют путем наполнения и спуска воды, повторяя эту операцию два-три раза. Промывку следует производить таким образом, чтобы во время спуска грязь, находящаяся в системе, не осаждалась снова в трубах и приборах, а удалялась вместе с водой. Для этого воду из системы необходимо спускать с большой скоростью, при которой грязь увлекается потоком воды. При наличии сжатого воздуха его совместное с водой использование приносит ощутимый эффект.

1.3 Нормативно-правовой фундамент энергоресурсосбережения