5.2. Система теплоснабжения городов Москвы и Санкт-Петербурга

Приоритетное развитие систем централизованного теплоснабжения характерно для крупных городов государств СНГ. В России масштабы централизации теплоснабжения потребителей достигают 80% (с учетом районных и промышленных котельных), в том числе 30% – от ТЭЦ.

Система теплоснабжения столицы

России – г. Москвы охватывает территорию в пределах городской застройки площадью 994 км, где живут около 15 млн. человек. Наибольший производитель энергии – Мосэнерго – обеспечивает энергетические нужды собственно г. Москвы и Московской области. Производство теплоты для московских потребителей проводится на 15 теплоэлектроцентралях. Суммарная тепловая мощность этих ТЭЦ составляет около 30 000 Гкал/ч в горячей воде и более 1700 Гкал/ч – в паре. Основное топливо ТЭЦ – природный газ, доля которого составляет 93%, резервное – мазут. Из пятнадцати ТЭЦ Мосэнерго двенадцать равномерно расположены на территории города, а более новые и мощные – на его периферии.

На теплоэлектроцентралях применяются такие типы теплофикационных турбин: с противодавлением – типа Р мощностью 6; 12; 25; 50 МВт; для производства теплоты на технологические нужды – типа П, ПР мощностью 6; 14; 16 МВт; для одновременного покрытия технологических и теплофикационных нужд – типа ПТ мощностью 35; 60; 65; 80 МВт; для теплофикационных нужд – типа Т мощностью 25; 30; 50; 60; 100; 110; 116 и 250 МВт.

ТЭЦ-27 ОАО «Мосэнерго» – одна из самых современных и экологически чистых ТЭС России. На ТЭЦ-27 22 ноября 2007 года введен в эксплуатацию энергоблок № 3. Установленная мощность блока – 450 МВт по электрической энергии и 300 Гкал – по теплоте. На блоке установлены две газовые турбины единичной мощностью 160 МВт и паровая турбина мощностью 130 МВт. В основе работы блока – технология парогазового цикла, которая обеспечивает высокий к.п.д. на уровне 51,5%, позволяет экономить до 20–25% топлива и снижать на треть объем выбросов в атмосферу. Эта первая парогазовая установка в московском регионе построена в рекордные и не имеющие аналогов для этого типа объектов сроки – 22 месяца. С вводом в действие блока № 3 установленная электрическая мощность ТЭЦ-27 составляет 610 МВт, тепловая – 1576 Гкал/ч. В настоящее время на ТЭЦ-27 ведется строительство такого же по мощности парогазового энергоблока № 4, пуск которого запланирован на конец 2008 года.

Строительство энергоблока ПГУ-450Т на ТЭЦ-27 ОАО «Мосэнерго»

Кроме того, на ТЭЦ г. Москвы установлено 108 водогрейных котлов типов ПТВМ-100, ПТВМ180, КВГМ-180 суммарной тепловой мощностью 16 900 Гкал/ч.

Теплоснабжение потребителей г. Москвы ведется в основном горячей водой.

Расчетный температурный график теплосетей Мосэнерго в пределах Москвы – 150/70°С. Тем не менее в зимний период при низких температурах (–20°С и ниже) введена «срезка» температурного графика до 130°С.

Следует отметить, что из-за географического расположения Москвы отопительный сезон в среднем на один месяц длительнее по сравнению с Киевом, а расчетная температура отопления для Москвы составляет 25°С. Коэффициент теплофикации для ТЭЦ Москвы составляет около 66%.

Система теплофикации Санкт-Петербурга значительно отличается по технологии отпуска тепловой энергии от рассмотренных выше: здесь применено открытое водоснабжение, т.е. отпуск теплоты на нужды горячего водоснабжения проводится путем прямого отбора теплоносителя непосредственно из трубопроводов теплосетей. Такое решение связано с особенностями расположения Санкт-Петербурга на грунтах, чрезмерно насыщенных водой, и наличием большого количества внутренних каналов и речек. По этой причине, в отличие от Киева, в Санкт-Петербурге с начала развития централизованного теплоснабжения применяется бесканальная прокладка теплотрасс, которая более затратна в сравнении с канальной. Открытая система водоснабжения позволяет сократить протяженность трубопроводов и получить экономию средств на их монтаж, эксплуатацию и ремонт. В организационном плане и по своему техническому оснащению система теплофикации Санкт-Петербурга приближается к московской. В настоящее время теплоснабжение СанктПетербурга обеспечивают:

• АО «Ленэнерго», на балансе которого находятся все городские ТЭЦ (в пределах города – 9 ТЭЦ) и одна котельная, а доля отпуска теплоты Ленэнерго в общем тепловом балансе города составляет приблизительно 50%;
• губернский топливно-энергетический комплекс Санкт-Петербурга, на балансе которого находятся несколько крупных водогрейных котельных и несколько десятков мелких котельных. Их установленная тепловая мощность приблизительно равняется суммарной тепловой мощности ТЭЦ Ленэнерго, а доля отпуска теплоты составляет около 49% общегородской;
• локальные ведомственные и модульные котельные, на долю которых приходится 1–2% отпуска теплоты.

Имеющаяся тепловая мощность теплоисточников Ленэнерго составляет около 10 500 Гкал/ч, из них в горячей воде около 9400 Гкал/ч, а в паре – около 1000 Гкал/ч. Структура топлива котлов Ленэнерго отличается от структуры топлива Мосэнерго. В основном используется природный газ (его доля составляет 85%), но довольно большой является доля мазута – 12–13 %, а доля угля – до 2,5%.

Расчетный температурный график систем теплоснабжения – 150/70°С. Расчетная температура отопления для Санкт-Петербурга составляет 26°С, а отопительный сезон в среднем на 1 месяц длительнее в сравнении с Киевом.

На балансе Ленэнерго находятся магистральные и распределительные теплопроводы, протяженность магистралей составляет около 126 км, распределительных сетей – около 200 км и 12 км вводов. Из-за открытости системы потери теплоносителя довольно значительные и составляют 23–25% общего объема. В зимний период теплоноситель (горячая вода) проходит отопительные приборы у потребителя и после снижения до необходимого температурного уровня в элеваторных узлах подается на водосбор для покрытия нужд горячего водоснабжения, а остаток возвращается на теплоисточник. Такая схема нуждается в выполнении соответствующих санитарно-гигиенических требований к качеству горячей воды.

Развитие промышленных предприятий в Санкт-Петербурге проходило в пределах городской застройки, соответственно доля теплопотребления промышленностью больше, чем в Киеве и Москве, и составляет около 40% в среднем за год.