Централизованное теплоснабжение
-
Централизованное теплоснабжение
- Система распределения тепла по изолированным трубам для отопления и подогрева воды.
- Используются когенерационные установки, котельные, геотермальное отопление, тепловые насосы и центральное солнечное отопление.
- Обеспечивает более высокую эффективность и контроль загрязнения.
-
История централизованного теплоснабжения
- Начало с бань и теплиц в Древней Римской империи.
- Первая система в Шод-Эг, Франция, начала функционировать в 14 веке.
- В США системы появились в 1853 и 1916 годах.
- Первая коммерчески успешная система запущена в Локпорте, Нью-Йорк, в 1877 году.
-
Поколения систем централизованного теплоснабжения
- Первое поколение: паровые системы на угле, использовались до 1930-х годов.
- Второе поколение: системы на угле и нефти, использовались до 1970-х годов.
- Третье поколение: системы с готовыми изолированными трубами, использовались с 1970-х годов.
- Четвертое поколение: системы для борьбы с изменением климата, используются в Дании.
- Пятое поколение: системы с температурой окружающей среды, используются в Нидерландах и Лондоне.
-
Особенности пятого поколения
- Каждое здание имеет свой тепловой насос.
- Система использует низкотемпературные источники тепла.
- Пример: компания Mijnwater в Херлене, Нидерланды.
-
Источники энергии для централизованного теплоснабжения
- Сжигание углеводородов (уголь, газ)
- Ядерное деление
- Естественное подземное тепло (геотермальное)
- Солнечное тепло
- Низкотемпературное естественное или отходящее тепло
-
Сжигание углеводородов
- Наиболее распространенный источник энергии
- Когенерационные установки обеспечивают 90% тепла в течение года
- Экономически нецелесообразно устанавливать одну когенерационную установку
-
Ядерное деление
- Тепло от ядерных реакций может подаваться в сети централизованного теплоснабжения
- Ядерные реакторы не загрязняют воздух и не способствуют глобальному потеплению
- Примеры: АЭС в Огесте, Безнау, Хайян
-
Естественное подземное тепло
- История использования в Помпеях и Шод-Эге
- Примеры в Дании и США
-
Солнечное тепло
- Используется в Дании и Германии
- Примеры: Воен, Дроннинглунд, Марсталь
-
Низкотемпературное естественное или отходящее тепло
- Примеры: Стокгольм, Драммен-Фьернварме
- Тепловые насосы повышают температуру воды до 60-90°C
- Примеры: Осло, Норвегия
-
Аккумуляторы и хранилища тепла
- Используются для повышения эффективности и финансовой отдачи
-
Преимущества когенерации
- Когенерационные установки позволяют вырабатывать электроэнергию и тепло одновременно.
- Избыточное тепло сохраняется и используется в межсезонье.
- Солнечное тепло собирается летом и перераспределяется в межсезонье.
-
Распределение тепла
- Тепло передается по сети изолированных труб.
- Трубы могут быть подземными или надземными.
- Используются предварительно изолированные трубы для упрощения прокладки.
-
Учет тепловой энергии
- Теплосчетчики помогают экономить и максимизировать количество клиентов.
- Альтернативный подход — учет воды, что дешевле и повышает эффективность.
-
Размер систем
- Системы могут охватывать целые города или небольшие районы.
- Некоторые схемы рассчитаны на ограниченное число домов.
-
Плюсы и минусы централизованного теплоснабжения
- Централизованное теплоснабжение энергоэффективно и сокращает выбросы парниковых газов.
- Требует долгосрочных финансовых обязательств.
- Менее привлекательно для районов с низкой плотностью населения.
-
Собственность и монополия
- Крупные системы могут принадлежать одному предприятию или быть разделены.
- В Швеции право собственности на сеть и когенерационные установки часто неразделимы.
- В Великобритании компании централизованного теплоснабжения могут обладать монополией.
-
Национальные различия
- Условия в разных городах и странах различаются.
- Доступ к первичным энергоносителям влияет на подход к решению проблем.
-
Когенерация в Европе
- ЕС активно поддерживает когенерацию через Директиву по ТЭЦ.
- Когенерация экономит Европе около 35 млн т.э.э. в год.
- Экономия энергии варьируется от 2% до 60% в разных странах.
-
Европа и когенерация
- Дания, Нидерланды и Финляндия имеют самые интенсивные экономики когенерации.
- Германия стремится удвоить долю когенерации до 25% к 2020 году.
- Великобритания поддерживает когенерацию, стремясь достичь 15% к 2010 году.
-
Роль организаций
- COGEN Europe помогает в продвижении когенерации в Европе.
- Ассоциация поддерживается ключевыми игроками отрасли.
-
Австрия
- Крупнейшая система в Вене, обслуживающая 251,224 дома.
- Используются отходы муниципальных и промышленных предприятий.
-
Бельгия
- Система в Генте, обслуживающая 22 км труб.
- Система существует с 1958 года.
-
Болгария
- Система в Софии, обслуживающая 4 электростанции.
- Система существует с 1949 года.
-
Чехия
- Система в Праге, обслуживающая 265,000 домов.
- Используются отходы и тепловые электростанции.
-
Дания
- Система в Копенгагене, обслуживающая 275,000 домов.
- Используются отходы и возобновляемые источники.
-
Финляндия
- Система охватывает 50% рынка отопления.
- Используются природный газ, уголь и возобновляемые источники.
-
Германия
- Система охватывает 14% рынка отопления.
- Используются когенерационные установки и тепловые котлы.
-
Греция
- Система в Птолемаиде, обслуживающая крупные города.
- Используются тепловые электростанции и уголь.
-
Венгрия
- Система в Будапеште, обслуживающая 238,000 домов.
- Используются муниципальные и частные компании.
-
Исландия
- Система охватывает 93% жилья, используя геотермальную энергию.
- Система в Рейкьявике обслуживает 230,000 жителей.
-
Централизованное теплоснабжение в Исландии
- ТЭЦ Сварценги обеспечивает теплом 21 000 домов
- Используется тепловая мощность 150 МВт
-
Централизованное теплоснабжение в Ирландии
- Дублинский завод по переработке отходов обеспечивает теплом до 50 000 домов
- В Северных Доклендах используются газовые котлы
- В Трали система централизованного теплоснабжения мощностью 1 МВт
-
Централизованное теплоснабжение в Италии
- Используется в Бергамо, Брешиа, Кремоне и других городах
- Система Турина обеспечивает теплом 550 000 человек
-
Централизованное теплоснабжение в Латвии
- Используется в Риге, Даугавпилсе, Лиепае и Елгаве
- Первая система построена в Риге в 1952 году
-
Централизованное теплоснабжение в Нидерландах
- Используется в Роттердаме, Амстердаме, Утрехте и Алмере
- Ожидается увеличение из-за перехода на природный газ
-
Централизованное теплоснабжение в Северной Македонии
- Доступно только в Скопье
- Balkan Energy Group управляет тремя заводами, обеспечивающими теплом около 60 000 домохозяйств
-
Централизованное теплоснабжение в Норвегии
- Составляет лишь около 2% от потребностей в энергии
- Используется в крупных городах
-
Централизованное теплоснабжение в Польше
- В 2009 году 40% домохозяйств использовали централизованное теплоснабжение
- Крупнейшая система в Варшаве, принадлежащая Veolia Warszawa
-
Централизованное теплоснабжение в Румынии
- Самая крупная система в Бухаресте, обслуживающая 570 000 домохозяйств
- Используется природный газ
-
Централизованное теплоснабжение в России
- Районные теплоэлектроцентрали вырабатывают более 50% электроэнергии
- Используются паровые турбины на угле и газе
-
Централизованное теплоснабжение в Сербии
- Используется во всех крупных городах, особенно в Белграде
- Включает 112 источников тепла мощностью 2 454 МВт
-
Централизованное теплоснабжение в Словакии
- Покрывает более 54% общего спроса на тепло
- Используется природный газ и биомасса
-
Централизованное теплоснабжение в Швеции
- Используется в городских районах
- Около 60% домов отапливаются централизованно
- 47% тепла производится с использованием возобновляемых источников
-
Централизованное теплоснабжение в Украине
- В 2013 году насчитывалось 1765 систем
-
Централизованное теплоснабжение в Великобритании
- Популярно после Второй мировой войны
- Примеры: PDHU в Лондоне, EnviroEnergy в Ноттингеме, сеть Шеффилда
-
История и развитие
- В 1980-х годах в Саутгемптоне начали использовать комбинированное тепло и электроэнергию, используя геотермальное тепло.
- В Шотландии также есть несколько систем централизованного теплоснабжения.
-
Системы в Северной Америке
- В Канаде системы централизованного теплоснабжения становятся всё более популярными.
- В США существует около 2,500 систем, большинство из которых обеспечивают тепло.
-
Примеры систем в Канаде
- В Калгари, Эдмонтоне, Гамильтоне, Монреале, Торонто, Ванкувере и других городах есть системы централизованного теплоснабжения.
- В Виндзоре, Лондоне, Шарлоттауне, Садбери и других городах также есть системы централизованного теплоснабжения.
-
Примеры систем в США
- В Нью-Йорке, Милуоки, Денвере, Сан-Франциско, Харрисбурге, Миннеаполисе, Омахе, Питтсбурге, Сан-Диего, Сиэтле, Детройте, Индианаполисе, Лансинге, Кливленде, Рипоне, Сан-Габриэле, Бостоне, Кембридже, Филадельфии, Балтиморе, Канзас-Сити, Талсе, Хьюстоне и других городах.
- В Калифорнии, Нью-Йорке, Массачусетсе, Нью-Гэмпшире, Конкорде, Конкорде и других городах.
-
Современные тенденции
- В США системы централизованного теплоснабжения используются в основном в институтах и на университетских кампусах.
- В некоторых городах, таких как Конкорд, системы централизованного теплоснабжения заменяются на более эффективные.
-
Использование централизованного отопления в колледжах
- Университет Техаса в Остине, Университет Райса, Университет Бригама Янга, Джорджтаунский университет, Корнеллский университет, Университет Пердью, Университет Массачусетса Амхерст, Университет штата Мэн, Университет Нотр-Дам, Мичиганский государственный университет, Восточный Мичиганский университет, Кейс Вестерн Резерв, Университет штата Айова, Университет Делавэра, Университет Мэриленда, Университет Висконсина-Мэдисона, Университет Джорджии, Университет Цинциннати, Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл, Университет Дьюка, несколько кампусов Калифорнийского университета.
- MIT установил когенерационную систему в 1995 году, обеспечивающую электричество, отопление и охлаждение для 80% зданий кампуса.
- Университет Нью-Гэмпшира имеет когенерационную установку, работающую на метане с соседнего полигона, обеспечивая 100% потребностей в тепле и энергии без использования нефти или природного газа.
- Университет Северной Дакоты в Фарго использует централизованное отопление более века от угольной котельной.
-
Централизованное отопление в Азии
- Япония: 87 предприятий, обслуживающих 148 районов.
- Китай: в южном Китае почти нет централизованного отопления, в северном Китае оно распространено, большинство систем используют уголь, но постепенно переходят на природный газ.
- Турция: геотермальная энергия используется для централизованного отопления и охлаждения.
-
Проникновение на рынок
- Проникновение централизованного отопления зависит от различных факторов, включая экологические условия, доступность источников тепла, экономику и правовую базу.
- Европейская комиссия стремится развивать устойчивые практики через внедрение технологий централизованного отопления и охлаждения.
- В 2000 году процент домов, снабжаемых централизованным теплом, в некоторых европейских странах был следующим: Исландия — доступность легкодоступного геотермального тепла, Восточная Европа — развитие когенерации и централизованного отопления, Нидерланды и Великобритания — мягкий климат и конкуренция с природным газом.
-
Дополнительные ресурсы
- Энергетический портал
- Централизованное охлаждение
- Центральное солнечное отопление
- Геотермальное отопление
- Список коммунальных предприятий
- Директива CHP
- Система парового отопления Нью-Йорка
- Тепловое хранение энергии
- Глубокое охлаждение воды
- Энергетическая политика Европейского Союза
- Стоимость электроэнергии по источникам
- Когенерация
- Катастрофа в Алчевске (2006)