Проектирование ТЭЦ мощностью 350 МВт на базе ГТУ General El-ektric в г. Томске

В настоящее время нехватка электрических мощностей все еще серьезно
сказывается на развитии экономики нашей страны. Суммарная мощность
устаревшего оборудования на электростанциях России составляет более 80 ГВт,
или 39 % установленной мощности всех электростанций. К 2020 году уже 57 %
мощностей действующих тепловых электростанций отработают свой ресурс. [1]
Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 года,
разработанная Министерством Промышленности и Энергетики РФ с участием
ОАО РАО «ЕЭС России», «Росэнергоатома», ОАО «Газпром», ОАО «РЖД» и
одобренная распоряжением Правительства Российской Федерации от 22
февраля 2008 г, предусматривала до 2010 года ввод 34 млн. кВт мощности и к
2020 году ввод более 180 ГВт мощности. На эти цели планируется получить
инвестиций на сумму более 11 млрд. руб. в ценах соответствующих лет. [1]
Планируется покрыть нехватку в электроэнергии за счет строительства
новых высокоэффективных ПГУ-ТЭС, которые придут на смену мощным ПТУ
ТЭС.
Актуальность проекта обосновывается целями и приоритетами
энергетической стратегии России на период до 2030 года с учетом
энергетической стратегии России на период до 2035 года, разработанной во
исполнение поручения Президента Российской Федерации от 6 июля 2013 г. №
Пр-1471 о корректировке Энергетической стратегии России на период до 2030
года. [2]
В электроэнергетической отрасли накоплен немалый груз проблем, среди
которых:
 дефицит генерирующих в ряде регионов страны (включая Томскую
область);
 удовлетворение потребностей экономики и населения страны в
электрической энергии (мощности) по доступным конкурентоспособным
ценам, обеспечивающим окупаемость инвестиций в электроэнергетику;
 снижение надежности электроснабжения, обусловленное высоким
износом основных производственных фондов и отсутствием
необходимых инвестиций для их масштабного и своевременного
обновления;
 длительное технологическое отставание в создании и освоении
современных парогазовых, экологически чистых угольных и
электросетевых технологий;
 низкая энергетическая и экономическая эффективность отрасли (низкий
коэффициент полезного действия большинства тепловых электростанций,
высокие потери в электрических сетях, неоптимальная загрузка
генерирующих мощностей в Единой энергетической системе России, в
том числе наличие «запертых» мощностей).
Для решения проблем, указанных выше, предлагается обновление парка
электроэнергетического оборудования за счет вывода из эксплуатации
экономически неэффективных, физически и морально устаревших единиц
оборудования с дальнейшим вводом необходимого объема новых мощностей,
преимущественно за счет нетепловых электростанций. Заменой устаревших
угольных паросиловых энергоблоков ТЭС на высоэффективные парогазовые с
КПД 53-55 %. Создание в электроэнергетической отрасли условий для
привлечения инвестиций и конкурентоспособности субъектов.
Актуальность ПГУ-ТЭС обусловлена рядом преимуществ, основными из
которых являются:
 относительно короткие сроки изготовления (строительства) станции
полной заводской готовности мощностью;
 повышение уровня надёжности электроснабжения потребителей;
 высокий уровень экологической безопасности, характеризующийся
уровнем вредных выбросов, который для современных ГТУ – до 25
см3/м3, а также уровнем шума не более 85 дБ на расстоянии в один метр;
 высокая степень экологичности позволяет устанавливать в
непосредственной близости от потребителя позволяя сократить
протяжённость электрических сетей;
 высокая степень автоматизации процесса эксплуатации позволяет
отказаться от постоянного обслуживающего персонала;
 срок эксплуатации составляет 15-25 лет для ГТУ при сроках окупаемости
3-5 лет;
 относительная низкая себестоимость выработанной электроэнергии,
обусловленная использованием высококачественного топлива,
отсутствием постоянного оперативного персонала и малыми потерями в
сетях;
 современные ПГУ-ТЭС имеют модульное исполнение, что освобождает
от необходимости сооружения стационарного здания, сокращает затраты
на общую строительную часть и время монтажа станции.
Исходя из программы развития электроэнергетики Томской области на
период 2020-2024 годы необходимыми аспектами являются: разработка
предложений по развитию сетевой инфраструктуры и генерирующих
мощностей на территории Томской области, по обеспечению удовлетворения
долгосрочного и среднесрочного спроса на электрическую энергию (мощность)
с учетом актуальной информации о перспективных нагрузках потребителей,
формирование стабильных и благоприятных условий для привлечения
инвестиций в строительство объектов электроэнергетики на территории
Томской области. [3]
В рамках ВКР была поставлена задача — разработать проект
электростанции с высокоэффективной энергетической установкой,
удовлетворяющей стратегии развития страны, и также цели проекта, а именно
снизить дефицит электроэнергии в регионе.
На территории в близи г. Томск предлагается спроектировать ПГУ-ТЭЦ
350 МВт. Основной производственной деятельностью ПГУ-ТЭЦ 350 МВт
будет является производство электрической энергии. Суммарная электрическая
мощность станции составляет 350 МВт. Основным (проектным) топливом для
ПГУ-ТЭЦ 350 МВт служит газ газопровода Парабель-Кузбасс.
1 ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
1.1 Общая характеристика региона
Томская область, как субъект Российской Федерации (РФ), входит в
состав Сибирского Федерального округа (СФО), расположена на юго-востоке
Западно-Сибирской равнины и граничит: на севере — с Тюменской областью и
ХМАО (Югрой), на западе — с Омской областью, на юго-западе — с
Новосибирской областью, на юге — с Кемеровской областью, на востоке — с
Красноярским краем. Площадь территории Томской области — 314,4 тыс. км²,
что составляет 1,84 % площади Российской Федерации (на 01.01.2019).
Протяженность области с севера на юг — около 600 км, с запада на восток — 780
км. По площади область занимает 5-е место среди регионов Сибири и 16-е
место в России. [4]
Большая часть территории региона труднодоступна за счет преобладания
тайги. Лес и кустарники занимают 63,7 % площади территории, болота — 29,2 %
(в частности, одно из крупнейших в мире Васюганское болото), озера и реки 1,9
%, сельскохозяйственные угодья — 4,4 %. В Томской области находится около
20 % лесных ресурсов Западной Сибири. Площадь, покрытая лесом — 19249,4
тыс. га. Общий запас древесины составляет 2,8 млрд. м³, в том числе хвойных —
1,6 млрд. м³, из которых наиболее ценными являются сосна, кедр, ель, пихта.
По общим запасам леса область занимает 3-е место среди регионов Сибирского
федерального округа. [4]
На современной карте Томской области — 139 муниципальных
образований, из них: 16 муниципальных районов, 4 городских округа (г. Томск,
г. Кедровый, г. Стрежевой, ЗАТО г. Северск), 3 городских (г. Колпашево, г.
Асино, п. Белый Яр) и 116 сельских поселений. Административным центром
является г. Томск. [4]
Численность постоянного населения Томской области на 1 января 2019
года составила 1077,8 тыс. чел., в том числе:
 городского населения — 781,752 тыс. чел.; [4]
 сельского населения — 296,044 тыс. чел. [4]
Таким образом, на 1 января 2019 года удельный вес городского населения
составил 72,4 %, а плотность населения — 3,43 чел./км². [4]
В настоящее время в Томской области функционируют автомобильный,
железнодорожный, водный, трубопроводный и воздушный транспорт.
Внутриобластные перевозки грузов осуществляются в основном речным и
автомобильным транспортом.
В экономики Томской области сочетается два основных стратегических
преимущества — сырьевые ресурсы и интеллект. По объему валового
регионального продукта на душу населения регион входит в тройку лидеров
СФО. В структуре валового регионального продукта Томской области
наибольший удельный вес имеет сектор добычи полезных ископаемых
(углеводородное сырье). Затем следуют обрабатывающие производства,
транспорт и связь, торговля, сельское хозяйство, строительство. [4]