Интеграция систем утилизации сбросного тепла грэс в коммунальную инфраструктуру: кейс горячего водоснабжения микрорайона «Усольский» г. Павлодар с применением тепловых насосов
Ключевые слова:
сбросное тепло, тепловой насос, ГРЭС, ГВС, энергоэффективностьАннотация
Данное исследование посвящено анализу возможности использования низкопотенциальной теплоты охлаждающей воды Аксуской ГРЭС для обеспечения горячего водоснабжения (ГВС) микрорайона «Усольский» города Павлодар. В работе приведены результаты термодинамического и технико-экономического анализа системы на основе тепловых насосов типа «вода–вода» Mammoth MCRH-0140, использующих энергию сбросного тепла реки Иртыш. Показано, что применение ТН с коэффициентом преобразования COP ≈3,6 позволяет существенно сократить удельное потребление топлива на выработку тепловой энергии и уменьшить выбросы углекислого газа более чем на 2500 т в год. Представлены основные параметры проектируемой теплонасосной станции (ТНС), расчетные данные по энергопотреблению, экономическому эффекту и сроку окупаемости (около 5,9 лет). Внедрение предложенной схемы демонстрирует высокий потенциал интеграции низкопотенциальных источников в городскую тепловую инфраструктуру и может служить пилотным примером перехода к теплоснабжению четвертого и пятого поколений (4GDH/5GDHC) в Казахстане.
Библиографические ссылки
Alimgazin A.S., Alimgazina S. G., Zhumagulov M. G. Heat pump in a new modular configuration to recover low-grade heat emissions at enter-prises// E3S Web of Conferences 178, 01003 (2020) https://doi.org /10.1051/e3sconf/202017801003 HSTED-2020.
Lund H., Østergaard P.A., Nielsen T.B., et al. Perspectives on Fourth and Fifth Generation District Heating. Energy, 2021;227:120520. DOI: 10.1016/j.energy.2021.120520.
IEA. The Future of Heat Pumps. Paris: International Energy Agency, 2022. https://www.iea.org/reports/the-future-of-heat-pumps
Xu Z.Y., Mao H.C., Liu D.S., Wang R.Z. Waste heat recovery of power plant with large scale serial absorption heat pumps. Energy, 2018;165:1097–1105. DOI: 10.1016/j.energy.2018.10.052.
Алимгазин А.Ш., Яворовский Ю.В., Султангузин И.А., Бартенев А.И., Прищепова С.А., Трушин Е.С. Повышение энергетической и экологической эффективности теплоэлектроцентрали на основе применения абсорбционных трансформаторов теплоты// Вестник МЭИ, 2020, №4, С.89-97.
Pakere I., Rochas C., Porubova J., et al. Valorisation of Waste Heat in Existing and Future District Heating Systems. Energies, 2023; 16(19):6796. DOI: 10.3390/en16196796.
Bühler F., et al. Spatiotemporal and economic analysis of industrial excess heat integration into district heating. Energy, 2018; 151:464–476. DOI: 10.1016/j.energy.2018.03.076.
Schmidt D., et al. Low temperature district heating for future energy systems. Energy Procedia, 2017;116:26–38. DOI: 10.1016/j.egypro.2017.05.055.Bartolini A., et al. Decarbonizing the heating supply of an urban district in Kazakhstan. E3S Web of Conferences, 2021. https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/abs/2021/35/e3sconf_efe2021_01020/e3sconf_efe2021_01020.html.
Алимгазин А.Ш., Бергузинов А.Н., Султангузин И.А., Серкпаев М.О., Ахметова И.Г., Жакишев Б.А. Перспективы применения технологий трансформации теплоты для декарбонизации углеродной экономики Республики Казахстан. // Вестник НАО «Торайгыров Университета», серия «Энергетическая», №2,2022 г., c.21-33
Министерство энергетики Республики Казахстан. Стратегия низкоуглеродного развития до 2060 года. Указ Президента РК №121, 2023.
