Попередній опалювальний сезон був надскладний через обстріли міста, втім завдяки злагодженій роботі енергетиків та комунальників городяни, у порівнянні з іншими містами, практично не відчули проблем з подачею енергії. 

Зберегти тепловий режим у житлових будинках та закладах соціальної  сфери допомогла генерація енергії з власних відновлюваних джерел та ефективне використання енергії, відзначили у Житомирській міській раді.

 

Відхід від природного газу – стратегія міста

Житомир десятиліття тому споживав у рік близько 100 млн куб. м природного газу. У 2022 році цей показник знизився до 51 млн куб. м. Скоротити споживання газу на 50% місту вдалось завдяки рішенню про поступову відмову від імпортованого блакитного палива та переходу на використання власної сировини – біомаси. 

 
Майданчик для завантаження тріски на одній з котелень Житомира

 

За планами місцевої влади подальше заміщення газу дозволить скоротити його споживання на 90% до 2030 року, а у 2050 році – повністю відмовитись від викопного палива для обігріву комунального сектору. 

Під час візиту, організованого Харківським пресклубом, учасники заходу ознайомились з роботою ТЕЦ, яка вже другий опалювальний сезон працює на трісці, забезпечуючи теплом сім об’єктів соціальної сфери та один житловий мікрорайон міста. 

ТЕЦ вже відпрацювала у теплофікаційному режимі два сезони, а у режимі електрогенерації працює лише другий місяць. Поки на підприємстві тестують процес електрогенерації, спеціалісти готують документи для отримання ліцензії на виробництво електроенергії.

Завдяки сучасним вимогам до безпеки постачання енергоресурсів, природний газ у котельнях міста поступово заміщується на біомасу, зокрема, на тріску та інші відходи деревообробки. Це дає можливість забезпечити надійне теплопостачання. Крім того, за оцінками спеціалістів, таке рішення економічно вигідніше, ніж спалювання природного газу. 

"У поєднанні з великою роботою з модернізації тепломереж, яку ми проводили у Житомирі, маємо зараз досить низькі втрати тепла. Вони у п’ять-шість разів менші, ніж у багатьох інших містах. Це дуже позитивний приклад для впровадження подібних проєктів", – відзначив міський голова Житомира Сергій Сухомлин.

Місто має ще чотири котельні на альтернативному паливі. Дві з них – модульні, вони виробляють тепло для абонентів, а у разі надзвичайної ситуації котельні можна перемістити в інший район міста, для енергозабезпечення інших споживачів.  

Незабаром у Житомирі має з’явитись ще дві станції: одна на біомасі потужністю 50 МВт, а друга працюватиме на RDF-паливі (refuse-derived fuel – паливо, що  виробляється з відходів), яка може замістити ще 20 млн куб. м газу. 

Аргументи щодо необхідності переходу на власні місцеві енергоресурси, навели у міській раді. 

"Відходити від газу стратегічно важливо. Особливо в умовах війни. З одного боку – це економія, це енергонезалежність. З іншого – це один з кроків до циркулярної економіки як глобального тренду: переробляємо – отримуємо енергію", – вважає Сергій Сухомлин.

 

ТЕЦ на біомасі забезпечує теплом та електроенергією

Нова ТЕЦ на біомасі запрацювала в Житомирі два роки тому на території реконструйованої газової котельні. Спеціалісти називають нову станцію першою в Україні, що використовує не звичайну парову турбіну, а високотехнологічну турбіну ORC-циклу. 

Котел і турбіна виробництва компанії Turboden пройшли успішне випробування. Монтаж та сервісне обслуговування виконують фахівці італійської компанії Uniconfort. Вони у режимі онлайн управляють процесами та консультують український персонал станції, що складається з шести спеціалістів .

Термодинамічна установка ORC працює за технологією “органічного циклу Ренкіна”. Ця когенераційна установка здатна одночасно виробляти і тепло, і електроенергію.

Стенд з проєктними показниками роботи станції на біомасі, поруч з яким робітники закінчують підготовку технічного приміщення

 

Потужності біоенергетичного об’єкта здатні видавати 7,1 МВт теплової енергії та 1,2 МВт-год електричної енергії (з них на роботу електрообладнання необхідно близько 250 кВт-год).

Станція в якості палива використовує тріску різних порід деревини вологістю до 55-60%. Завдяки роботі ТЕЦ в опалювальний сезон "зелена" енергія цілодобово постачається до сусіднього мікрорайону. Опалювальна площа сягає близько 60 тис. кв. м. До того ж, впродовж року станція забезпечує споживачів гарячою водою.

Введення нової ТЕЦ має екологічний ефект. За підрахунками фахівців, використання біомаси дасть змогу замістити до 6,4 млн куб. м природного газу на рік. При цьому місто щороку скорочуватиме викиди на близько 13 тис. тонн CO2, а споживання електроенергії зменшиться до 8050 МВт-год на рік.

Попел, якій залишається від спалювання тріски, аграрії забирають на добрива, а невелику кількість твердих залишків у вигляді магми вивозять на звалище. 

За час роботи станції претензій від екологічних інспекторів не було, наголосили спеціалісти місцевого теплокомуненерго. 

"Наша автоматика цілодобово мониторить кількість викидів. При допустимій кількості викидів оксиду азоту (NOx) 500 мг/куб. м, наша станція видає 150 мг/куб. м. При дозволі викидів оксиду вуглецю (СО) до 150 мг/куб. м, наш показник дорівнює 100 мг/куб. м. Станція обладнана сучасним рукавним фільтром, циклоном та ще кількома засобами захисту", – розповів про екологічні аспекти роботи станції Петро Сергійчук, технічний директор КП "Житомиртеплокомуненерго".

 
Для знешкодження шкідливих викидів встановлено рукавний фільтр та циклон. Фото автора

 

Введення ТЕЦ на біомасі має також і економічний ефект: зменшуються рахунки кінцевих споживачів за комунальні послуги. Спеціалісти міської ради відзначили, що щепа у рази дешевша за газ. Тонна коштує близько 900 грн. Якщо для населення вартість теплоенергії з газу становить близько 9000 грн за 1 ГКал, то тепло з тріски виходить на рівні 7000 грн за 1 ГКал, навели приклад економічної переваги фахівці. 

Важливим завданням було налагодити безперебійне постачання готової тріски. Компанії, які постачають деревину на ТЕЦ, обирали на оголошеному містом тендері.

"Працюємо практично з колес. У нас є три постачальника, які підвозять нам паливо, а це приблизно 25 тис. тонн тріски на рік. До нас заходить по дві-три машини. Ми тримаємо запас на дві доби", – уточнив Петро Сергійчук.

Вартість проєкта становила 235 млн грн. Рекострукція пройшла завдяки спільному фінансуванню. Проєкт та вартість основного обладнання профінансував Державний секретаріат з економічних питань Швейцарії (SECO), що становило 65% бюджету. Також швейцарська сторона консультувала українських спеціалістів.

Місто сплатило решту – 35% вартості проєкту: будівельно-монтажні роботи, оновлення теплових мереж, благоустрій тощо. Крім того, міська рада виділила кошти на підключення станції до мережі та автоматизацію котельні. На це було витрачено ще близько 72 млн грн.

Паливо подається до камери згорання, яка має три контури. Там відбуваються процеси сушки енергоносія, горіння, вигорання. Далі процеси перетворення газів після спалювання тріски на енергію відбуваються у котлі.

Під час генерації теплової енергії в ORC-циклі використовується три виді теплоносіїв: термоолія, силіконова олія та екогліколь із водою. Завдяки цій технології, коефіцієнт корисної дії станції сягає 88%. 

"Термомасло у першому контурі котла нагрівається до 305 градусів за Цельсієм, потім заходить у гарячий модуль – другий контур, де знаходиться силіконова олія, яка закипає при температурі 150 градусів. Пара силіконової олії обертає турбіну електрогенератора, а відпрацювавши потрапляє у конденсатор, де віддає свою температуру екогліколю із водою, які й забезпечують теплом наших споживачів", – коротко описав технологічний процес техдиректор "Житомиртеплокомуненерго" Петро Сергійчук. 

Енергію отримують більш як 70 багатоквартирних будинків та сім соціальних об'єктів.

Петро Сергійчук розповідає як італійськи спеціалісти моніторять робочій процес на станції. Фото автора 

 

Фахівець наводить кілька аргументів на користь переводу газових котелень на біомасу з використанням ефективних технологій.

"По-перше, це використання місцевого виду палива. Друге, це альтернатива традиційному природному газу, і третє – це економічніше, – перелічив переваги Сергійчук. – Це унікальна для України установка. У Кам’янець-Подільському по “органічному циклу Ренкіна” працює станція, але вона на воді, її ККД ставить 14-22%. До того ж у них горить газ, а у нас відходи деревини".

Коефіцієнт корисної дії станції на технології з використанням ORC-циклу сягає 88% 

Вироблену електрику споживає тепломережа, вона йде на роботу насосів, вентиляторів, димососів та інше обладнання котелень. Фахівець уточнив, що газові котли зберегли, як допоміжні. Іноді їх вмикають взимку при температурі нижче 15 градусів за Цельсієм, коли потужності станції не вистачає. 

Подібна станція поки одна, бо її будівництво вимагає значних початкових капітальних вкладень, а енергія реалізується населенню за пільговою ціною. Про терміни окупності говорити складно, бо вона напряму залежить від тарифу. Якщо б енергія реалізувалась за комерційною вартістю газу, наприклад, по 64 тис. грн, то це окупилось би приблизно за рік, зауважив Петро Сергійчук.

 

Енергоефективність як важливий ресурс

Житомирська міська адміністрація першою в Україні заявила про плани досягти 100%  використання ВДЕ у комунальній сфері.

Важливим напрямком з досягнення таких цілей у місті вважають подальший розвиток "зеленої" генерації та ефективне використання енергії. 

Сьогодні у Житомирі встановлено вже 230 індивідуальних теплових пунктів (ІТП). Метою такого регулювання є не тільки питання економії енергоносіїв, а і питання ефективного їх використання та якості подачі тепла, зауважив Сергій Кондратюк, заступник міського голови Житомира.  

Інформація від ІТП надходить на комп’ютер диспетчерської теплокомуненерго. На них здійснюється погодне регулювання якості теплопостачання, а котельня працює у постійному режимі. 

 
Заступник міського голови Житомира Сергій Кондратюк знайомить з комунальним господарством. Фото автора

 

У місті також вже працює два теплових насоси "повітря-повітря". Потужність невелика – по 500 кВт, але це дозволяє у неопалювальний період забезпечувати дитячі садочки гарячою водою, не вмикаючи газові котли на двох котельнях. 

У міськраді напрацьовують напрямки впровадження генерації з ВДЕ.

"Сьогодні вивчається питання використання водню у комунальній сфері. Тут ми ведемо консультації з польськими містами для використання їх досвіду, бо це потребує територій, обладнання та знання,  – поділився планами на майбутнє Сергій Кондратюк.  – Розглядається використання сонячної енергії. На одному з дитячих садочків вже працює система забезпечення гарячою водою від сонячних колекторів. А ми розробляємо проєкт будівництва електричних сонячних станцій за грантові кошти. У нас є вільні території, які можна використати для будівництва досить потужної СЕС". 

У міській адміністрації зазначили, що незважаючи на те, що за останні п’ять років вдалось зменшити споживання електроенергії міським водоканалом на 30%, цього недостатньо. Енергія необхідна для роботи обладнання постійного споживання – насоси, що забезпечують постійний тиск води у мережах міста, і обладнання, яке споживає потужність у залежності від потреб споживачів.

"Ми розглядаємо питання, як забезпечити водоканал власною електрикою із сонця. Це насоси, які ми обладнали частотними перетворювачами. Наприклад, споживання води більшістю споживачів зменшується і насоси працюють повільніше, тим самим менше споживають енергію", – розповів про найближчі плани заступник міського голови.

 

Отже, незважаючи на складну ситуацію, місто продовжує реалізацію енергопроєктів “зеленої” генерації з використанням місцевих ресурсів. За словами спеціалістів, це дозволяє меншою мірою залежати від зовнішніх енергоносіїв, а відтак стримувати зростання тарифів для населення та отримувати додатковий дохід у комунальному секторі. Крім того, заміна природного газу на біомасу дозволяє покращити стан довкілля, зменшуючи викиди СО2 в атмосферу, а заходи з підвищення ефективності використання енергії допомагають скоротити марні витрати при її споживанні.

 

Лариса Білозерова, спеціально для “Української енергетики”