Трещëва Милана Алексеевна, доцент Высшей школы атомной и тепловой энергетики (ВШАиТЭ), кандидат технических наук
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29
Treshcheva Milana Alekseevna, assistant professor of the Higher School of Nuclear and Heat Power Engineering
195251, Saint Petersburg, Politekhnicheskaya st., 29
Колбанцева Дарья Львовна, ассистент Высшей школы атомной и тепловой энергетики (аспирант)
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29
Kolbantseva Daria Lvovna, assistant of the Higher School of Nuclear and Heat Power Engineering (postgraduate student)
195251, Saint Petersburg, Politekhnicheskaya st., 29
Аникина Ирина Дмитриевна, доцент Высшей школы атомной и тепловой энергетики (ВШАиТЭ), кандидат технических наук
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29
Anikina Irina Dmitrievna, assistant professor of the Higher School of Nuclear and Heat Power Engineering
195251, Saint Petersburg, Politekhnicheskaya st., 29
Трещёв Дмитрий Алексеевич», старший преподавательВысшей школы атомной и тепловой энергетики
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29
Treshchev Dmitriy Alekseevich, senior lecturer of the Higher School of Nuclear and Heat Power Engineering (postgraduate student)
195251, Saint Petersburg, Politekhnicheskaya st., 29
Владимиров Ярослав Александрович, доцент Высшей школы атомной и тепловой энергетики (ВШАиТЭ), кандидат технических наук
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29
Vladimirov Iaroslav Alexandrovich, assistant professor of the Higher School of Nuclear and Heat Power Engineering
195251, Saint Petersburg, Politekhnicheskaya st., 29
Необходимость повышения уровня утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО) наряду с усилением нацеленности на низкоуглеродную энергетику способствует увеличению интереса к технологиям по производству водорода из ТКО не только на отраслевом, но и на государственном уровне. Наличие свободных площадей и избыток генерирующих мощностей делает теплоэлектростанции (ТЭС) наиболее рациональными объектами для внедрения таких установок. Цель исследования – проанализировать потенциал и перспективы преобразования ТКО в водород на базе ТЭС на примере Уральского федерального округа. В ходе выполнения исследования была проведена оценка потенциальных объемов производства водорода и утилизации ТКО, рассчитаны параметры ТЭС, которые могут послужить базой для внедрения установки ТКО-водород, проанализировано ожидаемое изменение технико-экономических показателей ТЭС и даны рекомендации по выбору объекта. Так для условий Уральского федерального округа совокупное производство водорода может составить от 11 до 31 т/ч. При этом производство водорода потребует затрат водяного пара от 63 до 137 т/ч и охлаждающей воды от 32 до 7233 т/ч и будет приводить к снижению электрической мощности от 58 до 125 МВт (при поддержании нагрузки парогенерирующего оборудования постоянной), увеличению расхода условного топлива от 6 до 12 т.у.т./ч (при увеличении нагрузки парогенерирующего оборудования) и увеличению тепловой мощности ТЭС от 18 до 84 МВт (при утилизации сбросной теплоты установки ТКО-водород. Ожидаемое изменение маржинальной прибыли будет варьироваться в пределах от -32 до -125 тыс. руб./ч (при снижении электрической мощности турбин и утилизации сбросного тепла от производства водорода) или в пределах от -21 до +29 тыс. руб./ч (при увеличении расхода топлива на парогенерирующую установку и утилизации сбросного тепла от производства водорода).
The need to increase the level of municipal solid waste (MSW) utilization, combined with an increased focus on low-carbon energy, leads to an increase in interest in technologies for producing hydrogen from MSW, not only at the industrial level, but also at the state level. The availability of free space and excess generation capacity makes thermal power plants (TPPs) the most suitable objects for introducing such installations. The aim of the study is to analyse the potential and prospects for converting MSW to hydrogen based on TPPs using the example of the Ural Federal District. During the study, an assessment was carried out of the potential volume of hydrogen production and use of MSW, the parameters of a thermal power plant were calculated that could serve as a basis for introducing an MSW hydrogen installation. The expected change in technical and economic indicators of a thermal plant was analyzed, and recommendations were made on the choice of a site. Thus, under the conditions of the Ural Federal District, total hydrogen production can range from 11 to 31 tons per hour. At the same time, production of hydrogen will require water vapor ranging from 63 to 137 tons per hour and cooling water ranging from 32 to 7,233 tons per hourAnd it will lead to a decrease in electric power from 58 MW to 125 MW (while maintaining the load on steam-generating equipment constant), an increase in conventional fuel consumption from 6 tons per hour to 12 tons (with an increase in load on the steam generator), and an increase of 18 MW thermal capacity of thermal plants to 84 MW when disposing of waste heat generated by the MSW (hydrogen) installation. The expected margin profit change will vary from -32 thousand rubles per hour with a decrease in turbine power and utilization of hydrogen waste heat, or from +29 to -21 thousand rubles with an increase in steam generation unit fuel consumption and use of hydrogen production waste heat.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.