Проект по направлению «Энергоэффективность и энергосбережение, в том числе вопросы разработки новых видов топлива»

Теплоиспользующие абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины и тепловые насосы (соответственно, АБХМ и АБТН) применяются:

- для охлаждения и нагрева воды в системах промышленного тепло-хладо-снабжения (энергетика, металлургия, нефтепереработка и нефтехимия, химия и др.) в т. ч. для замещения водоохлаждающих электропотребляющих компрессорных машин (снижение электропотребления в 100 раз, снижение потребления топлива в 1,4-1,6 раз).

- для использования в системах кондиционирования воздуха. В настоящее время в этих системах преимущественно используются электроприводные компрессорные холодильные машины;

- автономного тепло-хладоснабжения зданий и сооружений, общественных, торговых и развлекательных центров, в т. ч. АБХМ и АБТН, работающие на газовом и жидком топливе;

- системах тригенерации - одновременной и сезонной выработки электри-ческой и тепловой энергии, холода;

- утилизации сбросной теплоты (вторичных энергоресурсов), геотермальных энергоресурсов для выработки холода и теплоты среднего потенциала, пригодного для использования, в т.ч. в тепличных комбинатах.

В секторе специального применения:

- холодоснабжение энергоблоков АЭС – 4-6 МВт холода на каждый энергоблок с реакторами ВВЭР-1000, ВВЭР-1200.

- холодоснабжение специальных производств атомной, оборонной, электронной, медицинской промышленности.
Для экспорта:

- поставка абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин и тепло-вых насосов в страны СНГ для использования в гражданском секторе и секторе специального применения: в Украину, Белоруссию, Молдавию, страны Средней Азии и Кавказа, не имеющих собственных производств этих машин;

- поставка АБТН и АБХМ в страны бывшего социалистического лагеря: Болгарию, Словакию, Чехию, Венгрию, Польшу и др., также не имеющих собственных производств АБХМ и АБТН.

Расширение производства и продажи АБХМ и АБТН до 10% мирового рынка.

В экономически развитых странах (Япония, США, Италия и др), а также в Китае, Индии, Южной Корее созданы специализированные производства по выпуску АБХМ и АБТН. Выпускаются более 30 типоразмеров АБХМ и свыше 15 типоразмеров АБТН различной мощности от 50 кВт до 30 МВт.

Производство и применение АБХМ и АБТН в этих странах неуклонно растет, например, водоохлаждающие АБХМ составляют: в Японии и Ю.Корее – 60%, Китае, Канаде – 40%, в США, Германии, Франции и Испании – 30%. В России специализированное серийное производство АБХМ и АБТН отсутствует, а потребление АБХМ и АБТН составляет 1% от всего объема водоохлаждающих и водонагревающих машин.

Ежегодный объем мирового рынка АБХМ и АБТН оценивается в сумме около 10 млрд. долларов США.

Ежегодную емкость рынка России по АБХМ и АБТН на сегодняшний день можно оценить в 50 машин общей холодильной мощностью в 100 МВт, в сумме около 20 млн. долларов США. Следует отметить тенденцию роста емкости рынка АБХМ и АБТН и в России.

Потенциальный рост рынка, по зарубежному опыту, должен быть в 10 раз выше, т.е. достигнуть около 200 млн. долларов США и выше.
3. Оценка состояния разработок.

В СССР производство и применение АБХМ было начато еще в середине 60х годов прошлого столетия. Серийно выпускались машины холодильной мощностью 2500 кВт и 1100 кВт с паровым и водяным обогревом (соответственно АБХА-2500 и АБХА-1000). Всего было выпущено таких машин ~600 штук суммарной мощностью 1360 МВт. Они использовались в различных отраслях, в т.ч. и на АЭС (Смоленской, Курской, Воронежской). АБТН в СССР не производились, хотя и боли проведены испытания опытно-промышленного образца.

Это были отечественные машины первого поколения. В 1990г. данные машины были сняты с производства как морально устаревшие. Они значительно уступали зарубежным аналогам по сроку службы, надежности, габаритам, массе, эксплуатационным затратам на обслуживание.

В 2000 году в России под научным руководством Института Теплофизики СО РАН были начаты работы по созданию промышленных образцов АБХМ и АБТН нового поколения. К настоящему времени изготовлены, испытаны и успешно эксплуатируются 13 шт. АБХМ общей холодильной мощностью 36 МВт и 2 шт. АБТН общей тепловой мощностью около 5 МВт. За период эксплуатации этих холодильных машин, экономия электроэнергии составила около 600 млн. кВтхч по сравнению с компрессорными холодильными машинами. Экономия топлива, полученная с помощью АБТН, составила около 5 млн. куб.метров газового топлива по сравнению с котельной. Срок окупаемости капитальных вложений в АБХМ и АБТН составляет 2-3 года.

Опыт создания и использования отечественных АБХМ и АБТН нового поколения различных типов, единичной мощностью от 600 до 4000 кВт, показал их высокую надежность, эффективность и конкурентоспособность. По основным показателям они соответствуют и даже превосходят зарубежные аналоги.

Разработкой и организацией промышленного производства АБХМ и АБТН нового поколения в России занимается ООО «ОКБ Теплосибмаш» (г.Новосибирск) в сотрудничестве с Институтом Теплофизики СО РАН.

Производство АБХМ и АБТН нового поколения осуществляется в настоящее время на 2-х предприятиях:

- Кемеровский филиал ОАО «Алтайвагон» (бывший завод «Кемерово-химмаш») – изготовлено 12 шт. АБХМ на общую холодильную мощность 36 МВт и 2 шт. АБТН общей тепловой мощностью 4 МВт. В настоящее время изготавливаются 4 шт. АБХМ на общую холодильную мощность 9 МВт, в т.ч. 2 машины холодильной мощностью по 3 МВт для 4 энергоблока Калининской АЭС.

- ОАО «Дорогобужкотломаш», г. Дорогобуж Смоленской обл. – изготовлена 1 шт. АБХМ-3000П на холодильную мощность 3 МВт.

Т.к. производство АБХМ и АБТН на этих предприятиях является не основным продуктом, то возможности производства данного вида продукции на них ограничены, они не проводят мониторинга рынка, не занимаются маркетингом и продвижением АБХМ и АБТН на рынке. Поэтому большая доля потребности рынка России в АБХМ и АБТН покрывается за счет поставок зарубежных фирм, таких, как “BROAD” (Китай), “SANYO”, “EBARA” (Япония), “CARRIER”, “TRAN”, “YORK” (США) и др.

Максимальное количество АБХМ и АБТН, которое можно изготовить на этих предприятиях – 10 единиц в год, в то время как годовая потребность рынка России в настоящее время составляет около 50 шт. машин.

В СССР изготовление АБХМ осуществлялось на предприятии “Пензхиммаш”, г. Пенза. В настоящее время это предприятие загружено производством другой продукции.

Для успешного выполнения задач по энергосбережению и повышению энергоэффективности путем широкого использования АБХМ и АБТН необходимо создание специализированного производства на одном из существующих заводов.

- для создания конкурентоспособной продукции необходимо проведение дополнительных исследований тепло-массообменных процессов, гидродинамики, новых ингибиторов коррозии и поверхностно-активных веществ, коррозионных исследований с целью снижения весогабаритных характеристик, энергоемкости, материалоемкости АБХМ и АБТН. Необходимо совершенствование технологий производства на основе новых, современных коррозионно-стойких металлов, комплектующих изделий и материалов, КИП и А, международных стандартов качества.

- организация на основе кадрового состава ООО «ОКБ Теплосибмаш» и ИТФ СО РАН частно-государственного научно-исследовательского и проектно-технологического института по созданию энергосберегающих и энергоэффективных оборудования и технологий, включая АБХМ и АБТН.

- создание группы мониторинга рынка АБХМ и АБТН, проведения маркетинговых исследований и определения реального и потенциального рынка АБХМ и АБТН. Разработка обоснованных бизнес-планов продвижения АБХМ и АБТН на рынках России и СНГ, стран бывшего соцлагеря.

- определение реальных и потенциальных инвесторов, разработка инвест-проектов производства АБХМ и АБТН, сопутствующих материалов и комплектующих изделий, КИП и А, новых, коррозионно-стойких металлов.

- финансирование НИР и ОКР по созданию конкурентоспособных АБХМ и АБТН по международным стандартам в объеме 100 млн. руб. в течение 3-х лет: с 2010 по 2012 г.г.

- завершение разработки серийного ряда АБХМ и АБТН в течении 3-х лет;

- организация производства головных образцов базовых моделей через 1 год от начала данного проекта.

- выход на серийное производство АБХМ и АБТН через 2 года от начала проекта.

Научно-технический, кадровый, сырьевой потенциал России позволяют достичь поставленных задач по созданию конкурентоспособных энерго-сберегающих АБХМ и АБТН.