ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Создание производства энергосберегающего отопительного оборудования на основе талькохлорита»

Рекомендуемая область пременения

Теплоэнергетика
- отопление в ЖКХ
- отопление в коттеджном строительстве; отопление в малоэтажных жилых домах;
- отопление в производственных и общественных зданиях, в т.ч. крупных.
Энергетика
- повышение КПД автономных источников энергии (ГЭС;ВЭС;АЭС)
- стабилизация работы энергосистемы;
- повышение надежности работы атомных станций;
- снижение потерь электроэнергии в ЛЭП;
- высвобождение электроэнергетических мощностей в дневное время.

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта – создание на основе природного материала талькохлорит (тальковый камень, талькокарбонат) – нового поколения энергосберегающего отопительного оборудования стационарные теплоаккумуляторы СТЭ, использующие в качестве источника энергии низкий (экономный) ночной тариф на электроэнергию и избыточную энергию автономных источников  энергии. В СТЭ типа «печь» в качестве дополнительного источника энергии используется твердое или газообразное топливо.

Во многих сельских районах и небольших городах России имеется значительное количество свободных энергетических мощностей ЛЭП, трансформаторных подстанций и т.д. По предварительным оценкам, применение теплоаккумуляторов СТЭ  позволит в этих местах снизить стоимость отопления в 5-10 раз при затратах в 1,5-2 раза ниже, чем стоимость реконструкции и новое строительство отопительных систем.

Кроме того, в крупных городах в дневное время ощущается нехватка электроэнергии при достаточно низком ночном её потреблении. Так в городе Москва в зимнее время ночью потребляется 14 000 МВт, а днем 17 000 МВт электроэнергии. Использование недорогих стационарных теплоаккумуляторов СТЭ позволит высвободить значительное количество электроэнергии и не строить дополнительные энергетические мощности.

Применение СТЭ совместно с автономными источниками энергии ВЭС, проточными ГЭС, малыми АЭС повышает степень использования (до 30%) и надежность их работы.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время в России используются теплоаккумуляторы зарубежных фирм или применяется водяной бак накопитель. Водяные баки накопители, как правило, громоздки и неудобны в эксплуатации. Теплоаккумуляторы зарубежных фирм не адаптированы к малогабаритным Российским  квартирам и имеют небольшую электрическую мощность (до 7 кВт) и высокую стоимость (до 6 000 рублей) за 1 кВт.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Талькохлорит (тальковый камень, талькомагнезит, талькокарбонат, печной камень и т.д.) – экологически чистая горная порода, обладающая высокой теплоёмкостью, термостойкостью и теплопередачей. Благодаря прекрасным теплотехническим качествам и оздоровительному влиянию на состояние человека талькохлорит последние два столетия широко применяется в Финляндии, России и Италии для изготовления печей, каминов и других отопительных приборов.

С 23 часов до 7 утра происходит нагрев рабочего тела стационарные теплоаккумуляторы СТЭ за счет электроэнергии от низкого (экономного) ночного тарифа.

С 7 утра до 23 часов теплоизоляция СТЭ сохраняет тепло в рабочем теле.

При уменьшении температуры в комнате автоматически, от датчика температуры, включается вентилятор, подающий теплый воздух по системе воздуховодов (на каждую комнату в СТЭ свой вентилятор).

Забор и подача воздуха может осуществляться в любое место помещения.

Температура наружной стенки СТЭ не превышает допустимых норм.

Установленная (ночная) мощность СТЭ  типа “стена”  8;16;24;32 кВт и более

Степень нагрева (до 600?С) рабочего тела из талькохлорита устанавливается в зависимости от температуры наружного воздуха.

Стационарный теплоаккумулятор СТЭ типа “печь” дополнительно в режиме отопления древесным топливом (брикеты, гранулы, дрова)  или газом:

 • Быстрый нагрев помещений за 0,5 - 1 час.

• Аккумулирование тепла на 16 часов после окончания топки.

• Создание привычного человеку сухого климата в помещении.

• Экономия энергии и топлива.

Применение стационарных теплоаккумуляторов СТЭ для аккумулирования избыточной электроэнергии  ветроэлектростанций, работающих в автономном режиме, позволяет увеличивать их КПД  на 30-40%. От избыточной электроэнергии  ветроэлектростанций (ночное время, большая ветровая нагрузка и т.д.) можно накапливать тепло в стационарных теплоаккумуляторах СТЭ для  отопления, горячего водоснабжения и технологических целей. Срок сохранения тепла может быть от одного дня  до месяца.

Проточные ГЭС или ГЭС, имеющие недостаточную ёмкость водохранилища, солнечные коллекторы тоже повышают свою эффективность, работая совместно со стационарным теплоаккумулятором  СТЭ.

При работе только на аккумуляцию тепла можно использовать ВЭС или ГЭС без регуляторов частоты, что также значительно снизит затраты на получение энергии при использовании ветроэлектростанции и гидроэлектростанциями совместно со стационарным теплоаккумулятором СТЭ блоки: «ВЭС-СТЭ» и «ГЭС-СТЭ».

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Сравнительный анализ стоимости  отопления от различных источников энергии (топлива) для населения (усредненные данные по Российской Федерации)

2006 год

Более точный расчет по использованию вида топлива (энергии) в каждом конкретном случае надо вести индивидуально, т.е. могут быть различны затраты на внешние сети или внутреннюю разводку.

В сельских районах и малых городах, где есть избыточные электрические мощности (из-за остановленного производства в зверофермах, совхозах и т.д.) организация отопления от ночного тарифа имеет бесспорное преимущество.

Массовое применение стационарных теплоаккумуляторов СТЭ, в том числе большой мощности от 1 мВт и выше, позволит высвободить значительные электрические мощности в дневное время для развивающейся Российской промышленности.

В городе Москва разница между ночным и дневным потреблением электроэнергии достигает  3000 мВт.

Использование стационарных теплоаккумуляторов СТЭ значительно выгодней, чем наращивание генерирующих мощностей в регионах, где имеется недостаток электроэнергии в дневное время.

АНАЛИЗ СТОИМОСТИ  ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И СТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРОВ СТЭ

Величины капитальных вложений для строительства электростанций (источник  «Elektrizitatswirtschaft», 1994, №23, 1451).

Средняя стоимость 1 кВт установленной (ночной) мощности стационарного теплоаккумулятора СТЭ составляет до 100 $ или до 250 $ в сравнительной величине с данными по источникам энергии.

Из данных  сравнительной таблицы, приведенной выше, видно,  что затраты на строительство стационарных теплоаккумуляторов СТЭ,  значительно ниже, чем строительство источников электроэнергии.

Гидроаккумулирующие электростанции, предназначенные для компенсации уменьшения потребления электроэнергии в ночное время, в настоящее время в Российской Федерации не строятся, а с учетом сложившейся ситуации не будут строиться в ближайшие 15-20 лет.

Стационарные теплоаккумуляторы СТЭ большой мощности позволят стабилизировать работу энергосистемы и как следствие повысят устойчивость работы существующих и планируемых к строительству атомных электростанций.

Применение стационарных теплоаккумуляторов СТЭ для аккумулирования избыточной электроэнергии  ветроэлектростанций и проточных гидроэлектростанций, работающих в автономном режиме, позволяет увеличивать их КПД  на 30-40%.

Анализ стоимости теплаккумуляторов, использующих низкий (экономный) ночной тариф на электроэнергию

Стоимость отопления в Республике Карелия с 1 января 2006 года

2006 год

Стоимость отопления в Республике Карелия с 1 января 2006 года

Динамика изменения цен на отопление в районах Республики Карелия, где имеются наибольшие тарифы

2006 г.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Возможность использования отечественных, в т.ч. местных природных материалов, добываемых в Карелии.

Талькохлорит основа стационарных теплоаккумуляторов – экологически чистый природный материал.

Высокая производительность создания систем отопления, сборка и запуск в работу стационарного теплоаккумулятороа СТЭ занимает от одного дня до недели в зависимости от мощности и типа СТЭ.

Стационарные теплоаккумуляторы имеют срок службы сопоставимый со сроком  здания, где они установлены. Техническое обслуживание только по возможным заменам ТЭНов (6-8 лет) или электрооборудования (5-10% от стоимости СТЭ). Резко снижаются численность персонала, обслуживающего системы отопления.

Снижение потерь энергии и топлива:

- при использовании  СТЭ полностью устраняются потери при выработке и передаче теплоэнергии (до 30%)

- снижаются потери электроэнергии при её перетоках по ЛЭП в течение суток

- эффективность использования на электростанциях при использовании электроэнергии

Новые потребительские свойства продукции

- компактность в пересчете на 1 кВт мощности
- снижение металлоёмкости

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция прошла СЛЕДУЮЩИЕ ИСПЫТАНИЯ: -ГУ «Судебно-экспертное учреждение Федеральной противопожарной службы « Испытательная пожарная лаборатория» по Республике Карелия».
Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
Гигиенический сертификат.

Стадия и уровень разработки

Изготовление и испытание опытно- промышленного образца стационарного теплоаккумулятора СТЭ типа «стена», выпуск первой партии.

Предлагаемые инвестиции

Прямые инвестиции. Удобней в форме венчурного финансирования. Размер инвестиций до 120 млн. рублей. Срок инвестирования 1-2 года.

Рынки сбыта

Энергосберегающее отопительное оборудование стационарные теплоаккумуляторы СТЭ используют для целей отопления низкий (экономный) ночной тариф на электроэнергию. СТЭ типа «печь» может использовать для целей отопления твердое топливо или газ. Стоимость отопления от ночного тарифа до 6 раз ниже, чем от котельных, работающих на угле или мазуте.
Стоимость 1 кВт стационарных теплоаккумуляторов СТЭ типа «стена» мощностью от 8 до 40 кВт составит до 3000 рублей за 1 кВт установленной мощности, более крупные СТЭ до 1 МВт и более будут стоить на 15-40% меньше, что в 2-3 раза меньше зарубежных аналогов.
Стационарные теплоаккумуляторы СТЭ средней и большой мощности, использующих электроэнергию в ночное время для целей отопления, горячего водоснабжения и технологических нужд, позволит организовать отопление крупных производственных и общественных зданий, кроме того, возможен обогрев городских жилых кварталов, поселков и отдельных многоэтажных домов. Массовое применение СТЭ помогут решить проблему дневных пиковых нагрузок, в городах с недостатком электрических мощностей и высвободить часть электрогенерирующих мощностей для их загрузки новыми потребителями электроэнергии.
Применение стационарных теплоаккумуляторов СТЭ различной мощности для аккумулирования избыточной электроэнергии ветроэлектростанций, работающих в автономном режиме, позволяет увеличивать их КПД на 30-40%. От избыточной электроэнергии автономных систем электроснабжения (ночное время, большая ветровая нагрузка и т.д.) можно накапливать тепло в стационарных теплоаккумуляторах СТЭ для отопления, горячего водоснабжения и технологических целей. Срок сохранения тепла может быть от одного дня до месяца.
В продвижении стационарных теплоаккумуляторов СТЭ на рынок могут оказать содействие заинтересованные государственные органы и организации:
1. РАО ЕЭС России – повышение качества электроэнергии; снижение потерь электроэнергии в незагруженных трансформаторах и линиях электропередач; увеличение продаж электроэнергии и повышение устойчивости энергосистемы.
2. Концерн «Росэнергоатом» - повышение устойчивости работы атомных электростанций, в т.ч. малых атомных электростанций, работающих в автономном режиме.
3. Производители ветроэлектростанций и проточных ГЭС – создание недорогого теплоаккумулятора избыточной электроэнергии для работы в автономном режиме при использовании СТЭ ожидается повышение КПД установок на 30-40%.
4. Министерства регионального развития Российской Федерации и МЧС РФ – гарантированное обеспечение теплом небольших удаленных поселков и отдельных зданий даже при длительном (до нескольких недель) отключении электроэнергии или отсутствия топлива.
5. Депутатский корпус всех уровней – оздоровление населения через гарантированное обеспечение качественным и недорогим теплом.
6. Министерство промышленности и энергетики РФ – по всем выше названным причинам.
7. Правительство Российской Федерации, реализующее национальные проекты - доступное жильё, образование, здравоохранение, сельское хозяйство - уменьшение затрат по национальным проектам, необходимых на новое строительство и капитальный ремонт систем отопления до 2 раз, а также снижение стоимости отопления со значительным улучшением его качества от 2 до 10 раз в амбулаториях, больницах, школах, жилых домах сельской местности и небольших городах России.

Возможность и эффективность импортозамещения

Импортные теплоаккумуляторы стоят в России в среднем в 2-3 раза выше в пересчете на 1 кВт мощности, чем первый российский теплоаккумулятор СТЭ. СТЭ конструктивно более приспособлены к российским квартирам, чем импортные теплоаккумуляторы. СТЭ типа «печь» имеет второй источник энергии твердое топливо или газ, что крайне важно в сельских населенных пунктах, где часто наблюдаются отключения электроэнергии, а в некоторых местах существует недостаток электрической мощности.

Возможность выхода на мировой рынок

Талькохлорит широко применяется в Финляндии, Германии, Италии и других европейских странах для строительства печей и каминов. Теплоаккумуляторы в Европейских странах изготавливают из отходов металлургического производства. Стационарный теплоаккумулятор СТЭ типа «печь» не имеет аналогов на Европейском рынке. Планируется после организации производства организовать продажу части продукции на Европейский рынок..

Срок окупаемости (в месяцах)

60
До 5 лет, по отдельным темам до 2-х лет

Дата поступления материала

18.12.2006