Основной из задач при разработке вариантов развития системы теплоснабжения с 2015 по 2021 годы является обеспечение постепенного перехода на закрытую схему теплоснабжения в увязке с режимами работы всей системы. Переход на закрытую схему присоединения потребителей ГВС существенно влияет на расход теплоносителя в обратной линии. Так как изначально работа централизованной зоны базировалась на дальнем транспорте от СУГРЭС с температурным графиком отпуска тепла 170/70 градусов со срезкой на 140 градусов и организации подмесов из обратной линии трубопроводов для снижения температурного уровня в подающей магистрали, переход на закрытую схему теплоснабжения потребовал разработки принципиально новых режимов работы системы.
Ввиду сложной организации системы теплоснабжения централизованной зоны в первую очередь на закрытую схему теплоснабжения предлагается переводить районы, не оказывающие принципиального влияния на режимы работы системы теплоснабжения, обеспечивающей центр города. Основными критериями при выборе первоочередных районов являлись: отдаленное территориальное расположение относительно центральной части города, непосредственная близость к источникам тепла, возможность выделения зон действия или отдельных выводов. К таким районам относятся: Эльмаш (зона N 1 на рисунке 16), Уралмаш (зона N 1 на рисунке 16), Сортировочный (зона N 2 на рисунке 16). Перевод потребителей данных районов с одновременным выделением зоны действия ТЭЦ Фронтовых бригад на район Эльмаш, зоны действия вывода Свердловской ТЭЦ на район Уралмаш, зоны действия вывода М-6 Свердловской ТЭЦ на район Сортировочный не окажет значительного влияния на режимы работы центральной части города. На третьем этапе на закрытую схему предлагается перевести потребителей в зоне действия Гурзуфской котельной, Академической ТЭЦ (Юго-Западный район) и часть района юг Центра (зона N 3 на рисунке 16). На четвертом этапе на закрытую схему питания переводятся потребители зоны действия Ново-Свердловской ТЭЦ (район Втузгородок и г. Березовский, зона N 4 на рисунке 16). Решив задачу перевода на закрытую схему отдаленных относительно центра города районов, разрабатывались решения по переводу центральных районов города. На пятом этапе переводится на закрытую схему подключения часть района Центрального и г. Верхняя Пышма (зона N 5 на рисунке 16).
Начиная с 2020 года развитие системы теплоснабжения г. Екатеринбурга рассматривается в двух вариантах. Разработанные варианты развития системы теплоснабжения принципиально отличаются зоной действия СУГРЭС. При переводе на закрытую схему потребителей центральных районов и переходе СУГРЭС на температурный график отпуска тепла 150/70 градусов значительно возрастает расход сетевой воды. Для покрытия СУГРЭС существующей тепловой нагрузки в 1100 - 1200 Гкал/ч необходимо обеспечить транспорт теплоносителя по существующим магистралям в объеме 15000 т/ч. Очевидно, что для этого потребуется принципиальная реконструкция системы транспорта, включая строительство обратных трубопроводов тепломагистралей (около 16 км), увеличение диаметров существующих магистралей (около 14 км). Учитывая пропускную способность существующей транспортной системы СУГРЭС, разработаны два варианта зон действия источников:
1-й вариант: покрытие СУГРЭС зоны в 870 Гкал/ч с учетом строительства новой насосной станции на Серовском тракте;
2-й вариант: покрытие СУГРЭС зоны в 682 Гкал/ч с учетом строительства нового вывода и реконструкции вывода с увеличением диаметра от Свердловской ТЭЦ.
В 2020 году одновременно с ограничением зоны действия СУГРЭС предлагается перевести на закрытую схему основную часть Центрального планировочного района, а также зону потребителей ТЭЦ УМП (зона N 6 на рисунке 16). В 2021 году предлагается перевести на закрытую схему потребителей в зоне действия Ново-Свердловской ТЭЦ (часть Центрального ПР и часть ПР юг Центра, зона N 7 на рисунке 16).
Этапы перевода зон теплоснабжения представлены на принципиальной схеме на рисунке 16.
Величина переводимой нагрузки потребителей ГВС с открытой на закрытую схему по этапам N 1 - 7:
этап N 1 - Qгвс 64,8 Гкал/ч;
этап N 2 - Qгвс 56,5 Гкал/ч;
этап N 3 - Qгвс 58,5 Гкал/ч;
этап N 4 - Qгвс 54,4 Гкал/ч;
этап N 5 - Qгвс 53,4 Гкал/ч;
этап N 6 - Qгвс 52,0 Гкал/ч;
этап N 7 - Qгвс 52,0 Гкал/ч.
Таким образом, к 2021 году были определены границы зон действия источников в двух вариантах.
Принципиальное значение на изменение зон действия источников оказали значительные приросты тепловых нагрузок до 2030 года в следующих районах:
ПР "Академический", ПР "Широкореченский" в зоне действия котельной "Академэнерго" и ТЭЦ "Академическая";
ПР "УрФУ", ПР "Кольцовский" в зоне действия Ново-Свердловской ТЭЦ;
ЖР "Молебка", ЖР "Антенные поля", ЖР "Эльмаш" в зоне действия СУГРЭС;
ПР "ВИЗ-Правобережный" в зоне действия СУГРЭС; ПР "ВИЗ-Правобережный" в зоне действия ТЭЦ ВИЗа.
Также при формировании перспективных зон действия источников рассматривалась возможность переключения потребителей котельных на источники с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии. Целесообразность переключений определялась наличием резервных теплофикационных мощностей на близлежащей ТЭЦ, капитальными затратами на строительство тепловых сетей.
Принципиальные решения по зонированию системы теплоснабжения г. Екатеринбурга на период до 2025 года относительно существующего положения представлены в таблице 12.
Мероприятия по перекладкам и новому строительству тепловых сетей, запланированные в перспективе до 2025 года на территории г. Екатеринбурга, отмечены на рисунке 17.
Таблица 12