Обзор статьи «Системный резерв»

На сайте журнала «Эксперт» вышла статья «Системный резерв», в которой обсуждаются вопросы развития теплоснабжения России.

В статье описываются современная ситуация и проблемы в отрасли.

Генерация. Многие ТЭЦ «неконкурентоспособны» на рынке электроэнергии, так как они зарегулированы по теплу. Чтобы их закрыть нужно для обеспечения отопления и ГВС построить новую котельную: четыре котла КВГМ-100 (один — резервный) вместо одной турбины Т-175. И надо будет как минимум на треть больше топлива, чем потребляла снесенная ТЭЦ, в результате чего вырастут тарифы.

Передача. Часто озвучивается мнение, что эффективность теплофикации съедают потери в тепловых сетях, которые в ряде городов составляют 30%. Но намного проще (и дешевле) переложить сети, чем строить новый источник. А там, где сети все же худо-бедно перекладывают (и таких городов уже немало), потери резко падают – до 7–8% и даже до 1,5%.

Потребление. Можно услышать заявления, что российские дома хуже немецких в 3 раза, а тепла мы потребляем в 2-3 раза больше, чем финны и шведы. Однако если по показаниям приборов учета реально сравнить самые разные показатели для Москвы, Белгорода, Екатеринбурга, можно сделать следующие выводы:

  • тепла с поправкой на климат в России потребляется не в несколько раз, а всего на 25–35% больше, чем в конкурирующих странах, а вот электроэнергии – меньше в 5–7 раз;
  • наши дома «хуже» западных не в 2-3 раза, а в среднем на 30–45% (и это с «перетопами»). Тем более тогда удивляет размер платы наших потребителей за тепло – она составляет совсем не 60–70% «экономически обоснованной» цены, а уже давно 250–300%.

Что касается схем теплоснабжения городов и поселений, то это необходимый этап для планомерного развития и принятия решений об эффективных вложениях, важнейший компонент модернизации городской инфраструктуры. Однако подавляющее большинство схем теплоснабжения выполнены неудовлетворительно:

  • в них нет адекватного анализа основных элементов и систем теплоснабжения в целом, не выявлены ключевые проблемы их функционирования и развития;
  • нет балансов поставок тепловой энергии, балансов мощности (в том числе с учетом собственных нужд источников, потерь тепловой энергии);
  • нет оценки перспективных энергетических нагрузок по основным территориальным кустам, в том числе с привязкой к магистральным (или распределительным) тепловым сетям;
  • не выполнены оценки надежности теплоснабжения в соответствии с требуемыми нормативными документами;
  • нет оценок тарифных последствий модернизации теплоисточников, тепловых сетей, насосных станций.

Это значит, что неэффективность консервируется. И предлагаемый бизнесом тарифный механизм «альтернативной котельной» ничего не даст без увязки с конкретной ситуацией в городах и схемными решениями.

Важный тезис статьи: Необходимо смотреть на ситуацию комплексно, по всей цепочке: генерация – сети – потребление с учетом местных особенностей.

Он подтверждается на примере 3 кейсов.

Воркута.

Ситуация: Город развивался на маленькой ТЭЦ-1 с 1940–1950-х годов. Потом вдали от города была построена более мощная и современная ТЭЦ-2, которая сейчас обслуживает Воргашор и промзону. Впоследствии для того, чтобы отводить тепловую нагрузку от ТЭЦ-1, была построена водогрейная котельная, ранее работавшая на недорогом мазутном топливе с Ухтинского завода. Однако сейчас мазут подорожал. ТЭЦ-1 полностью загружена, резерв невелик, а вот на ТЭЦ-2, относительно новой, резерв тепловой мощности достаточно большой, она практически перешла на неэффективный конденсационный режим, давая отопление поселкам Северный, Воргашор и частям промзоны.

Таким образом, колоссальная, в три раза превосходящая требуемую, мощность энергоисточников выливается в проблему избыточной структуры и, соответственно, неэффективности. Если жители городов Центральной России получают 1 тут в год на тепло и освещение своих домов с издержками преобразования примерно 0,3 тут, то жители Воркуты за 2 тут, которые обусловлены климатом, вынуждены дополнительно тратить на преобразование 2,5 тут. И конечно, платить за это.

Очень любопытная ситуация в домах. Системы отопления оказались сильно забиты и зашлакованы: вода плохо отдает тепло, насосы работают с перегрузкой, качая ее в 2–2,5 раза больше. Если в крупных городах – Воронеже, Перми, Москве – мы тратим 1 кВтч на то, чтобы поднять 1 м3 воды и донести его до потребителя, то в Воркуте – в 3–3,2 раза больше.

Решение: Промывка и модернизация отопительных систем зданий вкупе с поэтапной наладкой гидравлических режимов, современным частотным регулированием насосов – возвращает систему теплоснабжения в номинальный режим, позволяет в обозримое время перевести в пиковый режим самый дорогой теплоисточник – мазутную котельную. Ну а для полной загрузки ТЭЦ-2 КЭС-холдинг проектирует трубопровод к городу.

Краснодарский край.

Ситуация: Более 50% населения проживает в поселках, в небольших городах численностью до 25 тыс. человек. Централизованное снабжение только в трети городов: Сочи, Краснодаре, Ейске, Кропоткине, Новороссийске. Важно, что почти две трети электроэнергии край еще недавно импортировал. Основной рост нагрузки происходит за счет Краснодара, а также Сочи, Туапсе и Новороссийска. В курортной зоне наблюдается существенный дефицит надежного бесперебойного электроснабжения. В отдельных населенных пунктах электричества нет по 5–10 часов в сутки, местные жители переходят на дизельные генераторы, что существенно ухудшает экологическую ситуацию в рекреационной зоне. Большая зависимость от электроэнергии и топлива и очень сильная распределенность приводят к различного рода ограничениям, доминантам, которые, собственно, и определили приоритеты энергетической политики региона.

Решение: Регион имеет серьезные возможности использования ВИЭ: гелиоколлекторы для нагрева воды, достаточный ветровой поток, существенный потенциал геотермальной энергетики, мини-ГЭС. В силу распределенности проживания именно такие установки могут помочь рядовым потребителям существенно разгрузить централизованные сети от пиковых нагрузок во время летнего сезона. Пилотные проекты в поселке Розовом, Анапе, Апшеронске, самом Краснодаре помогут понять бизнес-модель для их широкого тиражирования в дальнейшем.

Москва.

Ситуация: Считалось, что для поступательного развития города необходимо увеличить мощности ТЭЦ и котельных практически в полтора раза. Но это совершенно немыслимо по экологическим, техническим и многим другим соображениям.

Специалистам ВНИПИэнергопром удалось разработать три увязанных документа: Генеральную схему теплоснабжения, программу новой генерации города и целевую программу энергосбережения до 2020 года. Резервы повышения эффективности оказались и на источниках, и в сетях, и у потребителей. Их поэтапная реализация позволит городу, не останавливая развития, ограничиться ростом мощностей не более чем на 10%.

На рисунке показан суммарный расход топлива, который необходим городу при сохранении всех программ строительства (жилого и нежилого фондов) и при полном выполнении программ строительства новых мощностей (всех крупных блоков, ПГУ и всех мелких источников, предусмотренных программами развития энергокомпаний). Таким образом, вместо 30 млрд. м3 газа на цели энергетики необходимо 45 млрд. м3. Такое количество топлива не пропустит существующая газовая сеть.

Решение: Первая стратегия – изменение структуры покрытия тепловой нагрузки, то есть схемные решения; вторая – замещение паротурбинных блоков парогазовыми с повышением эффективности; третья – повышение эффективности сетевого хозяйства; четвертая – энергосбережение на конечном потреблении.

Совокупное внедрение четырех стратегий позволит сохранить текущий уровень потребления газа 33–34 млрд. м3 и снизить энергоемкость ВРП на 40%. Поэтому именно о комплексной политике необходимо вести речь при разработке программ энергосбережения, которая предусматривала бы набор технических мер, изменения в нормативах, лимитах потребления, законодательной базе.