Об учете энергии холодной воды

А. Г. Лупей, заместитель главного метролога ОАО «Ленэнерго»

При реализации тепловой энергии возникает вопрос о наиболее рациональных механизмах учета теплоэнергии, содержащейся в исходной воде, забираемой источниками теплоты из естественных водоемов или городских водопроводов для подпитки тепловых сетей.

В связи с тем, что в узлах учета потребителей измерение давления (Р_хв) и температуры холодной воды (t_хв) технически неосуществимо и экономически неоправданно из-за значительной удаленности потребителей от источников теплоты, в некоторых теплоснабжающих организациях (ТСО) принят следующий порядок расчета платежей потребителей за используемую теплоэнергию:

1. Все теплосчетчики потребителей настроены на ведение учета суммарной используемой тепловой энергии по формуле
W_с = (М₁h₁ - M₂h₂), или W_с = М₁(h₁ - h₂) + М_гвсh₂, или
W_с = М₂(h₁ - h₂) + М_гвсh₁,
где М₁ – масса теплоносителя в подающем теплопроводе, М₂ – масса теплоносителя в обратном теплопроводе, h₁ – удельная энтальпия теплоносителя в подающем теплопроводе, h₂ – удельная энтальпия теплоносителя в обратном теплопроводе, М_гвс – масса теплоносителя в трубопроводе горячего водоснабжения, т. е. учет суммарного теплопотребления ведется при условии, что удельная энтальпия холодной воды равна нулю (h_хв = 0 ккал/кг).

2. По окончанию расчетного месяца результаты измерений W_с потребители представляют в ТСО, куда все источники теплоты 1-го числа каждого месяца, следующего за расчетным, передают сведения о среднемесячных значениях t_хв и Р_хв, фактически измеренных на источниках теплоты в узлах учета холодной воды.

3. В ТСО на основании данных о t_хв и Р_хв специальная программа рассчитывает фактическую удельную энтальпию холодной воды h_хв = f(t_хв,Р_хв) и выполняет автоматическую корректировку W_с каждого потребителя по формуле
W_с’ = W_с - (М₁ - M₂)h_хв или W_с’ = W_с - (M_гвсh_хв),
где h_хв – удельная энтальпия холодной воды. Таким образом полученные значения W_с’ суммируются с нормативными и сверхнормативными (если таковые зафиксированы) потерями теплоэнергии на абонентском вводе, умножаются на тариф и предъявляются потребителям на оплату.

При таком подходе помимо учета энергии холодной воды появляются достоверные сведения о платежах потребителей за фактически использованную ими энергию, т. к. отпадает необходимость применения в узлах учета потребителей каких-либо специальных резисторов (имитаторов t_хв), задания договорных констант t_хв и т. д.

Сегодня можно встретить и другие предложения по способам учета энергии холодной воды. Например, предлагается не корректировать показания теплосчетчиков указанным выше способом, а продавать потребителям «абсолютную» энергию, измеренную в узле учета потребителя по формуле W_с = М₁h₁-M₂h₂, которая содержит в себе и энергию холодной воды (М₁-М₂)h_хв.

Поскольку при таком подходе объемы реализации теплоэнергии возрастут на величину (М₁-М₂)h_хв, то одновременно предлагается скомпенсировать это увеличение объема продаж соответствующим снижением тарифа на отпускаемую энергию.

Нет сомнений в том, что при таком подходе финансовые интересы ТСО будут полностью учтены: при росте объема реализации теплоэнергии по пропорционально сниженным тарифам объем финансовых поступлений в ТСО сохранится на прежнем уровне, ТСО при этом ничего не потеряет и не приобретет. Но такой способ решения проблемы холодной воды в открытых системах теплоснабжения принципиально неприемлем для потребителей с относительно высокой долей использования теплоносителя на нужды горячего водоснабжения (ГВС) или технологические нужды.

Иными словами, введение в практику реализации тепловой энергии предложение продавать «абсолютную» энергию, но по сниженным тарифам, неизбежно приведет к заметному финансовому неравенству потребителей: при прежних объемах потребления энергии возрастут денежные платежи потребителей с относительно высокой долей нагрузки ГВС (жилые дома, бани, спортивные объекты и т. д.) за счет снижения платежей тех потребителей, у которых нагрузка ГВС сравнительно мала или вообще отсутствует.

Рассмотрим на простом примере суть возникающего финансового неравенства потребителей.

Пусть имеется некий источник теплоты (например, котельная) с одной отходящей открытой тепломагистралью. К ней подключено только два потребителя: промышленный склад и городская баня.

Склад использует тепловую энергию только на нужды отопления и вентиляцию, отбор теплоносителя (ГВС, утечки) у этого потребителя отсутствует (технологически М₁ = М₂).

Баня, наоборот, всю потребляемую энергию расходует только на нужды своих клиентов и (для упрощения расчетов) ничего на отопление и вентиляцию, т. е. в ней применяется однотрубная (тупиковая) система горячего водоснабжения (М₁ = М_гвс,М₂ = 0).

У этих потребителей строго на границе раздела балансовой принадлежности тепловых сетей установлены теплосчетчики. При этом на складе учет теплопотребления осуществляется по формуле W_ск= М₁(h₁ - h₂) (как и положено в полностью закрытой системе), а в бане – W_б = М_гвсh₁, т. е. при условии, что h_хв = 0 ккал/кг.

Пусть по показаниям теплосчетчиков на каком-то отрезке времени имеем:

- на складе:
М₁ = 100 т, h₁ = 70 ккал/кг, h₂ = 40 ккал/кг,
W_ск = 0,001 • 100 • (70 - 40) = 3 Гкал.

- в бане:
М_гвс = 46,875 т, h₁ = = 70 ккал/кг,
W_б = 0,001 • 46,875 • 70 = 3,28125 Гкал.

Пусть на этом же отрезке времени средняя удельная энтальпия холодной воды в котельной h_хв = 6 ккал/кг, а действующий тариф на тепловую энергию Т = 500 руб./Гкал.

Показания теплосчетчиков и склад, и баня представили в ТСО на оплату.

Результаты учета тепловой энергии на складе ТСО не подвергает корректировке на холодную воду, т. к. на складе отбора теплоносителя нет. В этой связи ТСО предъявляет складу счет на оплату потребленной энергии в размере
Ц_ск = W_скТ = 3 • 500 = 1 500 руб.

Результаты учета в бане ТСО корректирует, т. е. снимает с показаний теплосчетчика энергию холодной воды
W_б’ = W_б - W_хв = 3,28125 - 0,001 • 46,875 • 6 = 3 Гкал
и выписывает бане счет на оплату
Ц_б = W_б’Т = 3 • 500 = 1 500 руб.

Таким образом, поскольку фактическое потребление тепловой энергии складом и баней одинаково, то и размер платежей этих двух потребителей тоже совершенно одинаков (каждый из них за израсходованные 3 Гкал заплатил ТСО по 1 500 руб.).

Теперь мы предложили данной ТСО для решения проблемы холодной воды продавать «абсолютную» энергию (т. е. энергию, выработанную источником и привнесенную холодной водой при подпитке тепломагистрали), но по соответственно сниженному тарифу.

Каким должен быть новый (сниженный) тариф, если ТСО будет продавать потребителям теплоэнергию, содержащуюся в холодной воде, расходуемой котельной на подпитку этой тепломагистрали?

Рисунок. (подробнее) Относительный водозабор на нужды ГВС потребителями Ленэнерго

Выше было показано, что «абсолютный» теплоотпуск котельной (с учетом энергии холодной воды) равен
W_а = W_ск + W_б = 3 + 3,28125 = 6,28125 Гкал,
при этом энергия, выработанная котельной, равна
W_в = 3 + 3 = 6 Гкал.

Следовательно, при отсутствии коррекции показаний теплосчетчика бани на холодную воду коэффициент снижения тарифа равен
К_т = W_а/W_в = 6,28125/6 = 1,046875.

Таким образом, новый тариф Тн на отпускаемую складу и бане «абсолютную» тепловую энергию будет следующим:
Т_н = Т/К_т= 500/1,046875 = 477,612 руб./Гкал.

ТСО начинает продавать теплоэнергию по сниженному тарифу, но уже без коррекции результатов учета теплопотребления на холодную воду.

Пусть показания теплосчетчиков на складе и  в бане за тот же период времени остались без изменений, т. е.
W_ск= 0,001 • 100 • (70-40) = 3 Гкал,
W_б = 0,001 • 46,875 • 70 = 3,28125 Гкал.

По новому (уменьшенному) тарифу склад заплатит ТСО
3 • 477,612 = 1432,84 руб., а баня –
• 3,28125 • 477,612 = 1567,16 руб.

Видно, что интересы ТСО никак не пострадали, поскольку ТСО, как и в первом случае, получила с двух потребителей 3 000 руб. (1432,84 + 1567,16).

Но, несмотря на то что объем потребления тепла, выработанного источником, у обоих потребителей остался неизменным (каждый из них по-прежнему израсходовал по 3 Гкал), платежи этих потребителей заметно перераспределились: склад заплатил за свое теплопотребление в 3 Гкал на 67,16 руб. меньше, а баня на 67,16 руб. больше, чем в первом случае (т. е. когда осуществлялась коррекция показаний теплосчетчика бани на фактическую h_хв).

Таким образом, предложение продавать всю энергию, в том числе и энергию холодной воды (но по сниженному тарифу), не затрагивает финансовые интересы ТСО, однако явно противоречит Гражданскому кодексу, в котором прямо указано, что каждый потребитель оплачивает только фактически отпущенную ему энергию.

На рисунке показано, какая часть теплоносителя, взятого 29 потребителями Ленэнерго из внешней теплосети, расходуется на нужды ГВС (эти потребители отобраны случайным образом из более крупной выборки). Видно, что диапазон соотношений нагрузки ГВС и отопления у этих 29 потребителей довольно широк: у части – относительный (по сравнению с М₁) водоразбор не велик и не превышает 1–2 %, а у некоторых – этот показатель достигает 12–15 % и более¹.

Очевидно, что при реализации предложения предъявлять потребителям к оплате «абсолютную» энергию при одновременном снижении тарифа станет неизбежной ситуация, когда потребители с относительным потреблением горячей воды ниже среднего уровня (например, менее 4,6 % от М₁ – см. рисунок) будут оплачивать не всю потребляемую энергию, выработанную источником теплоты.

А вот потребители, у которых относительный водоразбор на нужды горячего водоснабжения превышает средний уровень (например, жилые дома), будут вынуждены систематически переплачивать за фактически потребленную энергию, при этом степень переплаты будет тем выше, чем больше фактический относительный водоразбор у конкретного потребителя отличается от среднего уровня, принятого при расчете скорректированного тарифа.

Итак, несмотря на то что тарифная компенсация энергии холодной воды не затронет экономических интересов теплоснабжающих организаций и в некотором смысле упростит процедуру измерений тепловой энергии и расчетов платежей потребителей, предложение продавать потребителям тепловую энергию холодной воды вряд ли может быть поддержано из-за возникающей финансовой несправедливости по отношению к потребителям с различным соотношением объемов теплопотребления на нужды отопления и горячего водоснабжения.

¹В эту случайную выборку из 29 потребителей не входят жилые дома. Однако по имеющейся статистике в петербургских ЖСК и ТСЖ относительный водоразбор на нужды горячего водоснабжения сегодня в основном изменяется в пределах 15–25 % от М₁. Иными словами, в открытых системах теплоснабжения из каждых 100 т сетевой воды, поступивших в теплоцентр потребителя по подающему трубопроводу, в жилых домах на нужды ГВС расходуется 15–25 т теплоносителя.