Тенденции развития теплоснабжения в России

А. Л. Наумов, вице-президент НП «АВОК»

 

Россия относится к странам с высоким уровнем централизации теплоснабжения, что обусловлено технической политикой Советского Союза. Энергетическое, экологическое и техническое преимущество централизованного теплоснабжения над автономным в условиях монополии государственной собственности считалось априорным. Автономное и индивидуальное теплоснабжение отдельных домов было выведено за рамки энергетики и развивалось по остаточному принципу.

В системе централизованного теплоснабжения большое распространение получили ТЭЦ – предприятия по комбинированной выработке электроэнергии и теплоты. Технологически ТЭЦ ориентированы на приоритет электроснабжения, попутно производимое тепло востребовано в большей степени в холодный период года, сбрасываемое в окружающую среду – в теплый период. Гармонизировать режимы производства тепловой и электрической энергии с режимами их потребления удается далеко не всегда. Тем не менее, высокий уровень большой энергетики предопределил «технологическую независимость» и даже определенный экспортный потенциал страны, чего нельзя сказать о малой теплоэнергетике. Низкие цены на топливные ресурсы, экономически не обоснованная цена тепловой энергии не способствовали развитию технологий «малого» котлостроения. До настоящего времени миллионы сельских жителей в качестве источников тепла используют глиняные или кирпичные печи с коэффициентом энергетической эффективности, не превышающим 30–40%.

Обращаясь к опыту технически развитых стран Европы, следует отметить, что специфика теплоснабжения в них неоднородна. Италия, Испания, Франция отдают приоритет поквартирному теплоснабжению с настенными газовыми котлами. В Германии, Англии, Бельгии, Австрии наряду с поквартирными системами теплоснабжения активно развиваются автономные домовые котельные. Страны Восточной Европы сохранили высокий удельный вес централизованного теплоснабжения. Скандинавские страны, особенно Дания, сворачивают индивидуальное отопление в пользу централизованных источников средней мощности.

Российский рынок котлов за годы перехода к рыночной экономике претерпел серьезные изменения:

- на отечественных предприятиях сократилось производство больших котлов (10 МВт и более);

- возрос объем производства отечественных котлов средней мощности (0,25–3 МВт);

- появились тенденции к росту производства бытовых газовых котлов (10–40 кВт);

- резко возрос импорт котлов всех классов мощности.

К числу основных факторов, определяющих перспективы развития теплоснабжения в России, следует отнести:

1. Курс на реструктуризацию единой энергетической системы с формированием 3-уровневой системы предприятий: производители тепла, тепловые сети и продавцы энергии. Реструктуризация будет сопровождаться переделом собственности в энергетическом комплексе в пользу частного предпринимательства. Ожидается привлечение крупных инвестиций, в том числе из-за рубежа. В данном случае реструктуризация затронет «большую» энергетику.

2. Жилищно-коммунальная реформа, связанная с сокращением и снятием дотаций населению в оплате коммунальных услуг, в том числе тепловой энергии.

3. Стабильный рост экономики в строительном комплексе.

4. Интеграция в экономику страны передовых теплоэнергетических технологий западных стран.

5. Пересмотр нормативно-правовой базы теплоэнергетики с учетом интересов крупных инвесторов.

6. Приближение внутренних цен на топливно-энергетические ресурсы к мировым. Формирование на внутреннем рынке «дефицита» топливных ресурсов экспортного потенциала, в первую очередь – природного газа и нефти. Увеличение доли угля и торфа в топливном балансе страны.

7. Формирование баланса муниципальных и рыночных механизмов организации и управления теплоснабжением регионов.

8. Становление современных учетно-биллинговых систем на рынке производства, поставки и потребления тепловой энергии.

В ближайшее время следует ожидать рост доли малой теплоэнергетики: автономных котельных до 5 МВт и бытовых котельных до 100 кВт. Предпосылками такого прогноза являются:

- сдерживание строительства объектов ограниченным ресурсом централизованного теплоснабжения;

- достаточность сравнительно небольших инвестиций в малую теплоэнергетику;

- привлекательность российского рынка малых котлов для иностранных поставщиков; при перепроизводстве малых котлов в Европе и Америке российские производители в основной массе не

составляют им конкуренцию по эффективности, экологии и дизайну;

- заинтересованность крупных поставщиков топливно-энергетических ресурсов в создании собственной энергетической инфраструктуры как альтернативы энергетическим монополистам. Располагая «лимитами» на поставку газа и легкого жидкого топлива, такие комплексы могут быть заинтересованы в региональной монополизации высокорентабельного технологического сектора малой теплоэнергетики.

Дискуссия о стратегии развития теплоснабжения в России свидетельствует о широком спектре мнений и оценок специалистов, нередко прямо противоположных. Одни считают развитие автономного и индивидуального теплоснабжения порочной тенденцией, ведущей к снижению надежности и безопасности обеспечения потребителей тепловой энергией, к ухудшению экологии застройки. Другие заявляют о том, что централизованное теплоснабжение от РТС и квартальных котельных отживает свой век из-за низкой энергетической эффективности. Как правило, и те и другие делают глобальные выводы на основе частных сравнительных оценок конкретных проектов, зачастую выполненных ими же самими.

Кроме того, нуждается в комментариях предложенный рядом авторов показатель энергетической эффективности теплоснабжения как произведение значений КПД и показателей эффективности регулирования всех составных частей: источников тепла, тепловых сетей, тепловых пунктов и систем теплопотребления. Предложенный показатель может быть рекомендован только лишь для приближенной оценки, например, для укрупненных расчетов потребности топлива для систем теплоснабжения. Для анализа энергетической эффективности современных систем использование подобных формул не всегда методологически корректно.

Так, например, можно повысить эффективность регулирования, не затрагивая регулирующие элементы всех составных частей системы теплоснабжения, а только за счет повышения глубины регулирования и автоматизации систем теплопотребления (установка балансировочной и регулирующей арматуры). На многих объектах автоматизация систем теплопотребления доведена до совершенства и потери тепловой энергии, связанные с регулированием на всей цепочке от теплового источника до здания, практически отсутствуют, хотя показатели эффективности регулирования источника тепла и тепловых сетей далеко не идеальны.

Корректный анализ энергетической эффективности систем теплоснабжения базируется на подходе к системе теплоснабжения как к единому теплоэнергетическому комплексу, в котором все составные элементы – и источники тепла, и тепловые сети, и системы теплопотребления, и системы управления – функционально связаны и взаимно влияют друг на друга.

Одна из попыток проанализировать эффективность теплоснабжения в стране предпринята в национальном докладе «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса», подготовленного в рамках проекта «Глобального экологического фонда» и Программы развития ООН.

В докладе приведена информация о теплоснабжении во многих регионах страны, странах СНГ, вскрываются причины по существу кризисного состояния отрасли, анализируется положительный опыт и перспективы развития теплоэнергетического комплекса. В работе подчеркивается, что в стране, включающей в себя регионы, резко отличающиеся по климатическим условиям, топливно-энергетическим ресурсам, социально-экономическому положению, единых универсальных технологических решений теплоснабжения быть не может. Программа действий должны включать и совершенствование централизованного теплоснабжения и развития современных систем автономного и индивидуального теплоснабжения; в каких масштабах и пропорциях – решается непосредственно в регионах на основе глубокого комплексного анализа.

В докладе выносятся на обсуждение методические подходы к паспортизации систем теплоснабжения и разработке программы развития теплоснабжения региона.

Цель паспортизации – сбор и поддержание объективной организационной, технической и коммерческой информации о состоянии системы теплоснабжения региона.

Задачи, которые помогает решить паспортизация системы теплоснабжения:

- разработка программы развития теплоснабжения региона;

- выявление резервов энергосбережения и экономии топливно-энергетических ресурсов;

- планирование инвестиций в поддержание и развитие системы теплоснабжения;

- оптимизация структуры контроля и управления.

Предполагается, что паспорт системы теплоснабжения будет включать:

1. Структуру и организацию управления.

2. Генплан региона.

2.1. Схемы систем теплоснабжения на генплане региона с размещением источников теплоснабжения, центральных тепловых пунктов, тепловых сетей, с указанием тепловой мощности источников, диаметров трубопроводов тепловых сетей, тепловой нагрузки потребителей. Рельеф и вертикальные планировки магистральных тепловых сетей.

2.2. Коммуникационный план региона с нанесением сетей газоснабжения, электроснабжения, водоснабжения, канализации, транспортных коммуникаций.

2.3. Экологическую карту (таблицу) региона с указанием концентраций вредных газовых примесей в воздухе (в приземном слое).

3. Структуру топливно-энергетических ресурсов.

4. Характеристику источников теплоснабжения.

5. Характеристику тепловых сетей.

6. Характеристику систем теплопотребления.

Сложность решения проблем теплоснабжения зачастую связана с неэффективностью самой структуры управления теплоснабжением на местах. В ряде случаев, например, в Чите (Хабаровский край), переход на четкую централизованную структуру управления теплоснабжением позволил сформировать краткосрочную малозатратную программу реконструкции, ликвидировать неэффективные звенья управления и эксплуатации и за короткое время снизить тариф на тепловую энергию вдвое и практически отказаться от бюджетных дотаций.

Фиксация существующей системы управления и анализ ее эффективности – важнейшая задача в решении проблем теплоснабжения региона. Нет и не может быть единой для всех регионов структуры управления теплоснабжением, но общие рациональные принципы ее построения уже апробированы практикой.

В общем виде региональная структура управления системой теплоснабжения устанавливает взаимосвязи исполнительных органов

администрации, комитетов законодательного собрания, надзорно-разрешительных органов, региональной энергетической комиссии, производителей и поставщиков тепла, потребителей, вспомогательную инфраструктуру (ремонтные и эксплуатирующие организации, расчетно-кассовые центры, энергоаудиторские и энергосберегающие компании) (см. таблицу).

Таблица Региональная структура управления системой теплоснабжения

Основные элементы структуры управления, которые должны найти отражение в паспорте:

1. Перечень и основные характеристики организаций, входящих в структуру теплоснабжения, их функциональные обязанности и задачи, численность, фонд оплаты труда, техническая вооруженность.

2. Взаимосвязи между организациями, характеристика договорных отношений.

3. Распределение финансовых потоков.

4. Механизм формирования нормативно-законодательной базы, регулирующей отношения в сфере теплоснабжения.

5. Система принятия решений и распределения ответственности за их реализацию.

6. Сроки полномочий отдельных структур управления.

7. Система отношений с неподконтрольными администрации субъектами системы теплоснабжения (топливно-энергетическими монополиями и частными компаниями, федеральными надзорно-разрешительными органами, ведомственными структурами).

8. Механизм взаимодействия с региональной энергетической комиссией.

9. Система судопроизводства и арбитража «тепловых» дел.

Наличие достаточно подробной структуры управления позволит в первую очередь администрации и законодательной власти выявить «узкие» места, устранить излишние и дублирующие звенья, сопоставить действенность структуры с эффективными аналогами в других регионах.

Генплан региона является базисной основой системы теплоснабжения. Как для оценки существующего положения дел с системой теплоснабжения, так и для разработки перспективного плана развития теплоснабжения важно учитывать основные показатели генплана.

Компактность расположения зданий и сооружений – показатель, характеризующий протяженность тепловых сетей, их конфигурацию, а следовательно, и затраты на их сооружение, ремонт, эксплуатацию, непроизводительные потери теплоты на ее транспортировку, потери на подпитку теплоносителя.

Другим важным показателем генплана является экологическая карта региона. Этот показатель непосредственно влияет на выбор месторасположения новых источников теплоты, на необходимость экологической реконструкции уже существующих теплогенерирующих мощностей.

Рельеф региона также важно учитывать при выборе способов трассировки тепловых сетей, числа и единичной мощности источников тепла.

Устройство систем теплоснабжения тесно связано с коммуникационным планом региона, определяющим наличие и развитие сетей электроснабжения, газоснабжения, водоснабжения, канализации, транспортных коммуникаций.

Практически все регионы в большей или меньшей степени испытывают на себе дефицит топливно-энергетических ресурсов. Внутренние цены на газ, нефтепродукты, высококалорийные угли пока еще существенно ниже мировых благодаря механизму государственного регулирования. В этих условиях поставщики топливно-энергетических ресурсов заинтересованы в увеличении экспортной составляющей и «лимитировании» внутренних поставок.

Топливно-энергетический раздел паспорта теплоснабжения региона должен содержать:

- перечень основных и резервных видов топлива и их характеристики (теплотворная способность, химический состав и свойства и т. п.);

- способы поставки, накопления, складирования и распределения топлива;

- годовой ресурс топлива, план завоза и резервирования;

- структуру договорных отношений с поставщиками, посредниками и продавцами топлива, тарифы и расценки;

- удельные затраты топлива на выработку тепловой энергии;

- резервы экономии топливно-энергетических ресурсов;

- программу вовлечения в топливно-энергетический баланс региона местных видов топлива и нетрадиционных, в том числе возобновляемых, источников тепловой энергии.

Следует обратить особое внимание на то обстоятельство, что наиболее распространенный способ «экономии» топливно-энергетических ресурсов – снижение графика отпуска тепла – на практике приводит не к экономии, а к издержкам, т. к.:

- возрастает сверхнормативное электропотребление;

- в качестве отопительных приборов используются бытовые газовые плиты, что наносит ущерб здоровью населения;

- на порядок возрастает пожаровзрывоопасность жилища из-за использования кустарных обогревателей, включая «буржуйки»;

- промораживаются и выходят из строя тепловые сети и сети систем теплопотребления.

В общем случае система теплоснабжения региона включает в себя следующие источники теплоснабжения:

- теплоэлектроцентрали;

- районные тепловые станции;

- квартальные котельные или тепловые станции;

- автономные источники теплоснабжения;

- индивидуальные источники теплоснабжения.

В паспорте системы теплоснабжения должны быть отражены следующие показатели, характеризующие источники теплоснабжения:

- удельный расход условного топлива на выработку тепла;

- коэффициент полезного действия как отношение количества выработанного тепла за год к теплотворной способности сожженного топлива;

- потери тепла за год на собственные нужды источника теплоснабжения;

- потери тепла на подпитку теплоносителя за год;

- выбросы вредных веществ в атмосферу за год (СО₂, СО, NО_x, сернистые соединения, унос зоны);

- степень использования установочной мощности источника теплоснабжения в расчетных условиях;

- степень износа основного оборудования источника теплоснабжения;

- себестоимость производства тепловой энергии источником теплоснабжения, включая топливную, амортизационную и эксплуатационную составляющие за год;

- отпускная стоимость тепловой энергии источника теплоснабжения, включая себестоимость, прибыль (убытки) и направление ее реализации.

Тепловые сети в нашей стране являются наиболее уязвимым элементом системы теплоснабжения. Основные средства, выделяемые бюджетом на капитальный и текущий ремонт систем теплоснабжения, поглощаются именно тепловыми сетями. Практика аварийной замены отдельных узлов или участков тепловых сетей, выполняемой зачастую в неблагоприятных метеоусловиях в рекордные сроки с нарушением технологии, по существу является, к сожалению, вынужденной, но весьма неэффективной системой расходования и так явно недостаточных финансовых ресурсов, выделяемых на теплоснабжение.

В паспорт системы теплоснабжения региона рекомендуется включить следующие характеристики тепловых сетей:

- схему тепловых сетей региона;

- номенклатуру сетей по способам прокладки, пропускной способности, типу тепловой изоляции, степени износа;

- номенклатуру и технические характеристики тепловых камер и центральных тепловых пунктов;

- балансовую принадлежность тепловых сетей;

- затраты на эксплуатацию, текущий и капитальный ремонт сетей.

Программа развития теплоснабжения должна решать две основных проблемы:

- повышение эффективности существующей инфраструктуры теплоснабжения, включая реализацию резервов энергосбережения на всей цепочке: источник – сети – потребитель;

- строительство новых источников теплоснабжения и коммуникаций.

Как правило, программа формируется на длительный период (10–20 лет) и разбивается на несколько этапов, в том числе и с учетом сроков полномочий администрации. В большинстве случаев первый этап программы – антикризисный, направленный на принятие чрезвычайных мер по преодолению негативных тенденций в комплексе теплоснабжения.

По своей структуре программа повторяет основные разделы паспорта теплоснабжения региона, прогнозируя изменения объемов производства тепла и теплопотребления, структуры топливно-энергетических ресурсов, планируя реализацию резервов энергосбережения с учетом их приоритетности по срокам окупаемости, устраняя недостатки в сфере управления и эксплуатации, совершенствуя тарифную политику и учетно-биллинговую систему.

Важнейшим элементом программы должна стать схема развития теплоснабжения, соответствующая перспективному генеральному плану строительства города. По существу утвержденная администрацией региона схема является руководящим документом для выдачи технических условий на присоединение к тепловым сетям, для получения разрешения на строительство новых тепловых источников как в новом строительстве, так и при реконструкции объектов в сложившейся застройке.

Схема должна учитывать долгосрочный баланс градостроительных решений, экологических требований, экономических интересов.

К сожалению, приходится признать, что во многих регионах преобладающим критерием при выборе источника теплоснабжения являются сиюминутные финансовые интересы инвестора-застройщика, а отнюдь не региона. И именно законодательно утвержденная схема теплоснабжения может стать сдерживающим фактором вседозволенности в области теплоснабжения.

Экономической основой программы развития должно стать бизнес-планирование с реализацией в первую очередь малозатратных, быстроокупаемых мероприятий и решений.

Важным элементом программы развития теплоснабжения является развернутая информационная база современных технологий, оборудования, материалов и услуг.

Нередко представители администраций, на словах призывая к проведению тендеров на подряд, фактически лоббируют несовершенную продукцию и услуги по завышенным ценам.

Важнейшей частью программы становится механизм вариантных технико-экономических обоснований. Обязательным элементом программы является обучение и переподготовка специалистов как в сфере управления, так и в эксплуатации систем теплоснабжения; развитие информационных технологий.