Системы теплоснабжения
Вызвать МАстера

Введение
Д.Н. Сизоненко, начальник производственно-технического отдела ТСО, г. Санкт-Петербург
О роли комбинированной выработки электрической и тепловой энергии (когенерации) в системах теплоснабжения крупных городов, как наиболее энергоэффективном из всех известных способов снижения энергоёмкости системы теплоснабжения, написано немало публикаций и статей. Положительный эффект от развития когенерации уже ни у кого не вызывает сомнений. Разработаны и приняты законодательные акты, целью которых, по замыслу разработчиков, в том числе, является возврат к когенерации. Однако, по данным Минэнерго РФ, за последние 25 лет в России доля низкозатратной комбинированной выработки тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения существенно сократилась.
В то же время когенерация, которая фактически является отечественной разработкой, стала приоритетом в развитии теплоэнергетики развитых стран, имеющих близкий к России климат. Так доля выработки теплоэнергии в комбинированном режиме с 1991 по 2011 гг. выросла на 10% в Дании и Финляндии, на 38% – в Швеции (притом, что в России упала на 11%). По мнению Европейской ассоциации когенерации, комбинированная выработка – основной тренд развития энергетики. Мощности когенерации в мире вырастут к 2025 г. на 29% относительно 2016 г.
Однако, несмотря на всеобщее понимание очевидных преимуществ когенерации, в отечественном теплоснабжении её доля продолжает снижаться.

Преимущества когенерации
Известно, что экономия топлива при комбинированной выработке, в отличие от раздельной, составляет до 25%. Это подтверждается фактами и расчётами. К примеру, в рамках энергетического обследования ТЭЦ был рассмотрен вариант переключения тепловой нагрузки в объёме 135 Гкал/ч потребителей районной котельной на ТЭЦ. Проведён расчёт энергетического и экономического эффекта, выполнена оценка влияния данного переключения на единую систему теплоснабжения района города. Общий экономический эффект, с учётом сохранения и поддержания котельной в пиковом резерве, составил 210 млн руб./год. Эффект достигается за счёт экономии топлива в режиме когенерации и снижения эксплуатационных затрат на котельной. Мультипликативный эффект от когенерации, в данном случае, также включает в себя: появление дополнительных средств на замену изношенных теплосетей, возможность снижения объёма бюджетного субсидирования платы за тепловую энергию для населения, снижения негативного влияния на окружающую среду города, сдерживание роста тарифов для потребителей.

Законодательство о когенерации
Надо отметить, что понимание пользы комбинированной выработки нашло своё место в законодательстве о теплоснабжении. Необходимость переключения тепловых нагрузок с котельных на теплофикационные турбины ТЭЦ (приоритетность комбинированной выработки тепла) предписывают: Федеральный Закон от 27.07.2010 г. № 190 «О теплоснабжении»; Федеральный Закон от 21.03.2003 г. № 35 «Об электроэнергетике»; Приказ Минэкономразвития РФ от 17.02.2010 г. № 61 «О перечне мероприятий по энергосбережению»; Постановление Правительства РФ от 22.02.2012 г. № 154 «О требованиях к схемам теплоснабжения, порядку их разработки и утверждения» и другие законодательные акты. Однако на практике указанные требования носят лишь декларативный характер. Анализ ситуации в сфере теплоснабжения РФ показывает, что, несмотря на то что мероприятия по переводу тепловых нагрузок с котельных на ТЭЦ указаны в различных программах, предписаны нормативными актами, планируются в схемах теплоснабжения городов, по факту выполняются крайне медленно.

Причины, препятствующие развитию когенерации
Анализ текущего состояния в сфере теплоснабжения РФ свидетельствует о наличии ряда факторов, препятствующих развитию когенерации.
1. Несовершенство законодательных актов в сфере теплоснабжения. Так, например, ст. 3 ФЗ-190 «О теплоснабжении» декларирует общие принципы организации отношений и основы государственной политики в сфере теплоснабжения, среди которых есть как «обеспечение приоритетного использования комбинированной выработки электрической и тепловой энергии для организации теплоснабжения», так и «соблюдение баланса экономических интересов теплоснабжающих организаций и интересов потребителей». На практике эти два принципа конфликтуют между собой. Собственники ТЭЦ принимают все возможные меры для переключения нагрузок с котельных на ТЭЦ, однако собственники котельных всячески препятствуют закрытию или консервации своего оборудования, поскольку, с их точки зрения, это соответствует их экономическим интересам. Практика показывает, что теплосетевая организация, имеющая на своём балансе в качестве источников теплоснабжения котельные, предпримет все усилия и меры для их максимальной загрузки.
2. Действующая модель оптового рынка электроэнергии, которая, к сожалению, оказывает существенное влияние на снижение выработки комбинированного тепла на ТЭЦ. ТЭЦ (в основном, «старая генерация») в отличие от АЭС, ГЭС и КЭС, в большинстве случаев, убыточны на ОРЭМ (Оптовый рынок электроэнергии и мощности. – Прим. ред.), себестоимость производства электроэнергии на ТЭЦ выше цен РСВ (т.н. «рынок на сутки вперёд» – один из секторов торговли электроэнергией. – Прим. ред.). Возникают условия, при которых собственнику ТЭЦ экономически выгодней перевести теплофикационную турбину в резерв, а тепловую энергию вырабатывать на пиковых водогрейных котлах. Получается абсурдная ситуация, при которой расход топлива на производство тепловой энергии на ТЭЦ увеличивается в два-три раза, но при этом данный режим более выгоден с точки зрения финансовых результатов на ОРЭМ.
3. Избыток электрической генерации в отдельных зонах вынуждает Системного оператора разгружать паровые турбины ТЭЦ до технологического минимума или даже останавливать их. При этом ТЭЦ, имеющая обязательства перед потребителями тепла независимо от интересов Системного оператора, вынуждена переводить тепловую нагрузку на котлы, снижать долю комбинированной выработки. Следует отметить, что в отечественной энергетике дореформенного периода пиковые водогрейные котлы на ТЭЦ использовались исключительно по прямому назначению – для покрытия пиковых нагрузок в максимально холодное время.
4. Отсутствие конкуренции на тепловом рынке в системах теплоснабжения, где присутствуют несколько теплоснабжающих организаций, принадлежащих разным собственникам. В данном случае речь идёт о зонах и системах теплоснабжения, где нет существенных технических ограничений для производства и отпуска тепловой энергии потребителям от разных источников, а если и есть, то затраты на их снятие быстро окупаются за счёт последующего снижения стоимости закупаемой энергии у производителя.
Следует отметить, что ФЗ «О теплоснабжении», в принципе, даёт возможность появлению конкурентного рынка. Так, статья 12 «Основания и порядок отмены регулирования тарифов в сфере теплоснабжения» гласит: «в случае возможности осуществления в пределах отдельной системы теплоснабжения экономически оправданного перехода из состояния рынка, характеризующегося отсутствием конкуренции, в состояние конкурентного товарного рынка регулирование тарифов в сфере теплоснабжения в такой системе теплоснабжения может быть отменено». Однако, с момента принятия закона «О теплоснабжении» в 2010 г. до сегодняшнего дня примеров практического применения данной статьи автору найти не удалось. При рассмотрении этой нормы, а также порядка отмены регулирования, изложенного в ПП РФ от 22.10.2012 г. № 1075 «О ценообразовании в сфере теплоснабжения», становится понятным, что эта статья вряд ли будет работать. Согласно правилам, инициатором перехода к конкурентному рынку может быть только одна регулируемая организация в системе или орган местного самоуправления. Непонятно, что может заставить главу органа местного самоуправления выступить с такой инициативой, а также почему не учтены интересы других ТСО, функционирующих в этой системе, то есть «баланс экономических интересов теплоснабжающих организаций и интересов потребителей», которого требует ст. 3 вышеуказанного ФЗ, не соблюдается. Кроме того, отсутствует механизм дальнейших взаимоотношений ТСО между собой после отмены регулирования тарифов, порядок работы конкурентного рынка тепла.
5. «Зарегулированность» отрасли. Правила игры на энергорынках постоянно изменяются, дополняются и уточняются. Количество изменений в НПА как электрического, так и теплового рынка чрезмерно велико. Здесь уместно вспомнить закон о теплоснабжении в Дании, достижения которой в сфере теплоснабжения ставится в пример российскими регуляторами отрасли. Этот закон умещается всего на семи страницах. В дополнение надо отметить, что два вида продукции ТЭЦ (тепловая и электрическая энергия), производство которых неразрывно связано между собой, регулируется разными федеральными законами и ведомствами, что не может положительно влиять на оптимизацию систем централизованного теплоснабжения (СЦТ).
На рисунке схематически показана причинно-следственная связь некоторых факторов, приводящих к устойчивому снижению доли выработки комбинированной тепловой энергии в СЦТ.

.
Рисунок. Факторы, приводящие к снижению доли выработки комбинированной тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения.

Варианты развития когенерации
Рассматривая сложный узел проблем, который характеризует сегодняшнее положение СЦТ, в целях развития комбинированного производства электрической и тепловой энергии и достижения реальной энергетической эффективности системы централизованного теплоснабжения, можно предложить различные методы. Ниже показаны некоторые из них:
Объединение тепловых сетей и источников теплоснабжения в единую теплоснабжающую организацию, принадлежащую одному собственнику.
Фактически, это – монополизация рынка тепловой энергии. Несмотря на негативное (с точки зрения рыночной экономики) отношение к монополиям, объединение тепловых сетей и источников теплоснабжения под одним собственником благотворно влияет на развитие когенерации и энергоэффективность системы централизованного теплоснабжения. Характерным примером является Схема теплоснабжения г. Москвы. Объединение ТЭЦ, тепловых сетей и котельных в 2013 г. способствовало развитию когенерации – обеспечило переключение тепловых потребителей с внутригородских котельных на ТЭЦ (там, где это возможно), а также оптимизацию всей системы от производителя до конечного потребителя, что сделало систему теплоснабжения Москвы наиболее эффективной в России как по топливным затратам, так и с точки зрения снижения негативного воздействия на окружающую среду (снижение вредных выбросов за счёт перевода котельных в резерв или консервацию). Однако при таком развитии требуется серьёзный контроль со стороны государственного надзора как за поддержанием собственником системы в работоспособном состоянии, так и за обоснованностью тарифов для потребителей.

Разделение производства и передачи тепловой энергии.
Выделение сетей в единую теплосетевую организацию, не аффилированную с производителями тепла (в зонах, где это возможно технологически). Создание условий для реальной конкуренции между производителями тепла, а именно: единая теплосетевая организация (ЕТСО) выполняет следующие функции: владеет сетями от границы балансовой принадлежности на коллекторах источников теплоснабжения до ИТП потребителей; покупает тепловую энергию у источников теплоснабжения, которые предложат наиболее выгодные условия (тариф) с учётом технических возможностей; осуществляет передачу и продажу тепловой энергии конечному потребителю по цене, ограниченной ОИВ в области государственного регулирования тарифов. Являясь, при этом, передатчиком, а также, по сути, перепродавцом тепловой энергии между производителем и потребителем, финансовый результат (маржинальная прибыль) ЕТСО будет зависеть от снижения цены покупки у производителя и снижения потерь на пути теплоносителя от продавца к покупателю. Первое будет достигаться за счёт наличия у ЕТСО выбора поставщика тепловой энергии с минимальной ценой, второе – за счёт наличия стимула постоянной работы по снижению потерь в сетях, снижения энергозатрат на передачу (настройка оптимального гидравлического и температурного режима на стороне потребителя). Очевидно, что в условиях либерализации рынка тепла, где регулируемым останется только предельный уровень тарифа для конечного потребителя, когенерация ТЭЦ естественным образом станет более востребованной, чем тепло от котельных, так как собственник ТЭЦ может предложить покупателю существенно меньшую стоимость 1 Гкал. При замещении тепловых мощностей котельных комбинированным теплом ТЭЦ отдельные, физически и морально устаревшие, котельные могут быть выведены из эксплуатации, переведены в режим консервации или резерва. Учитывая то, что теплоснабжение является социально-значимым бизнесом, а надёжность теплоснабжения относится к вопросам безопасности населения, представляется, что тепловые сети должны находиться в собственности муниципалитета, а генерация – у энергокомпаний различных форм собственности. Следует отметить, что данные преобразования могут оказаться наиболее болезненными для собственника котельных, так как спрос на его продукцию, вероятно, упадёт и он будет вынужден снижать своё производство, что приведёт к сокращению персонала и необходимости решений социальных вопросов, профессиональной переориентации и т.п. Но, учитывая общий синергетический эффект от когенерации для теплоснабжения крупного города, данные проблемы не должны стать её препятствием.
Реальная конкуренция по ценовым и качественным параметрам может обеспечить возврат когенерации и остановит так называемую «котельнизацию», в то же время стимулирует собственников котельных к повышению энергоэффективности и оптимизации своей финансово-хозяйственной деятельности.
На образование конкурентного рынка также направлен Указ Президента РФ от 21.12.2017 г. № 618 «Об основных направлениях государственной политики по развитию конкуренции». К основополагающим принципам политики по развитию конкуренции относится, в том числе: «недопустимость сдерживания экономически оправданного перехода сфер естественных монополий из состояния естественной монополии в состояние конкурентного рынка». А среди ожидаемых результатов развития конкуренции имеет место «сокращение в субъекте Российской Федерации доли полезного отпуска ресурсов (теплоснабжения), производимых унитарными предприятиями, в общем объёме таких ресурсов, реализуемых в субъекте Российской Федерации, до 20 процентов в 2019 году и до 10 процентов в 2020 году».
Законодательный запрет строительства котельных, в том числе крышных, в радиусе эффективного действия ТЭЦ, имеющей резерв тепловой мощности.
Прямое требование закона соблюдения приоритета комбинированного тепла для теплоснабжения потребителей, с конкретной ответственностью лиц, отвечающих за распределение тепловых нагрузок между источниками теплоснабжения. Запрет на строительство котельных мощностью выше 1 МВт без когенерации (по примеру закона о теплоснабжении Дании).
Этот способ представляется наиболее простым и действенным, его реализация также может стимулировать собственников котельных на внедрение когенерации, однако, учитывая хронический дефицит средств у теплоснабжающих организаций, требуется более глубокий анализ последствий такого решения.
Таким образом, в статье показаны три (но не единственные) концептуально разных варианта развития систем теплоснабжения города, способствующие возврату комбинированной выработки тепловой и электрической энергии. В любом случае, при определении оптимального варианта развития необходим индивидуальный подход к каждому источнику и каждой системе, поскольку все они очень разные как по техническим параметрам, так и по форме собственности. Вопрос, по какому пути развития пойдёт централизованное теплоснабжение, остаётся открытым.

Литература
1. Федеральный Закон от 27.07.2010 г. № 190 «О теплоснабжении» и его подзаконные НПА.2. Аналитические материалы Минэнерго РФ «Политика в теплоснабжении», 2015 г.
3. Г.П. Кутовой. Модернизация тепловых электростанций ЕЭС России // Новости теплоснабжения № 7, 2018 г.
4. Анализ состояния конкуренции на рынке оказания услуг теплоснабжения Российской Федерации в 2017 году. Доклад ФАС России. 2018 г.
5. Перспективы когенерации. Энергетический бюллетень, выпуск № 59, апрель, 2018 г.
6. Отчёт о проведении энергетического обследования ТЭЦ, ООО «ГЦЭ-Энергетика», 2017 г.
7. А.А. Хараим, В.Н. Ильич. Методики расчёта энергетического и экономического эффектов от переключения тепловой нагрузки от котельных на ТЭЦ (на примере теплоснабжения Москвы) // Новости теплоснабжения, № 1, 2014 г.

Источники: РосТепло

ЕЩЕ АКТУАЛЬНЫЕ НОВОСТИ ЗДЕСЬ

Поделиться:

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомить о