Теплообменные аппараты ТТАИ
Сочетают в себе преимущества кожухотрубных и пластинчатых теплообменников без их недостатков.
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Анализ основных тенденций развития систем теплоснабжения России

К.э.н. И.А. Башмаков, исполнительный директор Центра по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ)
(по материалам работы, выполненной по заказу ЗАО АПБЭ)

Степень реализации основных направлений развития теплоснабжения, предусмотренных Энергетической стратегией России на период до 2020 г.

Распоряжением № 1234-р Правительства Российской Федерации от 28.08.2003 г. была утверждена «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года». Перспективы развития систем теплоснабжения отражены в п. 7 «Теплоснабжение» раздела VI «Перспективы развития топливно-энергетического комплекса».

В тексте «Стратегии» справедливо отмечено отсутствие сводного теплового баланса страны. Отчасти поэтому ее авторы не дали ни анализа, ни прогноза динамики спроса на тепловую энергию (ТЭ) по секторам экономики. Сам прогноз составлен в очень агрегированном виде в разрезе производства ТЭ на централизованных и децентрализованных источниках. К последним относятся источники мощностью до 20 Гкал/ч.

Объем производства и потребления ТЭ в 2000 г., включая потери в сетях, оценен равным 2020 млн Гкал. Предполагался рост производства и потребления ТЭ на 4% к 2005 г., на 9-13% к 2010 г., на 15-23% к 2015 г. и на 22-34% к 2020 г.

Поданным российской статистики потребление ТЭ в России в 2005 г. снизилось на 4% от уровня 2000 г.

Медленный рост спроса на ТЭ в «Стратегии» в значительной мере должен был происходить за счет существенного снижения потерь в тепловых сетях (ТС): на 5-8% к 2005 г.; на 17-21% к 2010 г.; на 34-38% к 2015 г. и на 55-60% к 2020 г. Рост потребления полезно отпущенной ТЭ (за вычетом потерь) должен был составить 7-9% к 2005 г., 17-22% к 2010 г., 30-41% к 2015 г. и 45-62% к 2020 г.

По данным российской статистики полезное потребление ТЭ в России в 2005 г. было на 9% ниже уровня 2000 г.

В «Стратегии» дана завышенная оценка потерь в ТС в размере 460 млн Гкал, или 23% от уровня потребления.

По данным российской статистики потери в ТС оцениваются равными 8,7% от уровня потребления ТЭ (100-120 млн Гкал в последние 7 лет). Потери на уровне 23% могут быть характерны для суммы потерь в магистральных и распределительных сетях, обслуживающих мелких потребителей. С учетом того, что доля мелких по-

требителей, получающих ТЭ по распределительным сетям (население, сфера услуг и мелкие предприятия), равна приблизительно 50%, потери ТЭ в тепловых сетях общего пользования могут быть оценены равными 215-245 млн Гкал, или около 15% от ТЭ, произведенной на электростанциях и котельных.

В «Стратегии» предполагалась консервация доли централизованных источников в структуре выработки ТЭ до 2020 г. на уровне 70% или медленное ее снижение с 72% в 2000 г. до 66% в 2020 г.

По данным российской статистики доля централизованной выработки ТЭ (на источниках мощностью ниже 20 Гкал/ч) снизилась в 2000-2005 гг. на 2%.

Резюмируя можно отметить, что «Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.» неточно описала исходное состояние системы теплоснабжения и дала только очень обобщенную характеристику основных направлений развития теплоснабжения, многие из которых на промежутке до 2006 г. оказались неверными.

Современное состояние теплоснабжения в России

За 100 лет развития российская система теплоснабжения стала самой большой в мире. Система теплоснабжения страны состоит из примерно 50 тыс. локальных систем теплоснабжения, обслуживаемых 17 тыс. предприятий теплоснабжения (табл. 1).

В составе источников ТЭ: 497 ТЭЦ (из них 244 ТЭЦ общего пользования и 253 ТЭЦ промышленных предприятий); 705 котельных мощностью свыше 100 Гкал/ч; 2847 котельных мощностью от 20 до 100 Гкал/ч; 14358 котельных мощностью от 3 до 20 Гкал/ч; 48075 котельных мощностью до 3 Гкал/ч, а также более 12 млн индивидуальных тепловых установок. Тепло от этих источников передается по ТС протяженностью 176,5 тыс. км в двухтрубном исчислении (это в 5,5 раза больше, чем в США [1] - прим. авт.), с общей площадью поверхности около 180 км2 для примерно 44 млн абонентов. Централизованным теплоснабжением (ЦТ) для нужд отопления обеспечены 80% жилищного фонда России (91% в городах и 52% в сельской местности), а горячей водой из систем ЦТ - 63% населения России (79% в городах и 22% в сельской местности).

Таблица 1. Основные характеристики систем теплоснабжения России в 2000 и 2006 гг.

Показатели Единицы измерения 2000 г. 2006 г.
Число изолированных систем теплоснабжения тыс. около 50
Число предприятий теплоснабжения единиц 21368 17183
Число абонентов предприятий теплоснабжения млн около 44
Число источников теплоснабжения:
ТЭЦ общего пользования единиц 242 244
ТЭЦ промышленных предприятий единиц 245 253
Котельных, из них: - мощностью менее 3 Гкал/ч - мощностью от 3 до 20 Гкал/ч единиц 67913 65985*
единиц 47206 48075
единиц 16721 14358
Индивидуальных теплогенераторов млн более 12
Число установленных котлов на котельных единиц 192216 179023
Мощность котельных Гкал/ч 664862 619984
Число ЦТП единиц 22806
Протяженность тепловых сетей: - диаметром до 200 мм - диаметром от 200 мм до 400 мм - диаметром от 400 мм до 600 мм - диаметром свыше 600 мм км 183545 176514
км 141673 131717
км 28959 28001
км 10558 10156
км 5396 6640
Объем произведенной ТЭ: - в системах ЦТ (мощностью более 20 Гкал/ч) - в системах ЦТ (мощностью менее 20 Гкал/ч) - на индивидуальных теплогенераторах - на теплоутилизированных и прочих установках
млн Гкал 1430 1446
млн Гкал 220 192
млн Гкал 358 402
млн Гкал 67 81
Полезный отпуск ТЭ (без индивидуальных установок) млн Гкал 1651 1638
Средний тариф на ТЭ руб./Гкал 195 470
Объем реализации ТЭ млрд руб. 322 770
Доля жилого фонда, оснащенного ЦТ % 73 80
Доля жилого фонда, оснащенного централизованным горячим водоснабжением % 59 63
Доля топлива, используемого на производство ТЭ от суммарного его потребления % 37 33
Доля природного газа, используемого на производство ТЭ от суммарного его потребления % 42 41
Средний КПД котельных % 80 78
Средний КПИТ на электростанциях % 58 57
Потери в тепловых сетях, включая неучтенные млн Гкал 227 244
Доля потерь в тепловых сетях % 13-15 14-17
Доля тепловых сетей, нуждающихся в замене % 16 25
Аварийность на источниках теплоснабжения и тепловых сетях число аварий 107539 22592
Технический потенциал повышения эффективности использования и транспортировки ТЭ млн Гкал 840
Фактические расходы на мероприятия по повышению* энергоэффективности на источниках теплоснабжения млрд руб. н/д 9,5

* Поданным формы 1-зима в России насчитывается более 80 тыс. котельных.

Источники: Формы статистической отчетности 11-ТЭР, 1-ТЕП, 6-ТП за 2000-2006 гг. и оценки ЦЭНЭФ.

В 2006 г. в системах ЦТ было произведено 1645 млн Гкал ТЭ. На электростанциях было выработано 642 млн Гкал, на котельных - 910 млн Гкал, на теплоутилизационных и прочих установках - 93 млн Гкал. Еще примерно 411 млн Гкал было выработано на индивидуальных теплогенераторах.

На долю России в 2005 г. приходится 44% мирового централизованного производства ТЭ [2]. Ни одна страна в мире по масштабам ЦТ не может сравниться с Россией. Потребление ТЭ только в г. Москве превышает ее суммарное потребление в Голландии и Швеции вместе взятых, а потребление тепла в г. Санкт-Петербурге выше, чем в таких странах-законодателях моды в системах теплоснабжения как Финляндия или Дания.

На производство ТЭ для систем ЦТ в 2006 г. израсходовано 279 млн т у.т., или 29% всего потребления первичной энергии в России в 2006 г. На производство тепла на централизованных источниках и индивидуальных теплогенерирующих установках в 2006 г. использовано около 320 млн т у.т., или 33% всего потребления энергии. На производство ТЭ на централизованных источниках в 2006 г. израсходовано 191 млн т у.т. природного газа, а вместе с индивидуальными установками -218 млн т у.т., что на 60% превышает расход газа на производство электроэнергии.

Все региональные рынки ТЭ можно разделить на четыре основных категории: сверхкрупные - 15 городов с потреблением ТЭ более 10 млн Гкал в год; крупные рынки - 44 города с потреблением от 2 до 10 млн Гкал в год; средние рынки - сотни городов с потреблением от 0,5 до 2 млн Гкал в год; малые рынки - более 40 тыс.поселений с потреблением тепла от централизованных источников менее 0,5 млн Гкал в год.

Последняя группа, характеризуемая множественными мелкими и, как правило, низкоэффективными системами теплоснабжения, является наиболее проблемной. Она создает непропорционально большую экономическую нагрузку по обеспечению надежности системы теплоснабжения. На ее долю приходится около 15% производимой ТЭ, но более 30-35% бюджетных средств, направленных на финансирование систем теплоснабжения и их подготовки к зиме. Для этих систем характерны самые высокие тарифы при самой низкой покупательной способности потребителей и самым высоким уровнем задолженности.

Российский рынок ТЭ - один из самых больших монопродуктовых рынков России. Годовой объем реализации ТЭ всем потребителям в 2007 г. составил примерно 850 млрд руб. Из этой суммы стоимость ТЭ для населения составила 340 млрд руб., из которых самому населению начислено 242 млрд руб. В 2006 г. платежная дисциплина населения составила 94%. Кредиторская задолженность систем теплоснабжения на конец 2006 г. составила 116 млрд руб., а дебиторская - 112 млрд руб.

В 2006 г. за счет бюджетов всех уровней за услуги теплоснабжения для населения было израсходовано 98 млрд руб. В том числе на компенсацию разницы в тарифах - 44 млрд руб., на льготы - 34 млрд руб. и на субсидии малоимущим - 8 млрд руб. Средний тариф на тепло, отпускаемое населению в 2007 г., составил 745 руб./Гкал. Тарифы очень существенно различаются по субъектам Российской федерации (рис. 1). Минимальный тариф составил 350 руб./Гкал, а максимальный - 5100 руб./Гкал. Несмотря на сохранение дотирования теплоснабжения для населения многих регионов, оно на приобретение ТЭ все же тратит в 3 раза больше средств, чем на приобретение электрической энергии.

В 2000-2006 гг. происходили процессы децентрализации теплоснабжения. Это отразилось в снижении протяженности ТС на 4%, в снижении доли сетей малых диаметров (менее 200 мм) с 77 до 74% и в росте удельного веса числа котельных мощностью менее 3 Гкал/ч с 70 до 73% за счет снижения удельного веса котельных средней мощности, в росте доли ТЭ, производимой на индивидуальных установках с 18 до 20%.

Средняя по России частота отказов работы систем теплоснабжения снизилась в 2001-2006 гг. в 5 раз. Политика в области реконструкции и модернизации систем теплоснабжения в 2000-2006 гг. была нацелена в основном на повышение надежности их работы. Эти усилия дали свои плоды. Частота отказов работы теплопроводов снизилась с 0,5 до 0,1 отказа/км/год, т.е. до грани приемлемого уровня надежности (в Финляндии она находится на уровне 0,05-0,1 отказа/км/год). Однако во многих, особенно мелких, системах теплоснабжения этот показатель приближается к критическому уровню (0,6 отказов/км/год).

Эффективность производства ТЭ в целом по стране несколько снизилась. Средний КПД котельных понизился до 78%, а средний КПИТ на электростанциях - до 57%, что ниже эффективности производства только электроэнергии на лучших новых станциях с комбинированным циклом.

Доля потерь в ТС (с включением неучтенных потерь) увеличилась и достигла 14-17% от суммарного потребления ТЭ и 18-20% от ее полезного потребления. Разделение в процессе ценообразования затрат на производство и транспорт ТЭ привело к повышению доли потерь, отражаемых в статистике по теплоснабжению. Однако, эти данные все еще далеки от адекватных оценок потерь. В 2006 г. доля отремонтированных и замененных ТС достигла уровня 10%. Однако, значительные недоремонты прошлых лет привели к тому, что в 2006 г. 25% всех сетей нуждалось в замене (против 16% в 2000 г.).

Технический потенциал повышения эффективности использования и транспортировки ТЭ в России оценен равным 840 млн Гкал, или 58% от потребления энергии, производимой в централизованных системах теплоснабжения. Основная часть этого потенциала - повышение эффективности использования ТЭ в зданиях (460 млн Гкал) и в промышленности (160 млн Гкал). Только ликвидация небаланса между спросом и предложением тепла для зданий за счет автоматизации процессов теплоснабжения позволит снизить потребность в ТЭ для отопления зданий не менее, чем на 130 млн Гкал.

Инвестиции в системы теплоснабжения в 2006 г. составили 43 млрд руб. На реализацию мер по повышению эффективности производства ТЭ в 2006 г. было израсходовано немногим менее 10 млрд руб., а на перекладку ТС еще 3 млрд руб. при потребности в расходах не менее 200-250 млрд руб. Сохранение таких темпов модернизации чревато растягиванием реализации потенциала энергосбережения на 20-25 лет. Изношенность объектов теплоснабжения вынуждает расходовать ежегодно более 23 млрд руб. на цели их капитального ремонта.

Число предприятий теплоснабжения в России сократилось с 21 тыс. в 2000 г. до 17 тыс. в 2006 г. Однако, в России на федеральном уровне нет ни структур управления, ни единой политики развития систем теплоснабжения. В последние годы на развитие систем теплоснабжения оказывают существенное воздействие реформа электроэнергетики, реформа ЖКХ и реформа местного самоуправления. Однако, в концепции реформы электроэнергетики не выражена позиция по судьбе ТЭЦ. Реформа ЖКХ была нацелена на акционирование предприятий теплоснабжения, на привлечение частного капитала в эту сферу и на рост обеспеченности приборами учета. В концепции реформы ЖКХ практически не были отражены целевые параметры надежности, эффективности, качества и доступности услуг теплоснабжения. Приход частных операторов осложнился необходимостью определения как исходного состояния объектов теплоснабжения, так и определения их целевого состояния.

Результаты диагностики более чем трехсот российских систем теплоснабжения позволили сформулировать основные системные проблемы функционирования российского теплоснабжения следующим образом:

• отсутствие надежных данных по фактическому состоянию систем теплоснабжения;

• отсутствие роста спроса на тепло в последние годы на фоне существенного ускорения экономического роста;

• отсутствие перспективных Генеральных планов, муниципальных энергетических планов и обновленных схем теплоснабжения в подавляющем большинстве населенных пунктов;

• существенный избыток мощностей источников теплоснабжения;

• завышенные оценки тепловых нагрузок потребителей;

• избыточная централизация многих систем теплоснабжения;

• снижение или стабилизация на низком уровне доли выработки тепла на ТЭЦ при полном отсутствии государственной политики поддержки и стимулирования совместной выработки тепловой и электрической энергии;

• высокий уровень потерь в ТС как за счет избыточной централизации, так и за счет обветшания ТС и роста доли сетей, нуждающихся в срочной замене;

• разрегулированность систем теплоснабжения (высокие потери от «перетопов» достигающие 30-50%);

• нехватка квалифицированных кадров, особенно на объектах теплоснабжения небольших поселений.

Источники тепла:

■ высокие удельные расходы топлива на производство ТЭ;

■ низкая насыщенность приборным учетом потребления топлива и/или отпуска ТЭ на котельных;

■ низкий остаточный ресурс и изношенность оборудования;

■ нарушение сроков и регламентов проведения работ по наладке режимов котлов;

■ нарушение качества топлива, вызывающее отказы горелок;

■ низкий уровень автоматизации, отсутствие автоматики или применение непрофильной автоматики;

■ отсутствие или низкое качество водоподго-товки;

■ несоблюдение температурного графика;

■ высокая стоимость топлива;

■ нехватка и недостаточная квалификация персонала котельных.

Тепловые сети:

• заниженный (по сравнению с реальным) уровень потерь в ТС, включаемый в тарифы на тепло, что существенно занижает экономическую эффективность расходов на реконструкцию ТС;

• высокий уровень фактических потерь в ТС;

• высокий уровень затрат на эксплуатацию ТС (около 50% всех затрат в системах теплоснабжения);

• избыточная централизация значительной части систем теплоснабжения, что обуславливает повышенные потери в ТС;

• высокая степень износа ТС и превышение в ряде населенных пунктов критического уровня частоты отказов;

• неудовлетворительное техническое состояние ТС, нарушение тепловой изоляции и высокие потери ТЭ;

• нарушение гидравлических режимов ТС и сопутствующие ему «недотопы» и «перетопы» отдельных зданий.

Потребители услуг теплоснабжения:

■ неоднозначность приобретаемого продукта: ресурсы (Гкал, л) или услуги по обеспечению комфорта (температура и влажность в помещении);

■ существенное завышение расчетного потребления коммунальных ресурсов в жилых домах и бюджетных зданиях по сравнению с фактическим при низкой степени охвата зданий приборным учетом потребления ТЭ;

■ низкая степень организованности населения как потребителя коммунальных ресурсов;

■ низкая степень охвата домохозяйств квартирным учетом горячей воды и средствами регулирования теплопотребления;

■ низкие характеристики теплозащиты жилых зданий и их ухудшение из-за недостаточных ремонтов ограждающих конструкций жилых и общественных зданий;

■ отсутствие у эксплуатирующих жилой фонд организаций стимулов к повышению эффективности использования коммунальных ресурсов;

■ ограниченность способности и готовности населения платить за услуги теплоснабжения и связанные с этим энергичное противодействие повышению тарифов на тепло и низкий уровень собираемости платежей.

(Продолжение следует)

Литература

1. National CHP Roadmap. Doubling combined heat and power capacity in the United States by 2010. US Combined heat and power association. March 2001.

2. OECD/IEA. 2007/ Energy Balances of non-OECD countries. 2004-2005.

Башмаков И.А., Анализ основных тенденций развития систем теплоснабжения России

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №2 (90), 2008 г., www.ntsn.ru

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи: