Когенерация vs котельнизация

19.01.15 08:33

Исторический экскурс

Первая в Советском Союзе система централизованного теплоснабжения была запущена в 1924 г. в Ленинграде. Зарождение теплофикации относится к тому же периоду, что и начало реализации программы ГОЭЛРО (о наиболее рациональном и экономном использовании существующих электростанций). В 1930 г. началось строительство крупных промышленных теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), что, по сути, стало частью общего плана электрификации страны. В дальнейшем не только росло количество ТЭЦ, но и повышалась их эффективность. В итоге к 1975 г. уже 800 городов СССР были обеспечены централизованным теплоснабжением, а в начале 1980-х в Москве был зафиксирован мировой рекорд: 99% квартир отапливались централизованно.

Подчеркнем, что значительная часть тепловой энергии вырабатывалась в режиме теплофикации, или, как чаще говорят сегодня, когенерации, то есть совместно с выработкой электрической энергии. Однако с 1991 г. теплопотребление от когенерационных источников в России снизилось на 30%, и на сегодняшний день в структуре производства тепла на когенерацию приходится лишь порядка 33%.

При этом за последние двадцать лет существенно выросло количество котельных в сфере ЖКХ — сейчас на их долю приходится почти половина совокупной выработки тепловой энергии в стране. Также трендом стало желание крупных предприятий использовать индивидуальную генерацию тепла с целью сократить непомерные счета за энергоресурсы, которыми они вынуждены были дотировать население. Один за другим заводы начали бодро рапортовать о переходе на собственные котельные, обеспечивающие им качественное и более доступное по цене теплоснабжение. За пару десятков лет масса владельцев от завода до магазина вышли из системы центрального теплоснабжения (ЦТС), но при этом вся инфраструктура ЦТС тяжело легла на плечи населения и собственников изношенных труб, среди которых в основном муниципалитеты.

Таким образом, на пути у дальнейшего развития когенерации встали сразу два препятствия. С одной стороны, массовый переход на котельные в системах централизованного теплоснабжения, а с другой — уход потребителей из централизованных систем на индивидуальные источники тепла.

 

Котельная — моя собственная!

Казалось бы, определенная логика в переходе к индивидуальным объектам генерации есть: чем больше расстояние от источника тепловой энергии до потребителя, тем выше потери. Особенно, если мы говорим об изношенных теплосетях, а таких в России большинство: по оценкам экспертов, среднее количество потерь на сетях составляет порядка 30%, то есть примерно треть полезного отпуска энергии уходит на обогрев почвы. К этим цифрам и апеллируют специалисты, занимающиеся строительством котельных или продажей оборудования для них. Также в ход идут такие доводы, как высокий КПД небольших котельных. Потребителям они обеспечивают уверенность в том, что придется платить только за действительно потребленное тепло, и позволяют не зависеть от непредсказуемой тарифной политики государства.

Однако на деле выигрышность индивидуальных источников тепла по сравнению с централизованными оказывается не таким уж бесспорным фактом, по крайней мере, не в каждой ситуации.

«В последнее время появилось много сторонников применения индивидуальных источников тепла, которые заявляют, что нашли альтернативу централизованному теплоснабжению, — размышляет Юрий Яровой, вице-президент НП «Российское теплоснабжение». — Такие люди ссылаются на западных коллег, которые якобы предпочитают именно индивидуальные источники. Очевидно, что они либо не владеют предметом, либо лукавят. Эти сторонники применения индивидуальных котлов и котельных громко заявляют, что их решение экономичнее, экологичнее, лучше обеспечивает вопросы надежности и безопасности. Да, у маленького котла КПД — 95%, а у котельной 92% и меньше. Но речь идет о показателе для номинальной нагрузки, при которой котел работает крайне редко. Основную часть времени он функционирует с небольшой нагрузкой, и КПД получается существенно ниже. Кроме того, 95% может обеспечить только новый котел, по мере старения КПД падает. Сторонники индивидуальных систем забывают или умалчивают, что эксплуатации котла сопутствует масса затрат. Котлы нужно регулярно обслуживать, причем делать это профессионально».

Отдельная проблема возникает, когда мы говорим о жилых помещениях. В случае установки индивидуальных котлов для каждого домохозяйства неотапливаемыми остаются места общего пользования. Нельзя забывать и о пустующих квартирах, хозяева которых уехали и выключили котел. На Дальнем Востоке уже были случаи, когда из-за отсутствия централизованной системы замерзали водопровод и канализация. В Смоленске из-за низкого качества воды котлы выходили из строя, и жильцы были вынуждены сооружать водоподготовку каждый в своей квартире. Нередки проблемы с дымоходами, которые тоже нужно обслуживать.

По мнению Евгения Гашо, эксперта Аналитического центра при Правительстве РФ, есть климатические зоны, в которых применение индивидуальных котлов допустимо без риска замерзания коммуникаций. Но в России это только самые южные территории, начиная с Ростовской обл. По всей вероятности, ссылки на успешный зарубежный опыт в освоении индивидуального отопления также относится к югу Европы. Потому что в странах с холодным климатом преобладает централизованное теплоснабжение, и его доля постоянно увеличивается.

«Во всем цивилизованном мире признаны именно централизованные системы, — заключает Юрий Яровой. — А их недостаточное развитие на отдельных северных европейских территориях — не вопрос выбора, а безысходность: зачастую весьма сложно организовать строительство магистралей на территории частных владений. В СССР такой проблемы не существовало, это и позволило создать уникальную систему, которая сегодня приходит в упадок».

 

Когенерационная ТЭЦ компании Fortum в Елгаве (Латвия)

 

Почему когенерация?

С точки зрения законов физики, электростанции, работающие в теплофикационном режиме, однозначно эффективнее других (в среднем, процентов на двадцать), поскольку наиболее полно используют теплоту сгорания топлива.

«В европейских странах в условиях дефицита газа или его дороговизны это давно поняли, — отмечает Парвиз Абдушукуров, заместитель генерального директора по операционной деятельности — главный инженер ОАО «Фортум». — В России цена на газ в несколько раз ниже, поэтому нет достаточной мотивации для широкомасштабного перехода на когенерацию. Стимулом может служить либо рост цены на топливо, либо меры господдержки по типу ДПМ в электроэнергетике».

И действительно, по данным Международного энергетического агентства, в Дании 80% выработки тепла приходится на когенерацию, в Финляндии — 75%. В Швеции за последние годы доля когенерационных источников выросла с 23 до 61%. В некоторых европейских странах действует система мотивирующих выплат для крупных потребителей, решивших присоединиться к централизованной системе теплоснабжения.

Помимо экономических соображений, в Европе руководствуются также экологическими: большая эффективность ТЭЦ позволяет при прочих равных снизить объем выбросов, также есть возможность использовать относительно чистое топливо — природный газ. Швеция пошла еще дальше и стала отказываться от ископаемого топлива на объектах когенерации. Оказывается, на ТЭЦ можно сжигать неперерабатываемый мусор, что невозможно в индивидуальных источниках.

 

Тепло — есть, рынка — нет

Почему же в нашей стране, где уже была создана прогрессивная система теплофикации, на сегодня в тренде т.н. «котельнизация»? Неужели отечественные энергетики и потребители не понимают преимуществ совместной выработки тепла и электроэнергии или технически не могут их внедрить? Конечно, дело не в этом. Задача по развитию когенерации с инженерной точки зрения абсолютно понятна и решаема. Камнем преткновения на этом пути являются рыночные механизмы, а вернее их отсутствие.

Дело в том, что действующая модель регулирования тарифов на тепловую энергию делает ТЭЦ убыточными. Участники рынка жалуются на своего рода тарифную дискриминацию. Дело в том, что проведенная ранее реформа электроэнергетики не учитывала особенности работы объектов когенерации, и сегодня это негативно сказывается на финансово-экономические показателях тепловых генерирующих компаний.

«Цена на рынке электроэнергии формируется на основании ценовых заявок всех электростанций, в том числе генераторов с наименьшей себестоимостью — гидроэлектростанций, — поясняет Александр Кулаков, генеральный директор ОАО «ТГК-14», — По результатам формирования равновесной цены ТЭЦ вынуждена поставлять электрическую энергию по ценам, не покрывающим даже затраты на топливо. Выходит, каждый последующий киловатт-час электроэнергии увеличивает абсолютную величину убытка ТЭЦ».

«Существующий рынок дает ложные сигналы, и ТЭЦ становятся экономически невыгодными. По данным «Газпромэнергохолдинга», семь ТЭЦ, принадлежащих компании, не прошли конкурентный отбор мощности (КОМ) на 2015 г. То есть по формальным требованиям семь ТЭЦ надо закрыть по причине неэффективности. В случае замены их на котельные на территории Санкт-Петербурга надо было бы построить 200 стационарных котельных или 900 блочно-модульных, что обойдется приблизительно в 37 млрд рублей, а с учетом создания необходимых сетей стоимость возрастает до 50 млрд», — приводит пример абсурдной ситуации Роман Разоренов, член рабочей группы экспертного Совета при председателе Комитета Государственной Думы по энергетике.

Усугубляет ситуацию высокий износ основного оборудования многих ТЭЦ. Финансовые возможности для модернизации отсутствуют. Более того, при нынешнем законодательстве у ТЭЦ нет стимулов к повышению эффективности производства теплоэнергии, так как экономия будет «вырезаться» из тарифов будущих периодов. Это сводит на нет всю экономическую целесообразность инвестирования в существующие станции.

 

Когенерационная ТЭЦ компании Fortum в Тарту (Эстония)

 

Еще один источник проблем — перекрестное субсидирование, из-за которого цены на тепло для промышленных предприятий стали непомерно высокими, что и стало для многих стимулом перейти на собственные котельные. Причем до недавнего времени при всем желании поставщик тепловой энергии не мог корректировать цену на тепло для крупных потребителей. 

«Тариф — это закон, и поставщик тепла не имел права ни рубля уступить потребителю, даже рискуя его потерять, — поясняет Роман Разоренов. — Но с крупными промышленными потребителями цена должна быть вопросом договоренностей. В декабре 2014 г. были внесены изменения в Закон о теплоснабжении, предоставляющие такую возможность».

Однако радикально решить проблему поможет только обсуждаемая сегодня реформа теплоснабжения («В поисках справедливого тарифа»). Эксперты надеются на внедрение такой модели рынка тепла, при которой развитие когенерационных источников энергии и, следовательно, полноформатной теплофикации, станет прибыльным бизнесом и сможет привлекать инвестиции.

Параллельно должна решаться и проблема коррумпированности. Увы, сейчас нередки случаи, когда новые котельные возводятся под покровительством администраций отдельных муниципалитетов, причем строительством занимаются приближенные к местной власти подрядчики. То, что новая котельная находится в зоне обслуживания ТЭЦ, никого не беспокоит.

«Зачастую ТЭЦ и магистральные тепловые сети остаются в руках крупных коммерческих компаний, таких как «КЭС-Холдинг», «Фортум», «Газпромэнергохолдинг». А котельные и разводящие сети находятся в муниципальной собственности. Города попросту не хотят отдавать кому-то эти активы, чтобы не лишиться поступления денег в бюджет. Из-за такой разобщенности системам централизованного теплоснабжения не удается достичь требуемой эффективности», — сетует Юрия Яровой.

 

Подводим итоги

Таким образом, у российских и зарубежных экспертов в области теплоэнергетики нет никаких иллюзий относительно возможности заменить котельными систему централизованного теплоснабжения, поставляющую потребителям энергию от когенерационных источников. Совместная выработка тепла и электроэнергии остается наиболее прогрессивным подходом, ни в коем случае не теряющим своей актуальности.

Значит ли это, что котельные и индивидуальные котлы не нужны в принципе? Конечно же, нет. Даже самые последовательные сторонники теплофикации признают за котельными право на существование в конкретных ситуациях. Самый распространенный пример, где оправдан собственный котел, — индивидуальные дома и коттеджи.

«Иногда применение индивидуальных источников разумнее по каким-либо причинам или физически невозможны другие способы, — отмечает Юрий Яровой. — Что остается делать на тех территориях, где системы централизованного теплоснабжения довели до состояния, когда в земле вместо труб остались каналы? Здесь индивидуальные источники могут использоваться как вынужденная, временная мера».

И крупные котельные могут быть весьма полезны. К примеру,  на тех территориях, где устаревшие неэффективные ТЭЦ работают в т. н. режиме «вынужденной генерации» по теплу, вытесняя с рынка электрической энергии и мощности другие, более современные и эффективные  станции. Конечно, при этом огромное значение имеет состояние оборудования и связанный с ним КПД самой котельной.

Одним словом, признавая за когенерацией пальму первенства, нужно понимать, что вопрос выбора источника тепловой энергии должен решаться индивидуально в каждом конкретном случае. Именно с этой целью грядущая реформа отрасли включает в себя такой пункт, как создание схем теплоснабжения. Собственно разработка этих схем, учитывающих все особенности конкретной территории и предлагающих оптимальные с экономической и инженерной точки зрения решения по организации теплоснабжения, идет уже сейчас. Но вот превратить эти схемы в качественный продукт, реально определяющий развитие энергетики, пока еще только предстоит. И если это удастся, вопрос выбора между централизованными и индивидуальными источниками, между когенерацией и «котельнизацией» станет решенным.

 

Екатерина Зубкова

Фото Олега Никитина

На заставке: горение опилок в котле ТЭЦ

Читайте также: