СОЛУЯНОВ Юрий Иванович, Председатель комитета Российского Союза Строителей по энергоресурсосбережению, энергообеспечению предприятий и безопасности зданий и сооружений, Президент Ассоциации «Росэлектромонтаж, профессор, доктор технических наук», Москва, Россия,
ФЕДОТОВ Александр Иванович, профессор, доктор технических наук, профессор кафедры «Электрические станции им. В.К.Шибанова», Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия
АХМЕТШИН Азат Ринатович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Энергетическое машиностроение», Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия
В представленной статье обобщены первые результаты работы Комитета РСС по энергоресурсосбережению, энергообеспечению предприятий и безопасности зданий и сооружений по актуализации нормативных документов для снижения расчетных удельных нагрузок, с целью снижения стоимости строительства. Эти вопросы неоднократно рассматривались на заседаниях Правления РСС. И Комитет получил не только одобрение своей деятельности, но и действенную поддержку со стороны Российского Союза строителей, выраженную в частности в помощи по получению исходных данных для расчета удельных нагрузок.
В 2019 г. в Казани состоялось выездное заседание Правления РСС под председательством Президента РСС В.А.Яковлева. В заседании принял участие тогда еще Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан, а ныне Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации И.Э.Файзуллин. Одним из пунктов повестки дня заседания был вопрос корректировки нормативов удельных электрических нагрузок на объектах строительства и соцкультбыта. Поддержка позиции нашего Комитета со стороны таких руководителей дала новый стимул для продолжения работы в данном направлении и показала заинтересованность и реальную работу Российского Союза строителей по решению этой проблемы.
Ассоциация «Росэлектромонтаж» (далее - Ассоциация) одновременно с экспертной деятельностью в области электромонтажного производства занимается разработкой, утверждением и распространением отраслевых нормативно-технических документов. В 1997 г. на базе Ассоциации был создан Технический комитет Росстандарта ТК 337 «Электроустановки зданий», который принимает участие при разработке проектов отечественных стандартов и их гармонизации со стандартами Международной электротехнической комиссии. За последние годы Ассоциацией было разработано более 10 стандартов статуса ГОСТ Р, четыре свода правил. На постоянной основе ведется деятельность по пересмотру и выпуску нормативно-технической документации по тематике «Электроустановки зданий» в соответствии с Законом «О техническом регулировании».
Одним из приоритетных направлений для Ассоциации является снижение затрат в жилищном строительстве путем проведения научных исследований по актуализации удельных расчетных электрических нагрузок [1, 2]. Данная инициатива поддержана Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации для масштабирования по всей России.
Проектирование системы электроснабжения – это один из важнейших этапов в жилищном строительстве. Согласно национальному проекту «Жилье и городская среда», к 2030 году в стране ежегодно должно строиться не менее 120 млн кв. м. От значения электрической нагрузки зависит стоимость технологического подключения и строительства электрических сетей.
Исследования Ассоциации в городских и сельских агломерациях различных регионов Российской Федерации показали, что реальные электрические нагрузки в жилых комплексах в 1,5–2,5 раза ниже нормативных [3, 4].
В результате трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ и кабельные сети по факту оказываются недогруженными [5–8], что приводит к завышению стоимости систем электроснабжения. Было выявлено, что порядка 70–80% подстанций10/0,4 кВ в течение года загружены менее 30%, а 35-40% загружены менее 15%.
Это позволяет сделать следующие выводы:
1. Затраты на технологическое присоединение к электрическим сетям неоправданно завышены.
2. Имеет место неэффективное использование инвестиций.
3.Повышенное использование человека-часов при строительстве распределительных сетей.
4. Увеличение стоимости кв. м коммерческих и жилых помещений.
5. Наличие повышенных затрат при дальнейшей эксплуатации электрического оборудования [4, 9].
Следует отметить, что догрузить силовые трансформаторы не представляется возможным, как юридически, поскольку по документам они загружены полностью и это приводит к появлению «запертой электрической мощности», так и практически, когда отсутствует возможность дополнительной застройки внутри микрорайона.
Для решения проблемы «запертой электрической мощности» объектов жилья, социального, культурного и бытового назначения, уменьшения стоимости строительства объектов, снижения потерь в электрических сетях, обеспечивающих их электроснабжение, необходима актуализация удельных расчетных электрических нагрузок, основанных на фактических данных [1-4].
Данная работа направлена на выполнение:
- Поручения Президента Российской Федерации № Пр-843 от 25 мая 2020 г. «О предложениях по оптимизации нормативных требований».
- Указа Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 г.».
- Национального проекта «Жильё и городская среда».
- Федерального проекта «Развитие жилищного строительства на сельских территориях и повышение уровня благоустройства домовладений».
- Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 г.
Проведение научных исследований, направленных на корректировку удельных нагрузок с использованием фактических данных по электрической мощности и их статистической обработки, чрезвычайно актуально. Пилотным регионом по решению поставленной задачи выступила Республика Татарстан. Используя фактические данные, предоставленные АО «Сетевая компания», г. Казань, по более чем 5000 многоквартирным жилым домам (МКД), в период 2015-2019 гг. была проведена научно-исследовательская работа по расчету новых удельных электрических нагрузок. И в 2019 г., благодаря поддержке президента Республики Татарстан, результаты проведенных исследований нашли свое отражение в постановлении Кабинета Министров Республики Татарстан от 09.09.2019 г. № 805 (снижение удельных расчетных электрических нагрузок составило от 223% до 50%).
По результатам 2020 г. и 2021 г. у застройщиков Республики Татарстан (ГК Ак Барс Дом, Домкор, Унистрой, ГК Профит, ГК ЖИК, СК БРИЗ, СК Грань, ГК Сити Строй), работающих по новым нормам, подтверждена экономия до 50% от средств, выделяемых для технологического присоединения к электрическим сетям. В совокупности с уменьшением технологических потерь электроэнергии это позволило получить экономический эффект в Республике Татарстан в целом более 1 млрд. руб. в год.
Приведем оценку укрупнённого экономического эффекта на примере 2-го и 3-го кварталов строящегося жилого комплекса «Салават Купере» г. Казань. На рис.4. представлены результаты расчетов, полученные при сравнении вариантов выбора системы электроснабжения по действующим нормативам удельных электрических нагрузок и при использовании актуализации нормативных значений. Получено, что экономический эффект от внедрения актуализированной нормативной документации для застройщика составит порядка 71 млн. руб. при вводе 159 тыс. кв.м. жилья.
Основываясь на положительном опыте по актуализации удельных значений электрических нагрузок МКД в 2020 г., при поддержке Минстроя РФ была проведена научно-исследовательская работа по введению поправочного коэффициента для снижения нормативных требований для всех регионов России. К данной работе по инициативе ГК «Самолет» были привлечены крупнейшие строительные организации: СК «Капитал Груп», «ПАО «ПИК», ПАО «Группа ЛСР», ГК «А101», АО «НДК», которые оказали техническую помощь в сфере получения первичной информации по электропотреблению и электрическим нагрузкам МКД различной этажности. В результате Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации № 919/пр от 30.12.20 г. были утверждены Изменения № 4 к СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» в части введения поправочного коэффициента для определения расчетной нагрузки жилого дома для различных регионов Российской Федерации. С его помощью можно уменьшить итоговую расчетную нагрузку жилого дома на 9-19% в зависимости от региона.
Таблица 1
ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ ЖИЛОГО ДОМА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
№
Регион Российской Федерации
Значение kп.к.
1
Центральный федеральный округ, в том числе: Московская область, г. Москва.
0,81
2
Северо-Западный федеральный округ, в том числе: Ленинградская область, г. Санкт-Петербург. Южный федеральный округ. Северо-Кавказский федеральный округ. Приволжский федеральный округ. Уральский федеральный округ. Сибирский федеральный округ. Дальневосточный федеральный округ.
0,91
Введение данного поправочного коэффициента позволило сократить для застройщиков России затраты на строительство электрических сетей от 10 до 20%. По результатам 2021 г. застройщики подтвердили снижение стоимости строительства электрических сетей для жилых комплексов.
Начиная с 2021 г. по настоящее время, Ассоциация совместно и при активной поддержке ГК «Самолет» продолжают научно- исследовательскую работу по актуализации удельных нагрузок многоквартирных жилых домов г. Москвы и Московской области. Предварительный результат исследований, проведенных в летний период, представлен на рис. 5
Рис. 5 иллюстрирует зависимость удельной электрической нагрузки от количества квартир – чем больше количество квартир, тем меньше удельное значение нагрузки, приходящейся на одну квартиру. По предварительным результатам исследования можно сделать вывод, что реальные электрические нагрузки ниже нормативных в несколько раз (2,5-3 раза). По результатам замеров зимних и летних периодов 2022/23 г. будут внесены соответствующие изменения в градостроительные и региональные нормативные документы.
Одновременно с актуализацией электрической нагрузки МКД Ассоциация ведет работу по анализу электрических нагрузок объектов индивидуального жилого строительства (ОИЖС). Согласно проекту Постановления Правительства РФ «О Государственной программе РФ «Развитие индивидуального жилищного строительства в РФ» с 2020 до 2024 года в РФ должно быть построено 180 млн. м2 частных жилых домов. Чтобы достичь этих объемов, на поддержку отрасли из федерального бюджета предполагается выделить 137,7 млрд. руб. (в среднем 27,54 млрд. руб. в год).
Ежегодно в Российской Федерации (РФ) на основании Проекта Постановления Правительства РФ «О Государственной программе Российской Федерации «Развитие индивидуального жилищного строительства в Российской Федерации» от 19.03.2020 г. возводят 232-299 тысяч ОИЖС средней площадью порядка 140 м2, что составляет 43-49% от всего вводимого жилья. Доля ОИЖС в общем объеме ввода жилья с каждым годом увеличивается и на 2020 г. составила 48,7 % (39,8 млн. м2) средней площадью в 133-139 м2, рис. 6. К 2030 г. предполагается увеличить объемы ввода ОИЖС свыше 50 млн. м2 в год.
По данным Акционерного общества «ДОМ.РФ», Всероссийского центра изучения общественного мнения, опрос россиян в 2021 г. по идеальному жилью показал, что в ОИЖС предпочли бы жить 68% семей (41,6 млн. семей).
Указ Президента РФ от 7 мая 2018 года №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития РФ на период до 2024 года», Федеральный проект «Развитие жилищного строительства на сельских территориях и повышение уровня благоустройства домовладений», Проект Постановления Правительства РФ «ОГосударственной программе РФ «Развитие индивидуального жилищного строительства в РФ» способствуют развитию строительства ОИЖС.
Важно отметить, что стоимость подключения к электричеству может вырасти в 136 раз в соответствии с Федеральным законом от 16.02.2022 N 12-ФЗ «О внесении изменения в статью 23.2 Федерального закона «Об электроэнергетике». В этом году в стоимость технологического присоединения к электрическим сетям частных домов может быть включена половина затрат компаний, а с января 2023 года – все 100%. Пока ожидается ограниченный рост стоимости для бытовых потребителей — 5 тысяч рублей за 1 кВт. В таком случае стоимость подключения нового дома (15 кВт) составит 75 тысяч рублей, а не 550 руб., как это было ранее, т.е. вырастет в 136 раз. Это будет способствовать снижению заявляемой мощности.
Расхождение фактической и присоединяемой по актам на ТП мощностей в категории до 15 кВт иллюстрирует 7-кратную разницу.
Решением данной проблемы мог бы стать расчет удельных электрических нагрузок, основанных на фактических значениях нагрузки ОИЖС для каждого региона или группы регионов в отдельности.
Ассоциация на протяжении уже 3 лет ведет научно-исследовательскую работу по замеру электрических нагрузок ОИЖС [9].
За весь период наблюдений у 91% выборки по двум коттеджным поселкам величина максимальной активной мощности не превысила значения 8 кВт, а у 95% – 9 кВт, а за наиболее загруженные сутки у 96% не превысила 5 кВт (рис. 8). Сравнение зимних и летних нагрузок показало, что зимние нагрузки в среднем превышают летние нагрузки на 12%, отсюда следует, что для южных регионов РФ широкое распространение кондиционеров, работающих в летнее время, может сказаться на изменении соотношения летних и зимних нагрузок. Это свидетельствует о необходимости учета климатических особенностей региона размещения ОИЖС при актуализации нормативных значений удельных электрических нагрузок.
Для определения целесообразности проводимых исследований был рассчитан укрупненный экономический эффект, представленный на примере коттеджного поселка «Чебакса», состоящего из 100 домов.
Результаты расчетов показали, рис. 10, что укрупненный экономический эффект от внедрения предлагаемых значений по предварительным расчетам Ассоциации «Росэлектромонтаж» составит порядка 5,51 млн. руб.
В целом в масштабах Российской Федерации при вводе 299 216 домов укрупненный экономический эффект составит 16,4 млрд. руб. в год, что составляет порядка 60% от среднегодового финансирования (27,54 млрд. руб.), предусмотренного проектом Постановления Правительства РФ «О Государственной программе Российской Федерации «Развитие индивидуального жилищного строительства в Российской Федерации».
По оценкам экспертов ожидаемый экономический эффект от актуализации удельных электрических нагрузок в жилищном строительстве России составит около 135 млрд. руб. в год, включая снижение технологических потерь электроэнергии в сетях. Из которых приходится на:
- Многоквартирные дома - 100 млрд. руб.
- Коттеджные поселки - 35 млрд. руб.
ВЫВОДЫ
1. Актуализация электрических нагрузок позволяет уменьшить затраты до 50% на технологическое подключение к электрическим сетям многоквартирных жилых домов.
2. Необходимо масштабировать полученный положительный опыт в части электрических нагрузок многоквартирных жилых домов для всех регионов страны.
3. Устойчивое развитие строительства ОИЖС не возможно без пересмотра устаревших нормативов, включая удельные электрические нагрузки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Солуянов Д.Ю., Ахметшин А.Р. Актуализация электрических нагрузок многоквартирных жилых домов // Вестник Чувашского университета. 2020. №1. С. 180-189.
2. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., Халтурин В.А. Энергосберегающие решения в распределительных электрических сетях на основе анализа их фактических нагрузок // Электроэнергия. Передача и распределение. №5(62). 2020. С. 68-73.
3. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., Халтурин В.А. Актуализация расчетных электрических нагрузок с последующим практическим применением на примере Республики Татарстан // Промышленная энергетика. №2. 2021. С. 32-40.
4. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., Солуянов В.И., Халтурин В.А. Актуализация удельных электрических нагрузок дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений // Вестник Чувашского университета. 2021. №1. C.134-145.
5. Солуянов Ю.И., Ахметшин А.Р., Солуянов В.И. Энерго-ресурсосберегающий эффект в системах электроснабжения жилых комплексов от актуализации нормативов электрических нагрузок // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. №1(23) C.156-166.
6. Солуянов Ю.И., Ахметшин А.Р., Солуянов В.И. Актуализация удельных электрических нагрузок помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 3. С. 47-57.
7. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Галицкий Ю.Я., Чернова Н.В., Ахметшин А.Р. Актуализация нормативных значений удельной электрической нагрузки многоквартирных домов в Республике Татарстан // Электричество. 2021. № 6. С. 62-71.
8. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., Солуянов В.И. Исследование электрических нагрузок многоквартирных жилых комплексов в период распространения новой коронавирусной инфекции // Вопросы электротехнологии. 2021. № 2 (32). С. 57-67.
9. Солуянов Ю. И., Федотов А.И., Чернова Н.В., Ахметшин А.Р. Анализ фактических электрических нагрузок объектов индивидуального жилищного строительства // Электроэнергия. Передача и распределение. 2021. № 5(68). С. 60-65.