Продолжение 2.
Основными преимуществам независимой схемы теплоснабжения от зависимой являются:
· Раздельные контуры теплоносителя для теплоснабжающей организации и потребителей, что резко повышает надежность и устойчивость системы в целом, позволяет выявлять, при соответствующей организации учета тепловой энергии, утечки и сверхнормативные разборы тепловой энергии. Район «Академический» стал единственным на постсоветском пространстве, где полностью балансируется генерация, транспорт и потребление тепловой энергии.
· Возможность снижения расчетной пиковой мощности за счет внедрения технологии «приоритет ГВС» не менее чем на 15% с резким упрощением процессов отслеживания режимов теплопотребления и с соответствующим снижением тарифов на подключение и потребление тепловой энергии. Внедрение данной технологии в «Академическом» позволит сэкономить застройщикам порядка миллиарда рублей (на полное развитие).
· Отсутствуют затраты электроэнергии на транспортировку теплоносителя.
· Затраты на персонал на порядок ниже, чем у аналогичных предприятий.
· Отсутствуют центральные тепловые пункты (ЦТП), приготовление горячей воды происходит непосредственно у потребителя путем нагрева холодной воды теплоносителем через теплообменник, что делает ненужной сложную систему химводоподготовки.
· Регулирование систем теплоснабжения и ГВС максимально приближены к потребителю.
Снижение затрат при независимой схеме относительно зависимой, составляет, только по потреблению, порядка 30 %.
Но самое главное - появляется возможность применить в системе технологию «приоритета ГВС».
Итак – создавая в городах систему теплоснабжения по независимой схеме и внедряя технологию «приоритета ГВС», мы практически в 2 раза снижаем необходимые для обеспечения потребителей мощности генерации и транспорта, как по тепловой, так и по электрической энергии. Снижение тарифа, учитывая необходимые организационные преобразования в генерации тепла (см. ниже) должно быть на этом же уровне.
Механизм перехода на независимую схему был предложен автором этих строк достаточно давно, последняя публикация на эту тему в журнале «Энергосовет»№2 за 2018г Но, со слов высших менеджеров города и области, отвечающих за реализацию подобных направлений, данная организационная схема слишком сложна для реализации. Возможно это и так, но в настоящее время есть более простой, и, возможно, более правильный подход. Правильный потому, что он предполагает движение снизу, от потребителей, не закрывая при этом возможность реализации данного направления по ранее предложенному варианту. Суть в следующем – в Екатеринбурге большинство домов подключено к сетям теплоснабжения по пресловутой «открытой» схеме. Независимая схема представлена на рис.1,в середине, и легко заметить, что при этой схеме отсутствует центральный тепловой пункт (ЦТП), в котором происходит понижение температуры, элементарное регулирование, обеспечение гидравлического режима и т. д. В независимой схеме все эти функции производятся внутри дома и обеспечиваются (оплачиваются) жителями.
По данным теплоснабжающей организации, затраты на транспорт на цепочке от ЦТП до потребителей составляют до 70%. По элементарной логике, тариф на тепловую энергию для домов с независимой схемой должен и быть, в части транспортной составляющей, на 70 % ниже, чем при «открытой» схеме. Но тарифы одинаковы!
Рассмотрим вариант, полностью соответствующий существующему законодательству, вариант, когда тариф для МКД с независимой схемой ниже тарифа для МКД с «открытой» схему как раз на величину вышеупомянутых затрат. Очевидно, что в данном случае сразу возникает ситуация для перехода на закрытую схему по разного рода инвестиционным механизмам. И не нужно колоссальных средств, на которых настаивают теплопоставщики для исполнения Закона, требующего перехода на закрытую схему.. Так почему этот механизм не применяется? Ответ Региональной энергетической комиссии Свердловской области – мы не возражаем, пусть ЭСО это согласует и включит, при очередной корректировке, в схему теплоснабжения. Надо ли объяснять, почему ЭСО даже не ответило на данный запрос?
Коль мы зашли в тему теплоснабжения МКД, давайте ее и закончим, тем более что при данном процессе нам опять придется заглянуть в системный подход.
Вспомним картинку
Процесс, когда тепло, которое при стандартном подходе нужно утилизировать при производстве электроэнергии, загрязняя атмосферу либо водные ресурсы тепловым заражением, используется для отопления зданий и приготовления горячей воды, называется комбинированной выработкой или ко-генерацией. Довольно редко можно услышать о проектах тригенерации – когда низкопотенциальное тепло используется для холодоснабжения, тем самым мы получаем 3 продукта – электроэнергию, тепло и холод. Надо ли напоминать, что при такой технологии мы кратно снижаем нагрузку на окружающую среду по отношению к процессам, если бы мы тратили энергию на производство каждого из продуктов. Технология холодоснабжения, которая максимально подходит для три-генерации – АБХМ. АБХМ — это абсорбционная холодильная установка, работающая за счет тепловой энергии, а не электричества. Источником тепловой энергии может служить горячая вода, выхлопные газы, пар, природный газ и другие виды топлива. Холодильная машина без компрессора, механического износа нет, а, следовательно, меньше поломок, срок службы АБХМ до 60 лет. Потребляемая электрическая мощность на единицу холода, по сравнению с компрессорными машинами, на порядок ниже. Единственный недостаток – достаточно большая минимальная мощность, для квартиры они не подходят, но для централизованного холодоснабжения (для МКД) идеальный вариант. Применяя данную технологию, мы на порядок снижаем мощность системы электроснабжения, необходимую для производства холода.
Остановимся на этом тезисе поподробнее. Электрическая нагрузка для холодоснабжения нужна, естественно, летом. Летом на ТЭЦ, которые «заряжены» на комбинированную выработку большая проблема – куда девать тепло, которое автоматически появляется при производстве электроэнергии. Если у потребителей стоят АБХМ, и тепло утилизируется в качестве полезного продукта и электроэнергии нужно значительно меньше.
Из вышеизложенного, казалось бы, вытекает очевидное умозаключение. В системах централизованного теплоснабжения, где теплоисточники работают на комбинированной выработке, тепловая энергия является, по сути, отходами производства электроэнергии и должна стоить значительно дешевле, чем производимая на котельных. В действительности же, ситуация, как правило, ровно наоборот. Почему это происходит, вопрос к тарифной политике, которую рассмотрим далее отдельно.
Прежде чем вернутся к электроснабжению, рассмотрим технологии электроотопления. Так называемые, «электродома» раньше строились там, где не было возможности отапливаться традиционными способами, и нужно было еще доказать это. На Севере, где есть избыток электроэнергии, производенной ГЭС, есть целые поселки на электроотоплении. Но технология, мягко говоря, неэффективная. Электроэнергию в электрокотле превращают в тепловую, а дальше, путем применения опять же электроэнергии, циркулируют по дому. КПД такой технологии, что называется, ниже плинтуса. При этом на рынке сейчас большое количество технологий прямого превращения электрической энергии в тепловую с КПД, приближающимся к 100%. И сейчас дома, применяющие такие технологии, строятся даже там, где традиционное теплоснабжение является наиболее эффективным. Что происходит? Ведь только что мы показали, что тепловая энергия при комбинированной выработке является побочным продуктом от производства электроэнергии и должна стоить значительно дешевле. Но и было указано, что тарифы на тепловую энергию устанавливаются как-то не очень понятно. Более того, тарифы на электроэнергию тоже не слишком «правильные». В настоящее время, за счет так называемого «перекрестного субсидирования» тарифы для конечного потребителя, населения, занижены за счет завышенных тарифов для прочих потребителей – промышленных и к ним приравненным. В нормальной экономике ровно наоборот – чем крупнее потребитель и ближе расположен к объектам генерации, тем тариф ниже. И какая же польза от такой политики? Крупные потребители, в Свердловской области, такие как УГМК, Синара, ТМК, давно построили свои электрогенерирующие установки (со средней стоимостью электроэнергии ниже самого низкого «ночного» тарифа для населения), и ушли с «большого» рынка, тем самым значительно снизив его доходность за счет снижения объема потребления. Одновременно повысилась себестоимость доставки электроэнергии для остальных потребителей. И, в основном, страдает малый и средний бизнес, на развитие которого возлагает большие надежды наше правительство. Этот сектор по ряду причин не может реализовать собственное производство электроэнергии. А довольно ли население? Ведь большинство из нас, выйдя за пределы своего дома, как раз и становятся субъектами малого и среднего бизнеса. Может из-за этого развитие этих бизнесов в нашей стране тормозится?
В свою очередь, тарифы для населения разделяются по зонам. И «ночной» тариф приближен к стоимости тепловой энергии, а то и ниже. Не секрет, что электроэнергия является самым удобным видом энергоносителей – проще регулируется, автоматизируется и т.д. При правильном электроотоплении в ночное время тепло накапливается в элементах пола и днем его отдает. Более того, энергия для горячего водоснабжения локализируется в каждой квартире, нет необходимости ее циркуляции по всему дому, как при стандартном отоплении, тем самым достигается определенная экономия электроэнергии, сокращаются тепловые потери. Остается два вопроса:
1. Что произойдет, когда «перекрестное» субсидирование отменят? А то, что его отменят, нет никаких сомнений, ни в одной стране такого нет, более того сейчас этот процесс активно обсуждается в законодательных органах. Тарифы должны быть экономически обоснованными, а те, кто их не может оплачивать, должны получать адресную помощь. Не все жители МКД, а только люди с низким достатком, которых, как правило в доме не так уж и много.
2. При поквартирном регулировании тепла возникают температурные «перекосы» внутри дома и на наружных стенах. Здесь и социальная проблема – кто-то отапливается за счет других, и техническая, за счет «гуляния» точки росы внутри ограждающих конструкций. Последняя проблема очень серьезная – при не очень профессиональном проектировании может начаться процесс разрушения здания! Надо отменить, что данный вопрос относится как к электрическому, так и водяному отоплению. Поквартирный учет мы рассмотрим отдельно.
Но, в любом случае, присутствует «ночной провал» в электроснабжении, и сам бог велел его как-то использовать. Есть реальный опыт строительства и эксплуатации электродомов, который показывает, что, используя бетонные перекрытия МКД как аккумулятор тепла, нагревая их только за счет ночного тарифа, мы отапливаем дом в соответствии с нормативами. При этом разница температур нагретой и остывшей плиты перекрытия также укладывается в норматив. Обращаем внимание – для данной технологии не требуется дополнительных мощностей электроэнергии, то есть затраты на строительство снижаются! Очевидно, что и капитальные затраты на разводку электросетей в МКД также значительно ниже разводки труб водяного отопления. Но и это еще не все. В России с 2019 года стартовала программа управления спросом. По ней потребители электроэнергии, отключая свои мощности в заранее оговоренные «пиковые» часы, получают значительное вознаграждение. Отключение тепла в более-менее энергоэффективном доме, тем более работающем на аккумуляционном электроотоплении, никак не влияет на температурный режим. По данным крупнейшего агрегатора управления спросом - «Энергосбытхолдинга», управление нагрузкой 100-200квт может принести до миллиона рублей дохода в год. Средний МКД на электроотоплении потребляет порядка 1 Мвт, другими словами, можно подобрать режим, когда отопление для жителей будет бесплатным. Либо инвестор, построивший такой дом в виде доходного, будет получать 10 млн. руб. в год пожизненно.
/И еще вариант использования ночного провала, который, правда не относится к прямым энергетическим проблемам МКД, но системно все-таки связан с ними очень тесно- технологии зарядки электромобилей. При этом необходимо отметить, что в идеологии устойчивого развития, экологическое преимущество электромобилей перед традиционными еще до конца не доказано.. Возможно применение данной технологии и перевесит чашу весов в пользу электромобилей. Общеизвестно, что основным недостатком электромобилей является долгое время зарядки. Есть варианты быстрой зарядки, но при этом срок службы аккумуляторов сокращается в разы, а утилизация аккумуляторов также является серьезной экологической проблемой. Но если зарядку аккумуляторов производить ночью, за счет дешевого ночного тарифа, а на машинах их просто менять (по аналогии со сменой колес на гоночных автомобилях во время гонок), решается целый ряд проблем. И в Китае уже есть фирма, отрабатывающая данную технологию.